4常用控制程序设计
Scratch程序设计_4
第4章 Scratch简单动画
动画程序案例1——海底世界
• 目标任务描述
剧本：五只快乐的海洋动物，在 海洋里面恣意畅游，不存在杀戮， 画面很和谐，小动物们无论怎么 游都游不出画面。
舞台：系统自带的海洋背景。
角色：一条鲨鱼，一只螃蟹，一 条小丑鱼，一个水母，一条章鱼。
学习重点：角色，背景的导入， 角色移动及旋转运动，循环控制 结构及随机数的使用。
第4章 Scratch简单动画
实验步骤 (1) 准备工作： • 在背景区中按图片编号顺序导入17张背景图、导入“我和我
的祖国”音乐片段 • 在角色区中导入“赞语”图片
第4章 Scratch简单动画
(2) 编写背景的程序脚本：
(3) 编写“赞语”的程序脚本：
第4章 Scratch简单动画
动画程序案例3——海空畅游
第4章 Scratch简单动画
• 目标任务描述 剧本：海空畅游有四个场景。第一个场景是在长城上空的 飞机游览；第二个场景在草原上空的热气球游览；第三个 场景是在海滩上的摩托艇游览；最后一个是海底的潜艇游 览。 舞台：长城背景，草原背景，海滩背景，海底背景之间按 顺序切换。 角色：一个角色的四个造型在四个场景进行切换。 学习重点：角色动画，背景切换动画的综合应用。
第4章 Scratch简单动画
实验步骤 (1) 准备工作： • 在背景区中按长城、草原、海
滩、海底顺序导入4张背景图、 • 导入一个角色的的四个造型：
飞机、气球、汽艇、潜水艇 • 设置好角色初始位置和大小
背景
角色
第4章 Scratch简单动画
(2) 编写角色的4段程序脚本
第4章 Scratch简单动画
实验步骤 (1) 素材准备
C语言程序设计4-1
注：可以输出“转义字符” 可以输出“转义字符” putchar(‘\n’); putchar(‘\141’); putchar(‘\101’);
换行 a A
第四章 第4节
二 . getchar ( ) 函数 ——字符输入函数 ——字符输入函数
形式： 形式： getchar( ) 为空； 为空；无参数 作用： 作用： 从键盘上输入一个字符
例： float f=123.456; printf(“%f %e %g”,f,f,f,); 结果： 123.456000 1.234560e+002 123.456 结果：
10列 列 13列 列 7列 列
二 . 格式输入函数 scanf ( ) 1. 形式 : scanf( 格式控制, 地址表列) 格式控制, 地址表列)
1)格式说明——将输出数据转化为指定格式 1)格式说明 格式说明——将输出数据转化为指定格式
开头 + 修正或附加说明 + 格式字符 可选,可省 可选 可省 控制 % 0 m.n l h d c u 必须有 f g e
左对齐
空补0 指定宽度 空补 m指定宽度 n小数位数 小数位数
2.函数调用语句 2.函数调用语句
例： 1) printf(“%d”,a);
3.表达式语句 3.表达式语句
例： 1) 2) i=i+1; i+1;
(可执行，但无实际意义） 可执行，但无实际意义） 可执行
4.空语句 4.空语句 空语句——由单独的 ；组成 由单独的 例： ; 不作任何操作， 不作任何操作，但合法
输入项, 变量的地址。 输入项 变量的地址。如：&x 如有多个变量，则用逗号分开。 如有多个变量，则用逗号分开。如：&x,&y,&z 1)格式说明 格式说明 开头 + 修正或附加说明 + 格式字符 由“” 括起来 的字符 串, 实现 对输入 格式的 控制
PLC程序设计步骤及编程技巧(精)
（3）对热继电器的处理
若PLC的输入点较富裕，热继电器的常闭触点可占 用PLC的输入点；若输入点较紧张，热继电器的信号可 不输入PLC中，而直接接在PLC外部的控制电路中。
7.3.2 三相异步电动机 的点动、长动控制
1．控制要求 电动机可以实现长动，也可以实现点动，具有短路、 失压、欠压和过载保护功能。 三相异步电动机的点动、长动继电器接触器控制电 路如图7-17所示。
在继电器控制系统中，大量使用各种控制电器， 例如交、直流继电器、电磁阀、中间继电器等。交、 直流继电器、电磁阀的线圈是执行元件，要为它们 分配相应的PLC输出继电器号。中间继电器可以用 PLC内部的辅助继电器来代替。
（2）对常开、常闭按钮的处理
在继电器控制系统中，一般启动使用常开按钮， 停止用常闭按钮。用PLC控制时，启动和停止一般都用 常开按钮。尽管使用那种按钮都可以，但画出的PLC梯 形图却不同。仔细比较图7-14的控制电路、图7-15实际 接线图、图7-16梯形图对SB3的画法。
输入信号：停止按钮 SB1—00000； 长动启动按钮 SB2—00001； 点动启动按钮 SB3—00002； 转换选择开关 SA—00003。
输出信号：交流接触器 KM—01000。
3．实际接线图
根据I/O地址分配，可画出PLC的实际接线图如图 7-18所示。
图7-18 实际接线图
4．梯形图程序设计
输出信号：正转交流接触器 KM1—00000； 反转交流接触器 KM2—00001。
3．实际接线图
在图7-15所示的实际接线图中，COM为公共端。根据 PLC的型号不同、I/O点数不同，输入、输出端子有不同数量 的COM端。各COM端彼此独立，可以单独使用。如果电源 相同，可以共用一个COM端，但要考虑累积通过的电流值， 应小于通过的数值。
PLC程序设计常用的方法
PLC程序设计常用的方法PLC程序设计常用的方法主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、逻辑设计法、顺序控制设计法等。
1. 经验设计法经验设计法即在一些典型的控制电路程序的根底上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并屡次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能到达控制要求。
这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。
经验设计法用于较简单的梯形图设计。
应用经验设计法必须熟记一些典型的控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等2. 继电器控制电路转换为梯形图法继电器接触器控制系统经过长期的使用，已有一套能完成系统要求的控制功能并经过验证的控制电路图，而PLC控制的梯形图和继电器接触器控制电路图很相似，因此可以直接将经过验证的继电器接触器控制电路图转换成梯形图。
主要步骤如下：〔1〕熟悉现有的继电器控制线路。
〔2〕对照PLC的I/O端子接线图，将继电器电路图上的被控器件〔如接触器线圈、指示灯、电磁阀等〕换成接线图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置〔如传感器、按钮开关、行程开关等〕触点都换成对应的输入点的编号。
〔3〕将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用PLC的辅助继电器、定时器来代替。
〔4〕画出全部梯形图，并予以简化和修改。
这种方法对简单的控制系统是可行的，比拟方便，但较复杂的控制电路，就不适用了。
3. 逻辑设计法逻辑设计法是以布尔代数为理论根底，根据生产过程中各工步之间的各个检测元件〔如行程开关、传感器等〕状态的变化，列出检测元件的状态表，确定所需的中间记忆元件，再列出各执行元件的工序表，然后写出检测元件、中间记忆元件和执行元件的逻辑表达式，再转换成梯形图。
该方法在单一的条件控制系统中，非常好用，相当于组合逻辑电路，但和时间有关的控制系统中，就很复杂。
4. 顺序控制设计法根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直至完成。
C51单片机的几种常用延时程序设计2024
引言概述：C51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，它具有高度集成化、易于编程和灵活性强等特点。
在C51单片机的软件开发过程中，延时程序设计是非常重要的一部分。
本文将介绍C51单片机中几种常用的延时程序设计方法，包括循环延时、定时器延时、外部中断延时等。
这些方法不仅可以满足在实际应用中对延时的需求，而且可以提高程序的稳定性和可靠性。
正文内容：一、循环延时1. 使用循环控制语句实现延时功能，例如使用for循环、while循环等。
2. 根据需要设置延时的时间，通过循环次数来控制延时的时长。
3. 循环延时的精度受到指令执行时间的影响，可能存在一定的误差。
4. 循环延时的优点是简单易用，适用于较短的延时时间。
5. 注意在循环延时时要考虑其他任务的处理，避免长时间的等待造成程序卡死或响应延迟。
二、定时器延时1. 使用C51单片机内置的定时器模块来实现延时。
2. 配置定时器的工作模式，如工作方式、定时器精度等。
3. 设置定时器的初值和重装值，控制定时器中断的触发时间。
4. 在定时器中断服务函数中进行延时计数和延时结束标志的设置。
5. 定时器延时的优点是精确可控，适用于需要较高精度的延时要求。
三、外部中断延时1. 在C51单片机上配置一个外部中断引脚。
2. 设置外部中断中断触发条件，如上升沿触发、下降沿触发等。
3. 在外部中断中断服务函数中进行延时计数和延时结束标志的设置。
4. 外部中断延时的优点是能够快速响应外部信号，适用于实时性要求较高的场景。
5. 注意在外部中断延时时要处理好外部中断的抖动问题，确保延时的准确性。
四、内部计时器延时1. 使用C51单片机内部的计时器模块来实现延时。
2. 配置计时器的工作模式，如工作方式、计时器精度等。
3. 设置计时器的初值和重装值，使计时器按照一定的频率进行计数。
4. 根据计时器的计数值进行延时的判断和计数。
5. 内部计时器延时的优点是能够利用单片机内部的硬件资源，提高延时的准确性和稳定性。
控制语句的作用与应用
控制语句的作用与应用控制语句的作用与应用控制语句是计算机程序中的一种指令，用于控制程序的执行流程。
它可以根据不同的条件选择不同的分支路径，也可以循环执行某些操作，从而实现程序的灵活控制。
掌握控制语句的使用，能够让程序员编写出高效、可读性强、功能丰富的程序。
一、控制语句的分类在程序设计中，常用的控制语句包括：分支语句、循环语句、跳转语句。
其中，分支语句主要是if语句和switch语句，循环语句主要是for循环、while循环和do-while循环，跳转语句主要是break、continue和goto语句。
下面分别介绍这三种类型的控制语句。
1、分支语句分支语句可以根据不同的条件选择不同的分支路径。
其中，if语句是最常用的分支语句，其基本格式如下：if (condition) {//如果条件成立，执行这里的代码}如果条件不成立，程序会跳过if语句，继续向下执行。
if语句还可以带有else子句，当条件不成立时执行else语句。
例如：if (condition) {//如果条件成立，执行这里的代码} else {//如果条件不成立，执行这里的代码}if语句还可以使用多个条件，称为嵌套if语句。
例如：if (condition1) {//如果条件1成立，执行这里的代码} else if (condition2) {//如果条件2成立，执行这里的代码} else {//否则执行这里的代码}switch语句也是一种分支语句，用于根据不同的值选择不同的分支路径。
其基本格式如下：switch (expression) {case value1://如果expression等于value1，执行这里的代码break;case value2://如果expression等于value2，执行这里的代码break;default://如果expression不等于任何一个值，执行这里的代码break;}2、循环语句循环语句可以让程序多次执行某些操作。
《面向对象程序设计》课件——第四章 程序流程控制
请输入一个百分制成绩： 80 对应的五分制成绩是： B
4、判断条件及组合
判断条件及组合
分支结构中的判断条件可以使用任何能够产生True或False的 语句或函数。 形成判断条件最常见的方式是采用关系操作符。
判断条件及组合
>>> 4 < 5 True >>> 0 == False True >>> "" == True False
# 判断用户输入数字的某个属性 s = eval(input("请输入一个整数： "))
if s %3 ==0 and s % 5 == 0: print("这个数字既能被3整除， 又能被5整除")
print("输入数字是： ", s)
>>> 请输入一个整数： 123 输入数字是： 123
>>> 请输入一个整数： 150 这个数字既能被3整除，又 能被5整除 输入数字是： 150
1 遍历循环: for 2 无限循环: while 3 循环控制: break和continue
1、遍历循环: for
遍历循环: for
✓ 根据循环执行次数的确定性，循环可以分为确定次 数循环和非确定次数循环。
✓ 确定次数循环指循环体对循环次数有明确的定义， 循环次数采用遍历结构中元素个数来体现。 Python通过保留字for实现“遍历循环” 。
1.Python分支结构
目录
1 单分支结构: if 2 二分支结构: if-else 3 多分支结构: if-elif-else 4 判断条件及组合
1、单分支结构: if
单分支结构: if Python的单分支结构使用if保留字对条件进行判断。
计算机控制技术-常用控制程序设计
；返回DOS
；开中断 ；中断返回 ；采样8个通道 ；设1#炉A/D通道地址 ；形成下次采样存放首地址 ；形成下次采样存放地址
例：试设计一个数据采集系统
要求该系统能对八路模拟信号（变化频率≤100Hz）进行连续巡回检测，电 压范围0V～10V，分辨率为5mV（0.05%），巡回检测周期允许为1s，但为了 对采样的数据进行滤波处理，必须对每路信号进行多次采集。因此，A/D转 换器选用转换速度较快的AD574。AD574的分辨率12位（0.025％），转换误 差0.05％，转换时间25μs ，输入电压的范围均能符合上述要求。多路模 拟开关选用CD4051。CD4051导通电阻为200Ω，由于采样／保持器的输入电 阻一般在10MΩ以上，所以输入电压在CD4051上的压降仅为0.002%左右，符 合要求。CD4051的开关漏电流仅为0．08nA，当信号源内阻为10kΩ时，误 差电压约为0.08μV ，可以忽略不计。采样／保持器选用LF398，LF398采 样速度快，保持性能好，非线性度为士0.01％，也符合上述要求。整个系 统采用以8086CPU构成的微机系统来实施控制。
2. 滤波时间
在考虑滤波效果的前提下，尽量采用执行时间比较短的程 序，如果时间允许，则可采用更好的复合滤波程序。
3. 注意，并不是在任何一个系统中都需要进行数字滤波!
3.2.3 数字滤波程序设计
用复合滤波方法将上节中1号退 火炉的5个温度采样值（起始存放 地址为7000H：0）进行滤波，并存 入SAMP单元。
；设1#炉A/D通道地址 ；共采样8个通道 ；每通道数据起始存放地址 ；每通道数据存放地址 ；开中断 ；启动A/D 转换 ；等待A/D 转换结束
；A/D 转换中断服务程序 ；读A/D 值并存储
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1 软件报警程序设计
在下图所示的锅炉水位自动调节系统中,汽包 水位是锅炉正常工作的重要指标.
为使现场工作人员能及时监视锅炉的生产情况, 整个系统设计有3个报警参数,即水位上下限,炉 膛温度上下限及蒸汽压力下限.如图所示:
注意:本程序的设计思想是设置一个报警模型 单元,然后把各参数的采样值分别与上下限值 进行比较.若某一位需要报警,则相应位置1,否 则,清0.所有参数判断完毕后,再看报警模型单 元的内容是否为00H,若是则说明所有参数均正 常,使绿灯发光.反之,说明有参数越限,输出报警 模型.
选用交流型固态继电器时主要注意它的额定电 压和额定工作电流.
光耦固态继电器优点:
输入与输出之间电气上隔离,可隔离噪声. 能发挥固态开关作用,在直接驱动计算机外设
终端时,既无射频干扰,又起到复杂的定时和程 序功率开关作用. 不产生电弧. 无噪声,节约电能.
4.1.2 简单报警程序的设计
报警程序的设计方法根据报警参数及传感器的具 体情况分为两种:
1)全软件报警方式. 整个过程由软件实现.这种报警程序可分为简单上、 下限报警程序和上、下限报警处理程序.
2)硬件申请,软件处理报警. 该方法的基本思想是报警要求不通过程序比较法 得到,而是直接由传感器产生.
2 硬件报警程序设计
为使系统简化,可以采 用硬件申请中断的方 法,直接将报警模型送 到报警口中.这种方法 的前提是被测参数与 给定值的比较是在传 感器进行的.
根据图写出报警程序:
ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP ALARM ORG 0200H MAIN: SETB IT0 SETB EX0 SETB EA HERE:SJMP HERE ORG 0210H
开关量输出控制中需解决的两个问题:信号的 放大和隔离.
4.2.1 光电隔离技术
开关量控制中,最常用器件是光电隔离器. 光电隔离器由发光二极管和光敏三极管组成.当发光二
极管有正向电流通过时,光敏三极管接收光照以后便导 通.当该电流撤去时,发光二极管熄灭,三极管随即截止. 光电隔离器是通过电-光-电的转换来实现对输出设备 进行控制的,彼此间没有电气连接,因而起到隔离作用.
ALARM:MOV A, #0FFH MOV P1, A MOV A, P1 SWAP A MOV P1, A RETI
4.1.3 越限报警程序的设计
为避免测量值在极限值附近摆动造成频繁地报警, 可以在上下限附近设定一个回差带,如下图所示:
越限报警程序的基本思想是将采样,数字滤波后的数据与 该被测点上下限给定值进行比较,检查是否越限;或与上限 复位值,下限复位值进行比较,检查是否复位上下限.
2 声音报警驱动电路
目前最常用的方法是采用模拟声音集成电路芯 片,如KD-956X系列.这是一组采用CMOS工艺, 软封装的报警IC芯片.
KD-956X系列IC芯片具有以下共性: 1)工作电压范围宽 2)静态电流低 3)外接振荡电阻可调节模拟声音的放音节奏 4)外接一只小功率三极管,便可驱动扬声器.
4.2.3 固态继电器输出接口技术
固态继电器简称SSR.是用晶体管或可控硅代替常 规继电器的触点开关,而在前级中与光电隔离器融 为一体.因此,固态继电器实际上是一种带光电隔 离器的无触点开关.
固态继电器有直流型固态继电器和交流型固态继 电器.
1.直流型SSR
从图中可看出,固态继电器的输入部分是一个光 电隔离器,可用OC门或晶体管直接驱动.输出端 经整形放大后带动大功率晶体管输出,输出工作 电压可达30~180V.
4.1.4 远程自动报警系统的设计
远程自动报警系统即发生报警时,通过电话交 换机网络、移动通信网络等通信系统实现远程 报警.
核心部件是由MODEM(调制解调器)芯片构成 的单片机自动报警装置.
1 SS173K222AL MODEM芯片
主要特点: 与51单片机对接,电路简单 串行口数据传输 支持同步方式和异步方式工作 与多种调制解调标准兼容 具有呼叫进程、载波、应答音和长回环检测等功能 能够通过编程产生DTMF信号及550Hz，1800Hz的防卫音
采用图形与声音混合报警.并将其制成语音芯片.,应 用在微型计算机报警系统中.
常用声
由于发光二极管的驱动电 流一般在20~30mA,不能 直接采用TTL电平驱动,常 采用OC门的驱动器,如 74LS06等.为了能保持报 警状态,可采用带锁存器的 I/O接口芯片.
注意:光电隔离器的输入和输出端两个电源必须单 独供电.如下图所示:
4.2.2 继电器输出接口技术
继电器一般由通电线圈和触点(常开或常闭)构成. 当线圈通电时,由于磁场的作用,使开关触点闭合(或 打开).当线圈不通电时,则开关触点断开(或闭合).
继电器与计算机接口连接时,常采用光电隔离器进行 隔离.常用的接口电路如下图所示:
直流型SSR主要用于带直流负载的场合,如直流电机 控制,直流步进电机控制和电磁阀等.
2 交流型SSR
交流型SSR分为过零型和移相型两类.采用双向 可控硅作为开关器件,用于交流大功率驱动场合.
过零型须在负载电源电压接近零且输入控制信 号有效时,输入端负载电源才导通;移相型,在输 入信号时,不管负载电流相位如何,负载立即导通.
信号 具有自动增益控制，动态范围达45dB 采用CMOS技术、低功耗、单电源供电
SS173K222AL内部4个寄存器,用于控制和状态的监视.
2 直接拨通手机号码报警
3 在接收端采用MODEM和单片机显示装 置的报警
电路图参见教材4-12
4.2 开关量的输出接口技术
开关量控制就是通过控制设备的“开”或“关” 状态的时间来达到控制的目的.
4常用控制程序设计
4.1 报警程序的设计
4.4.1 常用的报警方式
在控制系统中可采用声,光及语言进行报警. 光效果常取自发光二极管或闪烁的白炽灯等. 声音可由简单的电铃或电笛发出,也可通过频率可调
的蜂鸣振荡音箱提供.还可采用集成电子音乐芯片. 随着STD总线工业控制机和工业PC机的应用,大量