可编程控制器制造技术

本实用新型专利技术属于微计算机控制领域。本实用新型专利技术提供了一种可编程控制器，由主机和编程器组成，主机可达３２个输入口和２４个输出口，编程器供用户编制应用程序，并可对程序进行检验、存储、仿真、传送，它通过串行通讯口与主机交换信息。本实用新型专利技术采用通用单片微机和通用Ｉ／Ｏ接口，通过软件设计使之达到专用集成电路所能达到的功能，从而降低了成本，便于维修。它适用于机械制造、冶金、化工、交通、电子、纺织、印刷、食品、建筑等工业领域。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

Programmable controller

The utility model belongs to the field of microcomputer control. The utility model provides a programmable controller, composed of host and programmer, host up to 32 inputs and 24 output ports, the programmer for the user to create applications, and can be tested on the procedures, simulation, storage, transmission, it through the serial communication interface with the host computer to exchange information. The utility model adopts a universal single chip microcomputer and a universal I / O interface, and through the software design, the utility model achieves the functions that the special-purpose integrated circuit can achieve, thereby reducing the cost and being convenient for maintenance. It is suitable for the fields of machine building, metallurgy, chemical industry, transportation, electronics, textile, printing, food, building and so on.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微计算机控制领域。目前，流行的可编程控制器可分为两种类型，一种为采用通用单板机或单片微机和通用I／O接口制做的可编程控制器，另一种为采用专用电路蕊片制做的可编程控制器。前者之优点是成本低、操作简单，而其缺点是速度慢、功能单一。后者之优点是速度快、可靠性高、功能强，但它的成本高、维修性差、操作复杂。本技术的目的在于提供一种采用通用八位单片机和通用I／O接口，通过软件设计，使本技术的功能、运行速度、均接近和达到采用专用蕊片产品的水平，同时大大降低其成本，提高其维护性。本技术由主机和编程器两部分组成。编程器由单片机(IC7)、地址锁存器(IC8)、程序存贮器(IC9)、I／O接口(IC10)、数据存贮器(IC11)、点阵字符显示器(LCD)、键盘(JP)、并行输出口(CN)、串行通讯口(RXD、TXD)组成(图4)。工作时单片机(IC7)首先通过P0.0～P0.7和P2.0～P2.5向程序存贮器(IC9)发出地址信息。程序存贮器(IC9)的a0～a7和a8～a13端为地址输入端，由于P0.0～P0.7是地址和数据分时共用口，在前半个机器周期它是地址口，在后半个机器周期它是数据口，因此，为了保证在后半个机器周期时地址信息不丢失，在P0.0～P0.7上接有地址锁存器(IC8)，它的作用是在后半个机器周期时，前半个周期送来的地址信息仍然锁存，以保证程序存贮器(IC9)在整个机器周期中，地址始终有效。P2.0～P2.5口本身具有锁存功能，所以它们可以直接接到IC9的地址端上。程序存贮器(IC9)的数据是在后半个机器周期时，从其d0～d7口传到单片机(IC7)的P0.0～P0.7端口，从而进入单片机(IC7)进行处理。I／O接口(IC10)有24根输入／输出线，共分为3组，即Pa0～Pa7(Pa口)、Pb0～Pb7(Pb口)、PC0～PC7(PC口)。Pa0～Pa7是用来驱动各种外设的(如写入器、打印机)，Pb0～Pb7是键盘行扫描输入线，PC0～PC3是键盘列扫描输出线。I／O接口(IC10)的a0与a1端与程序存贮器(IC9)的a0与a1端相接，它们的作用是通过单片机(IC7)对这两个端子的不同编码，来确定当前要控制的是Pa口还是Pb口，还是Pc口。I／O接口(IC10)的 分别为写线和读线。单片机(IC7)的P2.6端是单片机对I／O接口(IC10)的片选线，当它为0时，选中IC10，单片机(IC7)开始对I／O接口(IC10)的操作，反之不选择IC10，单片机(IC7)的P2.7端为数据存贮器(IC11)的片选线，当它为0时选中数据存贮器(IC11)，单片机(IC7)开始对数据存贮器(IC11)的操作，反之不选数据存贮器(IC11)，单片机(IC7)的 端为写控制线，当它为0时单片机(IC7)开始对I／O接口(IC10)或数据存贮器(IC11)进行写操作。单片机(IC7)的 为读控制线，当它为0时，单片机(IC7)开始对I／O接口(IC10)或数据存贮器(IC11)进行写操作。数据存贮器(IC11)的 端分别为写线和读线，d0～d7为数据线，a0～a12为地址线，数据存贮器(IC11)用于存放用户程序。单片机(IC7)的P3.2～P3.4端用于控制点阵字符显示器(LCD)的显示方式和显示设定。单片机(IC7)的P1.0～P1.7向点阵字符显示器(LCD)发送数据，使点阵字符显示器(LCD)显示出确定的字符。点阵字符显器(LCD)可以显示用户程序的内容，还可显示从键盘输入的任何信息，同时还可显示检验完后的出错信息。键盘(JP)共有28个键，其中有26个键为双功能键。通过键盘，使用者可以进行编程，程序修改、程序检验、程序仿真运行，程序存贮、程序传送。串行通讯口的功能是使编程器与主机相接，通过该口，可将编程器的程序、指令传到主机中，同时又可将主机的工作状态、信息传送到编程器中。RXD为串行接收口，TXD为串行发射口。编程器软件流程是这样的开机后，系统进行初始化，然后显示初始化信息，接着进行键盘扫描，一旦判别到有键按下，就立即执行该键的功能，执行完后再开始新的键盘扫描。由于点阵字符显示器(LCD)不是为单片机专门配套的，所以如果不采取特殊的软件方法，就不会正常工作。本技术中，采用了软件判别加软件延时相结合方法，即在每次读或写点阵字符显示器(LCD)时，都根据当前指令的不同，采用不同的软件延时方法，使单片机(IC7)的时序和点阵字符显示器(LCD)的时序正好相同，达到了正确接口、正常工作之目的。主机由单片机(IC1)、地址锁存器(IC2)、程序存贮器(IC3)、I／O接口(IC4、IC6)、用户程序存贮器(IC5)、输入隔离电路(IP1、IP2)，输出驱动电路(OP1)(包括输出隔离和功率输出部件)、串行通讯口(RXD、TXD)组成(图3)。主机电路中IC1(除P1.0～P1.7外)、IC2、IC3、IC5的连接及作用与编程器中的IC7、IC8、IC9、IC11的连接及作用完全相同。I／O接口(IC6)除它的片选线 是由单片机(IC1)的P3.5控制外，其它连接与IC4完全相同。I／O口(IC4)的接线与编程器中I／O接口(IC10)的接法完全相同。I／O接口(IC4)的作用是提供24个输入口，I／O接口(IC6)的作用是提供24个输出口，另外单片机(IC1)的P1.0～P1.7端提供8个输入口，所以，主机最多可以提供32个输入口和24个输出口。输入隔离电路(IP1、IP2)的作用是将输入信号滤波、整形、并通过光电耦合使外部的输入信号与主机电路隔离，从而提高主机的抗干扰性和工作可靠性。输出驱动电路(OP1)作用是，将I／O接口(IC6)的输出信号变为功率输出部件的驱动信号，从而达到驱动更大功率负载之目的，同时通过光电耦合，使主机电路与外界输入信号彻底隔离，提高了主机的抗干扰性。串行输入口(RXD)用于接收编程器或上位微机发送来的信息。串行输出口(TXD)用于将主机内部工作情况发送给编程器或上位控制微机。主机运行时，单片机(IC1)将不断地扫描用户程序存贮器(IC5)中的用户程序，使输出口受用户程序的控制。主机的软件流程是这样的开机后系统进行初始化，然后扫描指针指向第一条用户程序，读一条用户程序执行一次用户程序，然后扫描指针加一，再读一条用户程序再执行一次用户程序，然后扫描指针再加一，就这样一直读下去，直到读到最后一条用户程序并执行完这条程序为止，然后扫描指针又回到第一条用户程序，开始又一次扫描循环。在扫描用户程序时，采用了中断循环技术，即每扫描一条用户程序，就将这条程序入栈，然后用软件中的“RET”指令，使这条程序弹出栈而指向该条指令特定的入口处，这样就可以不用条件判别方法达到条件转移之目的，从而加快了软件循环速度。本技术的特点在于(1)主机与编程器均采用通用单片微机和通用I／O接口集成电路，使本技术免除受专用蕊片的种种限制，而且来源方便，维护和修理方便，成本大幅度的降低，而且可以任意扩展和开发新的用途；(2)主机与编程器的硬件印刷电路板采用同一种印刷电路板，使制造工艺简化，提高成品率。本技术与现有技术相比具有以下优点(1).采用通用单片微机和通用I／O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可编程控制器，由主机和编程器所组成：主机由单片机（ＩＣ１）、地址锁存器（ＩＣ２）、程序存贮器（ＩＣ３）、Ｉ／Ｏ接口（ＩＣ４、ＩＣ６）、用户程序存贮器（ＩＣ５）、输入隔离电路（ＩＰ１、ＩＰ２），输出驱动电路（ＯＰ１）、串行通讯口（ＲＸＤ、ＴＸＤ）组成，编程器由单片机（ＩＣ７）、地址锁存器（ＩＣ８）、程序存贮器（ＩＣ９）、Ｉ／Ｏ接口（ＩＣ１０）、键盘（ＪＰ）、数据存贮器（ＩＣ１１）、点阵字符显示器（ＬＣＤ）、并行输出接口（ＣＮ）、串行通讯口（ＲＸＤ、ＴＸＤ）组成，其特征在于：（１）主机与编程器均采用通用单片微机和通用Ｉ／Ｏ接口集成电路；（２）主机与编程器的硬件印刷电路板采用同一种印刷电路板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伯青，
申请(专利权)人：韩伯青，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]