plc运料小车课程设计

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PLC运料小车课程设计。

PLC运料小车课程设计。

目录第一章可编程控制器(PLC)概况 (1)1.1 PLC的概述 (2)1.2 PLC的基本结构 (2)1.3 PLC的特点 (3)1.4 PLC的应用领域 (3)第二章运料小车的应用 (5)2.1 送料小车中的作用与地位 (5)2.2 运料小车原理图 (5)第三章运料小车的程序设计 (7)3.1 I/O地址分配表 (7)3.2 PLC硬件电器连接图 (7)3.3 运料小车控制系统流程图 (8)3.4 控制程序梯形图 (8)3.5 梯形图对应的指令语句 (11)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)第一章可编程控制器(PLC)概况1.1 PLC的概述随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。

可编程程序控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC,它的应用面广、功能强大、使用方便,已经成为当代工业自动化的主要控制设备之一,在工业生产的所有领域得到了广泛的使用,在其他领域的应用也得到了迅速的发展。

国际电工委员会(International Electrical Committee- IEC),1987年的第三版对PLC作了如下的定义: PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计算和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

可编程控制器实际上是一种工业控制计算机,它的硬件结构与一般微机控制系统相似,甚至与之无异。

可编程序控制器主要由CPU(中央处理单元)存储器(RAM 和EPROM),输入/输出模块(简称为I/O模块)、编程器和电源五大部分组成。

近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装置。

1.2 PLC的基本结构PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备组成(见图1-1)。

plc送料小车课程设计

plc送料小车课程设计

plc送料小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理及其在工业自动化中的应用。

2. 学生能掌握送料小车系统的组成、工作原理及PLC程序设计的基础知识。

3. 学生能描述常用传感器的作用及其在送料小车系统中的应用。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,独立设计简单的PLC控制程序,实现送料小车的基本运动控制。

2. 学生具备分析问题、解决问题的能力,能够针对送料小车系统进行故障排查及优化。

3. 学生能通过小组合作,完成送料小车系统的搭建和调试,提高团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够增强对自动化技术、PLC控制技术的兴趣,培养良好的学习习惯和探究精神。

2. 学生通过实践活动,体会科技给生活带来的便利,提高社会责任感和创新意识。

3. 学生在小组合作中,学会尊重他人意见,培养沟通能力和团队精神。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与动手操作,帮助学生更好地理解PLC送料小车系统。

学生特点:学生具备一定的电子、电气基础知识,对PLC控制技术有一定了解,但实践经验不足。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过小组合作、动手实践等方式,达到课程目标。

同时,关注学生的个体差异,提供个性化指导,确保每个学生都能在课程中收获成长。

二、教学内容1. 理论知识:- PLC基本原理及其在工业自动化中的应用。

- 送料小车系统的组成、工作原理。

- 常用传感器(如接近开关、光电开关等)的作用及在送料小车系统中的应用。

- PLC编程基础知识,包括逻辑运算、定时器、计数器等。

2. 实践操作:- 送料小车系统的搭建,包括PLC、传感器、执行器等设备的连接。

- PLC控制程序的设计与编写,实现送料小车的启动、停止、前进、后退等功能。

- 送料小车系统的调试,包括故障排查、优化程序等。

3. 教学大纲:- 第一阶段:PLC基本原理及送料小车系统组成、工作原理的学习。

- 第二阶段:常用传感器在送料小车系统中的应用学习。

运料小车plc课程设计

运料小车plc课程设计

运料小车plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构,掌握运料小车PLC控制系统的组成。

2. 使学生掌握运料小车PLC程序的编写方法,了解常用的PLC指令及其功能。

3. 帮助学生了解运料小车PLC系统在实际工业生产中的应用。

技能目标:1. 培养学生运用PLC技术解决实际问题的能力,能够独立设计并调试简单的运料小车PLC控制系统。

2. 提高学生动手实践能力,熟练使用PLC编程软件进行程序编写、修改和调试。

3. 培养学生团队协作能力,能够与同学合作完成复杂的PLC控制系统设计。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术的兴趣,激发学生探索自动化控制领域的热情。

2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的学习习惯。

3. 增强学生的创新意识,培养勇于尝试、不断改进的精神。

课程性质分析:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过动手实践,掌握PLC技术的基本知识和技能,培养解决实际问题的能力。

学生特点分析:学生已具备一定的电气基础知识和编程能力,对PLC技术有一定了解,但对实际应用尚缺乏经验。

教学要求:1. 结合实际运料小车PLC控制系统,讲解PLC的基本原理和结构,使学生能够理论联系实际。

2. 强化实践操作环节,让学生动手编写和调试PLC程序,提高学生的实际操作能力。

3. 注重培养学生的团队协作能力和创新能力,鼓励学生积极参与讨论和改进设计。

二、教学内容1. PLC基本原理及结构:介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等,对应教材第1章内容。

2. 运料小车PLC控制系统的组成:分析运料小车的控制需求,介绍PLC在运料小车上的应用,对应教材第2章内容。

3. PLC编程软件的使用:讲解PLC编程软件的安装、操作方法,使学生熟练掌握软件的使用,对应教材第3章内容。

4. 常用PLC指令及功能:介绍常用的PLC指令,如逻辑运算指令、定时器/计数器指令等,对应教材第4章内容。

plc控制运输小车课程设计

plc控制运输小车课程设计

plc控制运输小车课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和工作过程;2. 学生能掌握PLC编程的基础知识,如逻辑运算、定时器、计数器等;3. 学生能了解运输小车的基本结构及其运动控制要求。

技能目标:1. 学生能运用PLC进行运输小车的简单程序编写,实现前进、后退、左转、右转等功能;2. 学生能通过实际操作,调试和优化PLC程序,提高运输小车的运行效率;3. 学生能通过小组合作,解决运输小车在运行过程中遇到的问题,提高团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣,激发创新精神和实践能力;2. 学生树立正确的工程意识,遵循工程规范,养成严谨、细致的工作态度;3. 学生通过课程学习,认识到PLC技术在工业生产中的重要性,增强社会责任感和使命感。

二、教学内容1.PLC基础知识:包括PLC的定义、结构、工作原理以及常用输入输出设备;2.PLC编程软件的使用:介绍编程软件的安装、界面及基本操作;3.运输小车结构与原理:分析运输小车的机械结构、驱动方式及运动控制需求;4.PLC编程实践:a.基本逻辑控制:如运输小车的启动、停止、方向控制;b.定时器与计数器应用:实现运输小车的延时控制和计数功能;c.顺序控制:设计运输小车按照预设的路径进行搬运任务;5.程序调试与优化:通过实际操作,调试程序,解决运输小车运行过程中出现的问题;6.综合应用:结合小组项目,运用所学知识设计并实现一个具有实际功能的PLC控制运输小车系统。

教学内容依据教材相应章节进行安排,确保学生能够循序渐进地掌握PLC控制运输小车的基本知识和技能。

在教学过程中,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。

三、教学方法1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,讲解PLC基础知识、编程原理及运输小车结构等理论内容,为学生奠定扎实的基础知识;2. 案例分析法:通过展示典型PLC控制运输小车的案例,引导学生分析问题、探讨解决方案,培养学生解决问题的能力;3. 讨论法:针对课程中的重点和难点,组织学生进行分组讨论,激发学生的思考,提高课堂氛围;4. 实验法:组织学生进行PLC编程与运输小车控制的实验操作,让学生在实践中掌握知识,培养动手能力和创新精神;5. 小组合作法:将学生分成小组,以项目为导向,共同设计、调试和优化PLC控制运输小车系统,提高团队协作能力;6. 情景教学法:创设实际工作场景,让学生模拟工程师的角色,运用所学知识解决实际问题,增强学习的针对性和实用性;7. 课后拓展法:布置课后实践任务,鼓励学生利用网络资源、参考书籍等进行自主学习,拓展知识视野。

PLC课程设计-运料小车的控制

PLC课程设计-运料小车的控制

目录一、设计任务与要求1.1、设计任务1.2、设计要求二、方案设计2.1、系统设计框图2.2、方案的设计与选取三、硬件系统设计3.1、PLC控制器的选取3.2、电动机的选取3.3、系统的输入和输出3.4、系统接线原理图四、软件设计4.1、系统流程图4.2、程序设计及分析五、系统调试六、结论七、参考文献一、设计任务与要求1.1、设计任务小车原位在后退终端,当小车压下后退限位开关SQ1时,按下启动按钮SB ,小车前进,当运行到料斗下方时,前进限位开关SQ2动作,此时打开料斗给小车加料,延时8s 后关闭料斗,小车后退返回,SQ1动作时,打开小车底门卸料,6s 后结束,完成一次动作,如此循环。

小车运行过程如下图。

1.2、设计要求了解限位开关、继电器、电动机运行的原理和使用方法,明白其线路连接的方式,画出整体电路的接线原理图,使用实验室现有的器械,仿真模拟出运料小车的运行情况,同时要求画出端子分配表和顺序功能图,编写出仿真PLC 程序。

二、方案设计2.1、系统设计框图本系统PLC 作为主控制器,限位开关和按钮作为系统输入,当按钮按下后将电平信号传给控制器,控制器处理后输出对应的信号给输出,然后电机驱动小车运行,同时控制继电器的通断来控制小车低门和料斗的开关。

系统框图如图1所示。

2.2、系统方案设计与选取方案一:选用单片机控制。

单片机种类繁多,资源丰富,处理速度也足以满足本系统的需求,通过搭建合适的外围电路,单片机可以通过驱动电路控制小车的前进与后退,按键通过中断可以实现小车的转向和底门、料斗的开、关。

方案二:选用PLC 控制。

PLC 品牌型号繁多,可以满足各种工业需求,模块独立性强,更换维修方便,硬件系统配合和建造方便,内部中断和定时器丰富。

通过控制按钮输入信号给PLC 主控制器,然后处理后控制三相异步电动机转动,通过继电器控制小车底门和料斗的开关。

考虑到设计的目的以及课程的需求,先采用PLC 控制运料小车。

plc运动小车课程设计

plc运动小车课程设计

plc运动小车课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习PLC运动小车,让学生掌握PLC的基本原理和应用,学会使用PLC进行运动控制,培养学生的动手能力和创新能力。

具体目标如下:1.了解PLC的基本原理和工作方式。

2.掌握PLC的输入输出接口和内部寄存器。

3.学习PLC的运动控制编程和调试方法。

4.能够使用PLC进行简单的运动控制。

5.能够编写PLC运动控制程序并进行调试。

6.能够分析PLC运动控制程序的优缺点并进行改进。

情感态度价值观目标:1.培养学生的团队合作意识和沟通能力。

2.培养学生对新技术的兴趣和好奇心。

3.培养学生的环保意识和责任感。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括PLC的基本原理、输入输出接口、内部寄存器、运动控制编程和调试方法。

具体安排如下:1.PLC的基本原理和工作方式:介绍PLC的定义、发展历程、基本原理和组成部分,让学生了解PLC的工作方式和应用领域。

2.PLC的输入输出接口和内部寄存器:讲解PLC的输入输出接口的连接方法和使用注意事项,介绍内部寄存器的分类、功能和使用方法。

3.PLC的运动控制编程和调试方法:学习PLC的运动控制指令、编程方法和调试技巧,让学生能够编写简单的运动控制程序并进行调试。

4.实践项目:安排一次实践项目,让学生亲自动手搭建PLC运动控制系统,并编写程序实现运动控制功能。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:通过讲解PLC的基本原理、输入输出接口、内部寄存器、运动控制编程和调试方法,让学生掌握相关知识。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和经验,培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解PLC运动控制的应用场景和解决方案,提高学生的实际问题解决能力。

4.实验法:安排实践项目,让学生亲自动手搭建PLC运动控制系统,并编写程序实现运动控制功能,培养学生的动手能力和创新能力。

plc运料小车课程设计

plc运料小车课程设计

plc运料小车课程设计PLC运料小车课程设计一、引言PLC(可编程逻辑控制器)是一种常用于工业自动化控制的设备,它具有高可靠性、灵活性和可编程性的特点。

在工业生产中,物料的运输是一个必不可少的环节。

为了提高生产效率和降低人力成本,设计和开发一款PLC运料小车成为一种重要的需求。

二、设计目标本次PLC运料小车的课程设计的目标是设计一台能够自动运输物料的小车。

该小车能够根据预设的路径和指令,自动行驶到指定位置,并能够自动装载和卸载物料。

同时,小车需要具备一定的安全性,能够避免碰撞和其他意外情况的发生。

三、设计思路1. 系统架构设计为了实现小车的自动运输,我们采用了一种分布式控制系统架构。

整个系统分为三个层次:上位机、PLC和小车控制模块。

上位机负责接收用户的指令和路径规划,将处理后的指令发送给PLC。

PLC 负责解析指令,并控制小车的运动和动作。

小车控制模块则负责实际控制小车的电机和传感器。

2. 路径规划算法为了使小车能够按照预设的路径行驶,我们采用了A*算法进行路径规划。

A*算法是一种常用的启发式搜索算法,通过评估每个节点的代价和预测值,选择最优的路径。

在我们的设计中,将地图划分为网格,每个网格为一个节点,通过A*算法计算最优路径。

3. 传感器的应用为了提高小车的安全性,我们在小车上安装了多个传感器。

其中包括红外传感器、超声波传感器和摄像头。

红外传感器用于检测障碍物,当小车接近障碍物时,红外传感器会发出信号,触发停车动作。

超声波传感器用于测距,可以判断小车与障碍物的距离,从而调整速度或避开障碍物。

摄像头可以实时获取小车周围的图像信息,通过图像识别技术,判断小车前方是否有障碍物。

四、实施方案根据以上设计思路,我们制定了以下实施方案:1. 硬件选型:选择适合的PLC和控制模块,根据需求选购合适的电机和传感器。

2. 路径规划算法的实现:在上位机上编写A*算法的代码,实现路径规划的功能。

3. PLC程序的编写:根据路径规划的结果,将指令发送给PLC,编写PLC的控制程序,控制小车的运动和动作。

plc课程设计自动配料小车

plc课程设计自动配料小车

plc课程设计自动配料小车一、教学目标本节课的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握PLC的基本原理、功能及应用,了解自动配料小车的系统组成和工作原理。

2.技能目标:学生能够熟练使用PLC进行编程,实现自动配料小车的控制功能;能够进行现场调试和故障排除。

3.情感态度价值观目标:培养学生对新技术的兴趣和好奇心,提高学生的创新意识和团队合作能力。

在教学过程中,我们将根据学生的认知水平、兴趣特点和实际需求,有针对性地进行教学,确保学生达到上述学习目标。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.PLC基本原理及功能:介绍PLC的工作原理、性能指标、编程语言等。

2.自动配料小车系统组成:讲解自动配料小车的结构、工作原理及控制系统。

3.PLC编程与应用:教授PLC编程方法,通过实例让学生掌握编程技巧,并应用于自动配料小车的控制。

4.现场调试与故障排除:培养学生解决实际问题的能力,学会使用调试工具和故障诊断方法。

三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用以下多种教学方法:1.讲授法:系统讲解PLC基本原理、自动配料小车的工作原理等理论知识。

2.讨论法:学生分组讨论,分享学习心得,互相借鉴。

3.案例分析法:通过实际案例,让学生掌握PLC编程方法和技巧。

4.实验法:安排现场实验,让学生动手操作,巩固所学知识。

四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。

2.参考书:提供丰富的参考资料,帮助学生拓展知识面。

3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高课堂趣味性。

4.实验设备:配置齐全的实验设备,确保学生能够进行实地操作。

通过以上教学资源的支持,我们将努力提高教学质量,达到预期的教学目标。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采取以下评估方式:1.平时表现:关注学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,给予及时的反馈和鼓励。

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课程设计题目:计数、显示系统设计专业:机电一体化班级:07151学号:20073015131姓名:李辰LED显示器的计数值的计数、显示系统设计目录一、单片机的发展与发展方向二、8031最小系统的简介三、单片机引脚功能介绍四、计数、显示系统的总体设计五、计数、显示系统的硬件原理图六、系统程序设计七、结论八、参考文献一、单片机的发展与发展方向单片机的发展单片机作为微型计算机的一个重要分支,应用面很广,发展很快。

自单片机诞生至今,已发展为上百种系列的近千个机种。

2、单片机发展简史如果将8位单片机的推出作为起点,那么单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段(1)第一阶段(1976-1978):单片机的控索阶段。

以Intel公司的MCS–48为代表。

MCS–48的推出是在工控领域的控索,参与这一控索的公司还有Motorola、Zilog等,都取得了满意的效果。

这就是SCM的诞生年代,“单机片”一词即由此而来。

(2)第二阶段(1978-1982)单片机的完善阶段。

Intel公司在MCS–48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS–51。

它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。

①完善的外部总线。

MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构,包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。

②CPU外围功能单元的集中管理模式。

③体现工控特性的位地址空间及位操作方式。

④指令系统趋于丰富和完善,并且增加了许多突出控制功能的指令。

(3)第三阶段(1982-1990):8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段,也是单片机向微控制器发展的阶段。

Intel公司推出的MCS–96系列单片机,将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中,体现了单片机的微控制器特征。

随着MCS–51系列的广应用,许多电气厂商竞相使用80C51为内核,将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中,增强了外围电路路功能,强化了智能控制的特征。

(4)第四阶段(1990—):微控制器的全面发展阶段。

随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用,出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机,以及小型廉价的专用型单片机。

1.2.2单片机的发展趋势目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。

下面是单片机的主要发展趋势。

CMOS化近年,由于CHMOS技术的进小,大大地促进了单片机的CMOS化。

CMOS芯片除了低功耗特性之外,还具有功耗的可控性,使单片机可以工作在功耗精细管理状态。

这也是今后以80C51取代8051为标准MCU芯片的原因。

因为单片机芯片多数是采用CMOS(金属栅氧化物)半导体工艺生产。

CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。

采用双极型半导体工艺的TTL电路速度快,但功耗和芯片面积较大。

随着技术和工艺水平的提高,又出现了HMOS(高密度、高速度MOS)和CHMOS 工艺。

CHMOS和HMOS工艺的结合。

目前生产的CHMOS电路已达到LSTTL的速度,传输延迟时间小于2ns,它的综合优势已在于TTL电路。

因而,在单片机领域CMOS 正在逐渐取代TTL电路。

低功耗化单片机的功耗已从Ma级,甚至1uA以下;使用电压在3~6V之间,完全适应电池工作。

低功耗化的效应不仅是功耗低,而且带来了产品的高可靠性、高抗干扰能力以及产品的便携化。

低电压化几乎所有的单片机都有WAIT、STOP等省电运行方式。

允许使用的电压范围越来越宽,一般在3~6V范围内工作。

低电压供电的单片机电源下限已可达1~2V。

目前0.8V供电的单片机已经问世。

低噪声与高可靠性为提高单片机的抗电磁干扰能力,使产品能适应恶劣的工作环境,满足电磁兼容性方面更高标准的要求,各单片厂家在单片机内部电路中都采用了新的技术措施。

大容量化以往单片机内的ROM为1KB~4KB,RAM为64~128B。

但在需要复杂控制的场合,该存储容量是不够的,必须进行外接扩充。

为了适应这种领域的要求,须运用新的工艺,使片内存储器大容量化。

目前,单片机内ROM最大可达64KB,RAM 最大为2KB。

高性能化主要是指进一步改进CPU的性能,加快指令运算的速度和提高系统控制的可靠性。

采用精简指令集(RISC)结构和流水线技术,可以大幅度提高运行速度。

现指令速度最高者已达100MIPS(Million Instruction Per Seconds,即兆指令每秒),并加强了位处理功能、中断和定时控制功能。

这类单片机的运算速度比标准的单片机高出10倍以上。

由于这类单片机有极高的指令速度,就可以用软件模拟其I/O功能,由此引入了虚拟外设的新概念。

小容量、低价格化与上述相反,以4位、8位机为中心的小容量、低价格化也是发展动向之一。

这类单片机的用途是把以往用数字逻辑集成电路组成的控制电路单片化,可广泛用于家电产品。

外围电路内装化这也是单片机发展的主要方向。

随着集成度的不断提高,有可能把众多的各种处围功能器件集成在片内。

除了一般必须具有的CPU、ROM、RAM、定时器/计数器等以外,片内集成的部件还有模/数转换器、DMA控制器、声音发生器、监视定时器、液晶显示驱动器、彩色电视机和录像机用的锁相电路等。

串行扩展技术在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。

随着低价位OTP(One Time Programble)及各种类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。

特别是I C、SPI等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。

随着半导体集成工艺的不断发展,单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将列强。

在单片机家族中,80C51系列是其中的佼佼者,加之Intel公司将其MCS–51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商,如Philips、NEC、Atmel、AMD、华邦等,这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。

这样,80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族,现统称为80C51系列。

80C51单片机已成为单片机发展的主流。

专家认为,虽然世界上的MCU品种繁多,功能各异,开发装置也互不兼容,但是客观发展表明,80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。

单片机的组成及特点单片机是微型机的一个主要分支,在结构上的最大特点是把CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。

就其组成和功能而言,一块单片机芯片就是一台计算机。

1.单片机的组成图1-1为单片机的典型组成框图。

由图可见,它通过内部总线把计算机的各主要部件接为一体,其内部总线包括地址总线、数据总线和控制总线。

其中,地址总线的作用是在进行数据交换时提供地址,CPU通过它们将地址输出到存储器或I/O接口;/数据总线的作用是在CPU与存储器或I/O接口之间,或存储器与外设之间交换数据;控制总线包括CPU发出的控制信号线和外部送入CPU的应答信号线等。

单片机中的CPU、存储器等部件将在后面章节陆续介绍。

2.单片机的特点由于单片机的这种结构形式及它所采取的半导体工艺,使其具有很多显著的特点,因而在各个领域都得到了迅猛的发展。

单片机主要发如下特点:(1)有优异的性能价格比。

(2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。

单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。

另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作。

(3)控制功能强。

为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。

单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。

(4)低功耗、低电压,便于生产便携式产品。

(5)外部总线增加了I C(Inter-Integrated Circuit)及SPI (Serial Peripheral Interface)等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。

(6)单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范,容易构成各种规模的应用系统。

单片机的分类单片机作为计算机发展的一个重要领域,应用一个较科学的分类方法。

根据目前发展情况,从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。

1.通用型/专用型这是按单片机适用范围来区分的。

例如,80C51是通用型单片机,它不是为某种专用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。

2.总线型/非总线型这是按单片机是否提供并行总线来区分的。

总线型单片机普遍设置有并行地址总线、数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况下可以不要并行扩展总线,大大减省封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单片机。

3.控制型/家电型这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。

一般而言,工控型寻址范围大,运算能力强;用于家电的单片机多为专用型,通常是小封装、低价格,外围器件和外设接口集成度高。

显然,上述分类并不是惟一的和严格的。

例如,80C51类单片机既是通用型又是总线型,还可以作工控用。

单片机的应用由于单片机具有显著的优点,它已成为科技领域的有力工具,人类生活的得力助手。

它的应用遍及各个领域,主要表现在以下几个方面:1.单片机在智能仪表中的应用单片机广泛地用于各种仪器仪表,使仪器仪表智能化,并可以提高测量的自动化程度和精度,简化仪器仪表的硬件结构,提高其性能价格比。

2.单片机在机电一体化中的应用机电一体化是械工业发展的方向。

机电一体化产品是指集成机械技术、微电子技术、计算机技术于一体,具有智能化特征的机电产品,例如微机控制的车床、钻床等。

单片机作为产品中的控制器,能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点,可大大提高机器的自动化、智能化程度。

3.单片机在实时控制中的应用单片机广泛地用于各种实时控制系统中。

例如,在工业测控、航空航天、尖端武器、机器人等各种实时控制系统中,都可以用单片机作为控制器。

单片机的实时数据处理能力和控制功能,可使系统保持在最佳工作状态,提高系统的工作效率和产品质量。

4.单片机在分布式多机系统中的应用在比较复杂的系统中,常采用分布式多机系统。

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