【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工控系统，尤其涉及一种基于arduino的工控系统及方法。
技术介绍
1、可编程控制器(programmable controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的，早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(progra_ablelogiccontroller)，简称plc，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
2、随着工控技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，如今这种装置称作可编程控制器，简称pc，但是为了避免与个人计算机(personal computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称plc0 plc用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器工控板的i/10～i/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。
3、虽然可编程控制器的功能完善，适用性强、高效、稳定的特性被广泛的应用于家庭及工业的各个领域，但是现有的plc工控板往往需要对用户程序进行编译，通过对编程语言进行分析，确定指令码和操作数，而不能实现直接由上位机软件控制下位机的输出，为实现该功能，需要对上位机增设识别系统，这样不但增加了生产成本，而且结构复杂，同时也增加了故障率，影响控制领域的正常生产及发展。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可节约成本，能够由上位机软件对下位机以及外部设备实施多种控制，同时功能齐全、可靠性高的基于arduino的工控系统
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。
3、一种基于arduino的工控系统，其包括上位机、下位机和外部设备输出端口，所述上位机包括外部设备工控单元和程序控制模块，所述下位机至少包括中央处理器、输入电路模块和输出电路模块，其中：所述外部设备工控单元连接于所述中央处理器；所述程序控制模块连接于所述外部设备工控单元，所述程序控制模块用于将用户编写的程序及指令表生成可供所述下位机识别的目标代码；所述输入电路模块和所述输出电路模块分别电性连接于所述中央处理器，借由所述中央处理器对所述输入电路模块和所述输出电路模块进行输入输出控制；所述外部设备输出端口连接于所述中央处理器和预设的外部设备之间。
4、优选地，所述中央处理器连接有电源电路模块，所述电源电路模块用于为所述中央处理器供电。
5、优选地，所述下位机包括有24v电源输入端，所述24v电源输入端连接于预设的外部开关量与所述中央处理器之间。
6、优选地，所述下位机包括有输入输出端口，所述输入输出端口连接于预设的数字电路与所述中央处理器之间。
7、优选地，所述下位机包括与所述中央处理器相连接的通讯电路模块、网口电路模块和电流检测模块。
8、优选地，所述下位机包括与所述中央处理器相连接的5v输出端口，所述5v输出端口用于输出5v电压信号。
9、优选地，所述外部设备工控单元与所述中央处理器之间通过rs232c串行接口电路连接。
10、优选地，所述中央处理器包括atmega2560单片机及其外围电路。
11、优选地，所述上位机连接有监控显示器。
12、一种基于arduino的工控方法，该方法基于一系统实现，所述系统包括上位机、下位机和外部设备输出端口，所述上位机包括外部设备工控单元和程序控制模块，所述下位机至少包括中央处理器、输入电路模块和输出电路模块，所述外部设备工控单元连接于所述中央处理器，所述程序控制模块连接于所述外部设备工控单元，借由所述程序控制模块将用户编写的程序及指令表生成可供所述下位机识别的目标代码，所述输入电路模块和所述输出电路模块分别电性连接于所述中央处理器，借由所述中央处理器对所述输入电路模块和所述输出电路模块进行输入输出控制，所述外部设备输出端口连接于所述中央处理器和预设的外部设备之间，所述方法包括择一执行的：方式一，所述上位机将系统内核程序下载至所述下位机，所述下位机根据预设的用户控制指令对所述外部设备实施控制；方式二，所述上位机将继电器控制程序下载至所述下位机，所述下位机根据预设的输出控制指令对所述外部设备实施控制；方式三，所述上位机直接对所述外部设备实施控制。
13、本专利技术公开的基于arduino的工控系统及方法中，由所述程序控制模块将用户编写的程序及指令表生成可供所述下位机识别的目标代码，具体执行过程中，所述上位机可通过三种方式对所述外部设备实施控制，其中包含择一运行的：方式一，所述上位机将系统内核程序下载至所述下位机，所述下位机根据预设的用户控制指令对所述外部设备实施控制；方式二，所述上位机将继电器控制程序下载至所述下位机，所述下位机根据预设的输出控制指令对所述外部设备实施控制；方式三，所述上位机直接对所述外部设备实施控制。相比现有技术而言，本专利技术基于上位机应用控制软件，能够实现由上位机下载控制程序至下位机或者直接由上位机软件控制下位机继电器输出等诸多功能，不仅提高了系统控制的稳定性与准确性，而且大大简化了工控板，可有效降低应用成本。
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1.一种基于Arduino的工控系统，其特征在于，包括上位机(1)、下位机(2)和外部设备输出端口(3)，所述上位机(1)包括外部设备工控单元(10)和程序控制模块(11)，所述下位机(2)至少包括中央处理器(20)、输入电路模块(21)和输出电路模块(22)，其中：
2.如权利要求1所述的基于Arduino的工控系统，其特征在于，所述中央处理器(20)连接有电源电路模块(24)，所述电源电路模块(24)用于为所述中央处理器(20)供电。
3.如权利要求1所述的基于Arduino的工控系统，其特征在于，所述下位机(2)包括有24V电源输入端(25)，所述24V电源输入端(25)连接于预设的外部开关量(6)与所述中央处理器(20)之间。
4.如权利要求1所述的基于Arduino的工控系统，其特征在于，所述下位机(2)包括有输入输出端口(27)，所述输入输出端口(27)连接于预设的数字电路(5)与所述中央处理器(20)之间。
5.如权利要求1所述的基于Arduino的工控系统，其特征在于，所述下位机(2)包括与所述中央处理器(20)相连
6.如权利要求1所述的基于Arduino的工控系统，其特征在于，所述下位机(2)包括与所述中央处理器(20)相连接的5V输出端口(26)，所述5V输出端口(26)用于输出5V电压信号。
7.如权利要求1所述的基于Arduino的工控系统，其特征在于，所述外部设备工控单元(10)与所述中央处理器(20)之间通过RS232C串行接口电路(7)连接。
8.如权利要求1所述的基于Arduino的工控系统，其特征在于，所述中央处理器(20)包括ATMEGA2560单片机及其外围电路。
9.如权利要求1所述的基于Arduino的工控系统，其特征在于，所述上位机(1)连接有监控显示器(8)。
10.一种基于Arduino的工控方法，其特征在于，该方法基于一系统实现，所述系统包括上位机(1)、下位机(2)和外部设备输出端口(3)，所述上位机(1)包括外部设备工控单元(10)和程序控制模块(11)，所述下位机(2)至少包括中央处理器(20)、输入电路模块(21)和输出电路模块(22)，所述外部设备工控单元(10)连接于所述中央处理器(20)，所述程序控制模块(11)连接于所述外部设备工控单元(10)，借由所述程序控制模块(11)将用户编写的程序及指令表生成可供所述下位机(2)识别的目标代码，所述输入电路模块(21)和所述输出电路模块(22)分别电性连接于所述中央处理器(20)，借由所述中央处理器(20)对所述输入电路模块(21)和所述输出电路模块(22)进行输入输出控制，所述外部设备输出端口(3)连接于所述中央处理器(20)和预设的外部设备(4)之间，所述方法包括择一执行的：
...【技术特征摘要】
1.一种基于arduino的工控系统，其特征在于，包括上位机(1)、下位机(2)和外部设备输出端口(3)，所述上位机(1)包括外部设备工控单元(10)和程序控制模块(11)，所述下位机(2)至少包括中央处理器(20)、输入电路模块(21)和输出电路模块(22)，其中：
2.如权利要求1所述的基于arduino的工控系统，其特征在于，所述中央处理器(20)连接有电源电路模块(24)，所述电源电路模块(24)用于为所述中央处理器(20)供电。
3.如权利要求1所述的基于arduino的工控系统，其特征在于，所述下位机(2)包括有24v电源输入端(25)，所述24v电源输入端(25)连接于预设的外部开关量(6)与所述中央处理器(20)之间。
4.如权利要求1所述的基于arduino的工控系统，其特征在于，所述下位机(2)包括有输入输出端口(27)，所述输入输出端口(27)连接于预设的数字电路(5)与所述中央处理器(20)之间。
5.如权利要求1所述的基于arduino的工控系统，其特征在于，所述下位机(2)包括与所述中央处理器(20)相连接的通讯电路模块(23)、网口电路模块(28)和电流检测模块(29)。
6.如权利要求1所述的基于arduino的工控系统，其特征在于，所述下位机(2)包括与所述中央处理器(20)相连接的5v输出端口(26)，所述5v输出端口(26)用于输出5v电...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆彰，樊韶辉，刘家豪，宋振阳，郑雨荷，陈怡伊，安子萱，张斌荣，
申请(专利权)人：深圳市富海鸿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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