基于顺序控制设计法和经验设计法流水灯设计
基于PLC控制的流水灯的设计与制作毕业设计
毕业设计（论文）基于PLC控制的流水灯的设计与制作Based on PLC control water lights design and production班级应用电子092学生姓名学号指导教师职称副教授/副教授导师单位徐州工业职业技术学院论文提交日期2011 年11 月23日徐州工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称基于PLC控制的流水灯的设计与制作课题性质设计与制作班级应用电子092学生姓名学号指导教师导师职称一．选题意义及背景流水灯控制电路是灯光控制器的一个分支，由于流水灯所具有的特有流动感而广泛应用于广告控制及人们生活中，给人们一种美感，为人们生活带来乐趣。
在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，数字电路则不能胜任。
针对PLC日益得到广泛应用的现状，本设计采用PLC设计流水灯，灯的亮灭、闪烁时间及流动方向的控制均通过PLC控制来达到控制要求。
作为电类专业即将毕业的学生在学习完全部专业课程后，应该能独立地设计制作一种实用而又具有一定复杂程度的控制装置。
通过本设计制作，培养学生的设计机电控制装置的思路，学会制定设计方案，掌握PLC的综合应用以及一般机电控制装置设计的方法，培养学生综合分析问题的能力和提高工程实践的能力。
二、毕业设计（论文）主要内容合理选择PLC类型、LED型号，设计流水灯控制电路，具体要求如下：1、画出流水灯控制流程图；2、合理选择PLC的型号；3、合理分配PLC的I/O接口；4、画出相应的PLC接线图；5、编写控制程序并上机模拟调试。
(提示：选用我院实验室具备的FX2N—48MR可编程控制器，以便调试)。
三、计划进度四、毕业设计（论文）结束应提交的材料1、制作实物并调试成功；2、提交设计论文(设计的电路图中的符号必须符合图形符号的国标规范，论文格式必须符合文字出版物国家规范)。
指导教师：张明金教研室主任：张明金2011年10月12日2011年10月12日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。
单片机流水灯实验总结
单片机流水灯实验总结引言：单片机流水灯实验是学习嵌入式系统和单片机基础的重要实践环节。
通过设计和搭建流水灯电路，我们可以深入理解单片机的工作机制和时序控制。
本文将总结我在流水灯实验中的心得体会，分享一些有关单片机流水灯设计的经验。
一、实验概述这个实验的目标是设计一个能够连续闪烁的流水灯电路，通过单片机的控制，实现一串灯按照固定的顺序不断亮灭的效果。
我们可以通过改变灯的亮灭时间和顺序，来获得不同的流水灯效果。
二、选材准备在进行单片机流水灯实验之前，我们需要准备一些基本的材料和工具。
首先，我们需要一块单片机开发板，最常用的是STC89C52系列的开发板，该开发板搭载了一颗51单片机。
此外，我们还需要准备串联的LED灯，该灯可以选择常见的5mm直径的LED灯，同时需要配备一定数量的适量电阻用于限流。
三、实验步骤1. 连接电路：首先，需要将电路图中的元件按照连接要求连接好，确保各个元件之间的连接无误且紧固可靠。
2. 编写程序：接下来，我们需要使用Keil等软件编写单片机的程序。
通过学习嵌入式C语言编程，我们可以控制单片机的输入输出，包括控制LED灯的亮灭。
3. 烧录程序：编写完程序后，需要借助烧录器将程序烧录到单片机中。
这样单片机才能按照我们设计的程序来控制灯的状态。
4. 调试与测试：当烧录完成后，可将单片机开发板上的电源与电源线连接，并打开开关，此时，流水灯便会开始闪烁。
通过观察流水灯的灯光变化，我们可以判断我们的程序是否正确。
四、实验心得通过进行单片机流水灯实验，我深刻体会到了嵌入式系统的编程和硬件设计的重要性。
在编写程序时，我们需要仔细思考流水灯的亮灭规律和顺序，以及每个灯亮灭的时间间隔。
这需要我们对嵌入式C语言的基本语法和单片机的时序控制有一定的理解。
另外，在实验过程中，我遇到了一些问题和挑战。
例如，如何控制灯的顺序和亮灭时间，如何调整程序的延时时间等。
在解决这些问题的过程中，通过查阅资料和与同学的讨论，我逐渐积累了解决问题的经验，并在实践中不断调试和优化程序。
流水灯led毕业设计
流水灯led毕业设计流水灯（LED）毕业设计引言：在现代科技发展的背景下，LED（Light Emitting Diode，发光二极管）作为一种新型照明技术，被广泛应用于各个领域。
在本文中，将介绍一个基于流水灯（LED）的毕业设计项目，探讨其设计思路、实现方法以及应用前景。
一、设计思路1.1 设计目标流水灯作为一种常见的照明装饰，常用于舞台灯光、建筑物照明等场合。
本设计旨在通过使用LED灯珠，实现一个具有良好视觉效果的流水灯，同时考虑到节能环保的特点。
1.2 设计原理流水灯的工作原理是通过控制LED灯珠的亮灭顺序和时间间隔，使得灯珠在空间上形成流动的效果。
为了实现这个目标，需要使用微控制器、电路板和LED 灯珠等元件。
二、实现方法2.1 硬件设计在硬件设计方面，需要考虑以下几个关键点：（1）LED灯珠的选择：选择高亮度、低功耗的LED灯珠，以确保流水灯的亮度和节能性。
（2）电路板设计：设计合理的电路板，将LED灯珠与微控制器相连，以实现流水灯的控制和调节。
（3）电源供应：选择适当的电源供应方式，确保流水灯的正常工作。
2.2 软件设计在软件设计方面，需要编写程序控制LED灯珠的亮灭顺序和时间间隔。
可以使用C语言或者其他编程语言，通过控制微控制器的输出口，实现流水灯的效果。
三、应用前景流水灯作为一种照明装饰，具有广泛的应用前景。
随着人们对照明环境的要求越来越高，流水灯的市场需求也在不断增加。
在舞台演出、商业广告、城市景观等领域，流水灯都有着广泛的应用。
而且，由于LED灯珠具有节能环保的特点，流水灯的使用也符合现代社会对绿色环保的追求。
结论：通过对流水灯（LED）毕业设计的介绍，我们可以看到LED照明技术在流水灯领域的应用前景十分广阔。
通过合理的硬件设计和软件编程，可以实现一个具有良好视觉效果的流水灯。
同时，流水灯的使用还能够满足节能环保的需求，具有广泛的市场潜力。
相信在未来的发展中，LED流水灯将会在照明装饰领域发挥更加重要的作用。
流水灯的实验原理及步骤
流水灯的实验原理及步骤流水灯（也称为跑马灯）是一种由多个LED灯组成的电子显示器件，常常被用于电子实验、电子产品展示等场合中。
流水灯可以通过变化发光的方式来传递信息或者装饰环境，具有简单、实用、灵活的特点。
下面将详细介绍流水灯的实验原理及步骤。
实验原理：流水灯的实现原理是通过控制每个LED灯的点亮与熄灭来形成一种连续而有序的动画效果，使得LED灯看起来像是在“流水”一样运动。
一般来说，流水灯采用的是LED的时分多路复用技术，即通过定时器控制每个LED点亮和熄灭的时刻，使得它们按照一定的顺序依次发光。
实验步骤：1. 准备材料：LED灯（数量根据需要决定）、电阻（限流电阻，选择合适的阻值）、电路板、导线、面包板或焊接工具等。
2. 连接电路：根据所需的LED数量，设计电路图，按照图上的连线方式将LED 连接到电路板上，注意保持连线的正确性。
3. 添加电阻：根据LED的工作电压和电流需求，计算每个LED对应的限流电阻的阻值，将电阻依次与LED进行串联连接。
4. 供电测试：将电路板连接到电源上，确认电源电压是否符合LED的工作电压要求。
注意检查整个电路的连线是否正确，电阻是否接在了正确位置。
5. 编写程序：使用单片机或其他控制芯片来控制LED的点亮和熄灭。
根据所采用的开发平台和编程语言，编写相应的代码，控制每个LED的状态和时间间隔。
6. 调试程序：将编写好的程序下载到控制芯片中，并连接到电路板上。
通过电脑或其他输入设备控制程序运行，观察LED的点亮和熄灭效果。
根据需要调整程序中每个LED的点亮时间和顺序，使得LED灯看起来像是在流水一样运动。
7. 完善电路：根据实际需求，可以设计并添加其他功能模块，如按键控制、调节亮度等。
总结：流水灯实验是一种常见的电子实验，通过控制LED灯的点亮和熄灭来形成一种连续的流动效果。
实验的原理是利用LED的时分多路复用技术和控制芯片的编程来实现。
实验步骤包括准备材料、连接电路、添加限流电阻、供电测试、编写程序、调试程序和完善电路等。
流水灯毕业设计
流水灯毕业设计流水灯毕业设计在现代科技的快速发展下，电子技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
而作为电子技术的重要应用之一，流水灯在各种场合中得到了广泛的应用。
流水灯以其炫目的效果和多样的变化方式，成为了人们喜爱的装饰品。
因此，我决定选择流水灯作为我的毕业设计主题。
首先，我将介绍流水灯的基本原理和工作方式。
流水灯由一组LED灯组成，这些LED灯按照一定的顺序依次点亮和熄灭，形成了流动的效果。
其原理是通过电子元器件控制LED灯的亮灭状态，从而实现流水灯的效果。
流水灯的工作方式可以通过编程来实现，也可以通过硬件电路来控制。
接下来，我将介绍我设计的流水灯的具体实现方法。
首先，我选择了一款高亮度的RGB LED灯，这样可以实现更丰富的灯光效果。
然后，我设计了一个控制电路，通过控制电路中的开关和计时器，可以实现流水灯的效果。
在控制电路中，我使用了555定时器芯片来控制LED灯的亮灭时间和顺序。
通过调整定时器的参数，可以实现不同的流水灯效果。
为了提高流水灯的可变性和实用性，我还添加了一些功能。
首先，我设计了一个可调节亮度的电路，可以根据需要调整流水灯的亮度。
其次，我增加了一个音乐控制模块，可以根据音乐的节奏和音量来控制流水灯的亮灭状态。
这样，流水灯可以根据音乐的节奏变化而变化，增加了观赏性和趣味性。
在设计的过程中，我遇到了一些困难和挑战。
首先，LED灯的控制需要精确的时间控制，因此我需要学习和掌握555定时器芯片的使用方法。
其次，音乐控制模块的设计需要对音频信号的处理有一定的了解。
为了解决这些问题，我查阅了大量的资料，进行了反复的实验和调试。
在完成设计后，我进行了实际的制作和调试。
通过焊接电路板、连接元器件和编写程序，我最终成功地制作出了一款功能完善、效果出色的流水灯。
在调试过程中，我发现了一些问题，并进行了相应的修改和优化。
经过多次的调试和改进，流水灯的效果达到了我预期的效果。
通过这次毕业设计，我不仅学到了很多电子技术的知识，还提高了自己的动手能力和解决问题的能力。
基于51单片机流水灯毕业设计
基于51单片机的流水灯毕业设计方案：一、引言流水灯是一种常见的电子设计项目，适合初学者练习和毕业设计。
通过使用51单片机和少量外围元件，可以实现一个简单而有趣的流水灯效果。
本文将介绍基于51单片机的流水灯设计方案，包括硬件连接、软件程序设计和效果展示等内容。
二、硬件设计1. 材料准备：51单片机（如STC89C52）、LED灯若干（建议4-8个）、电阻、面包板、连线等。
2. 连接方式：将LED灯按顺序连接到51单片机的IO口，每个LED 灯通过一个电阻连接到IO口，确保电流限制。
3. 电源供应：连接电源至电路板，保证正常工作电压和电流。
三、软件设计1. 编程环境：使用Keil C51等集成开发环境进行程序编写。
2. 程序设计：设计一个循环移位的程序，控制51单片机的IO口依次点亮LED灯，形成流水灯效果。
3. 定时控制：通过定时器中断或延时函数控制LED灯的亮灭时间，实现流水灯的效果。
四、效果展示1. 烧录程序：将编写好的程序烧录到51单片机中。
2. 调试测试：连接电路并通电，观察LED灯按顺序点亮并流动的效果。
3. 优化改进：根据实际效果调整程序和硬件设计，优化流水灯的效果和稳定性。
五、注意事项1. 电路连接：确保电路连接正确，避免短路或接反现象。
2. 程序设计：合理设计程序逻辑，确保LED灯的流水效果符合预期。
3. 调试测试：在调试过程中注意观察LED灯的亮暗情况，及时发现问题并进行调整。
六、总结基于51单片机的流水灯设计是一个适合初学者和毕业设计的简单而有趣的项目，通过设计和实现可以提升对单片机编程和电路连接的理解和技能。
希望通过本文的介绍，读者能够顺利完成基于51单片机的流水灯毕业设计，并在实践中不断提升自己的电子设计能力。
流水灯的工作原理
流水灯的工作原理
流水灯的工作原理是通过控制LED灯的亮灭顺序和时间间隔
来实现灯光流动的效果。
流水灯通常由一组LED灯组成，这些LED灯按照一定的顺序
排列在一条电路板或灯串上。
每个LED灯都带有一个控制电路，用来控制灯的亮灭。
在工作时，流水灯的控制电路会按照预设的顺序和时间间隔依次点亮和熄灭LED灯。
这个控制顺序可以通过编程或是电路
设计来实现。
例如，最简单的流水灯是按照顺序依次点亮每个LED灯，然
后再按照相同的顺序逐个熄灭。
这样的顺序可以通过一个计时器和计数器来实现，每经过一定的时间间隔，计数器就会加一，从而点亮或熄灭下一个LED灯。
而复杂一些的流水灯则可以设计成不同的流动效果，如向左流动、向右流动、交替流动等。
这种效果可以通过改变LED灯
的亮灭顺序来实现，如交替点亮两个相邻的LED灯，然后再
依次熄灭，循环往复。
总之，流水灯的工作原理是通过控制LED灯的亮灭顺序和时
间间隔来实现灯光流动的效果，具体的控制方式可以通过计时器、计数器、编程或电路设计来实现。
流水灯的设计
以上控制程序是以字( 以上控制程序是以字 ( WY0)为控制操作数 , ) 为控制操作数, 如果以位( ～ )为控制操作数, 如果以位(Y0～Y7)为控制操作数,程序还要简 单. 以位为控制操作数设计的程序如图9所示. 以位为控制操作数设计的程序如图 所示. 所示
图9பைடு நூலகம்梯形图
5,双向控制的流水灯时序图如图10所示. ,双向控制的流水灯时序图如图 所示 所示.
介绍几种典型的流水灯的程序设计方法. 介绍几种典型的流水灯的程序设计方法 . 全 部采用移位寄存器来实现控制. 部采用移位寄存器来实现控制. 1,流水灯的控制时序图如图1所示. ,流水灯的控制时序图如图 所示 所示.
X0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1s
图1 流水灯控制时序图
该流水灯的控制梯形图如图2所示. 该流水灯的控制梯形图如图 所示. 所示 这是一个脉冲分配器式的流水灯控制程序. 这是一个脉冲分配器式的流水灯控制程序 . 移位寄存器的复位端同输出继电器触点Y8接在一 移位寄存器的复位端同输出继电器触点 接在一 闭合时, 起, 当Y8闭合时, 移位寄存器复位, 一切又从头 闭合时 移位寄存器复位, 开始. 开始.
图4 梯形图
3,流水灯的控制时序图如图5所示. ,流水灯的控制时序图如图 所示 所示.
图5 流水灯控制时序图
该流水灯的控制梯形图如图6所示. 该流水灯的控制梯形图如图 所示. 所示
图6 梯形图
在数据输入端连接输出继电器动断触点Y7. 在数据输入端连接输出继电器动断触点 . 当移位寄存器刚开始工作时,输出继电器Y7断电 断电, 当移位寄存器刚开始工作时 ,输出继电器 断电 , 动断触点Y7接通, 输入数据为1,这样,Y0～Y7 动断触点 接通, 输入数据为 , 这样, ～ 接通 就在移位脉冲的作用下依次点亮. 就在移位脉冲的作用下依次点亮. 当轮到输出继电器Y7通电时, 触点动作 触点动作, 当轮到输出继电器 通电时,Y7触点动作, 通电时 动断触点打开,数据输入为0. 动断触点打开,数据输入为 . 这样, ～ 就在移位脉冲的作用下依次熄 这样,Y0～Y7就在移位脉冲的作用下依次熄 灭,并如此反复. 并如此反复.
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基于顺序控制设计法和经验设计法流水灯设计
摘要：PLC在自动化控制中处于首位，而流水灯中蕴藏的设计算法在工业现场、信号指示等很多关键领域都有应用，文章以流水灯为背景，介绍顺序控制设计法和经验设计法两种算法的应用，以期为相关工业现场的设计开拓思路。
关键词：PLC；顺序控制设计法；经验设计法
1 设计要求
合上启动开关后，八盏灯中每盏灯亮0.5 s钟后灭掉，然后下一盏亮0.5 s钟后灭掉，……第八盏灯灭掉后又第一盏灯亮0.5 s，即按以下规律显示：L0—L1—L2—L3—L4—L5—L6—L7—L0……如此循环，周而复始。
断开启动开关，该系统立刻停止工作。
2 硬件设计
从设计要求可以看出，该PLC控制系统需要一个拨动开关，八盏灯，即需要占用一个PLC输入端口，八个输出端口，由于输入输出数量较少，选用小型可编程控制器即可，本文选择了实验室配备的FX2N-48MR。
图1为该PLC控制系统的硬件接线图，表1为该系统的端口分配表。
3 软件设计
软件设计是PLC控制系统的核心，为开拓编程思路，本文用顺序控制设计法和经验设计法完成本文的软件设计。
3.1 顺序控制设计法
该方法简单实用，编程思路清晰，容易调试和修改，可读性也很强，是一种较为通用的设计方法，用改方法首先要画顺序功能图。
根据设计要求，可知该流水灯系统可分为八步，每一步动作有两个分别是点亮一盏灯，并计时点亮的时间，计时时间到下一步激活，因此个步的转换条件是计亮灯时间的计时器T，最后一步结束后又将第一步激活，根据该思路，可得出改系统的顺序功能如图2所示。
根据该顺序功能图便能方便的写出该控制系统的梯形图。
第一步的启动条件
有两个，分别是X0接通，或者M8处于活动状态，并且T7定时时间到，这两个条件只要有一个成立都能让M1处于活动状态。
其他步只要前级步是活动步并且转换条件成立就可以激活后级步了，根据该思路，可得出该控制系统的助记符如图3所示。
3.2 经验设计法
顺序控制设计法完成该控制系统虽然思路清晰，编程方便，但是工作量较大。
就像做数学题，常规方法虽然能很快入手，但是计算往往比较复杂，如果用简便方法，就可以达到事半功倍的效果。
经验设计法，顾名思义，需要设计者有一定的实践经验，该方法对一些简单的典型的系统较为奏效[3]。
如果经过分析，发现可以用左移指令实现流水灯的循环移位，程序就会小很多。
启动按钮按下后将K1赋值给数据寄存器D0，当然为了不影响后面的移位，设置成脉冲执行型。
D0=K1时，Y0输出高电平，灯L0点亮，D0左移一位D0=K2，这时Y1输出高电平，灯L1点亮……，由于数据寄存器是十六位的，D0左移到第八位后还要继续往左移，如果不采取措施的话，当D0左移到第九位时将没有灯亮，所以有了图4第二十四步的内容，当D0大于K128时又将K1赋值给D0，这时灯L0又点亮了，实现了循环移位。
该方法突出优点是程序短小精悍，短短几行就能实现顺序控制设计法几十行的效果，当然缺点是要对功能指令非常熟悉，而且构思要细致，总之前期工作量较大。
4 结语
本文用两种方法，对流水灯控制系统进行了设计，体现了两种不同的设计风格和思路。
顺序控制设计法虽然思路清晰，但是后期编程工作量大；经验设计法虽然程序只有短短几行，但是前期构思复杂，容易遇到瓶颈。
总之两种方法各有利弊，有点省力不省功的味道，希望本文两种方法对同一案例的设计，能为相关工业现场的设计开拓思路。
参考文献：
[1] 孙振强.可编程控制器原理及应用教程[M].北京：清华大学出版社，2008.
[2] 郁汉琪.可编程控制器原理及应用[M].北京：中国电力出版社，2004.
[3] 廖常初.PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2002.。