一种基于AT89C52的简易通用逻辑控制器设计

BillScot2

- i6 a4 g2 [2 C; N摘要:介绍了一种以AT89C52单片机为核心、Keil C51为开发工具的简易通用逻辑控制器。介绍了逻辑控制器的结构体系,
并鲶出了该系统软硬件设计要点。
关键词:单片机;逻辑控制;Keil C51
随着控制技术的发展,逻辑控制器应运而生。它能更经济、
更快逮、更灵活地解决简单开关量控制任务,可以替代常规定时
& ^3 n8 X& [. {# e; n2 e8 q. j器、继电器、时钟和接触器所实现的功能。具有代表性的产品是
西门子(Siemens)公司的通用逻辑控制模块LOGO!。由于逻辑控
  X  ~+ ~& P9 S% O4 f制器功能强大,具有很多优势,目前已被广泛地应用到各种电气
9 q7 T8 ~# `/ d8 t8 y& t控制场合。
然而,在一般的小规模电气控制应用中,若采用较多逻辑功
2 C/ l1 U" z  a7 I能的控制器,性价比不高。同时.51系列单片机具有体积小、价
0 x8 A7 f1 b. ]7 q# u格低、功能强、可靠性高和使用方便的特点，能够很容易地开发
6 @$ f8 }* `, N各种基于单片机的智能化控制系统。基于这样的背景和纺织企
业电气控制的实际需要,本文介绍-种用AT89C52实现的简易
- q+ y6 e+ w' x( I通用逻辑控制器,可实现与、或、非、与非、或非和异或6种基本
- L0 f& a: I8 U- F7 v! J$ E$ }8 C逻辑功能,以及接通延时、断电延时和RS触发器3种特殊逻辑
1 N* {: z+ z- A/ j/ i1 \功能,还可以用这些逻辑功能组合成复合逻辑功能,这些功能
可以较好地满足- -般电气控制场合的要求。
6 ~4 y' i: u) x$ Z1系统概述
& z8 p4 M! g4 A; S该逻辑控制器的输人部分有8个按键,8点数字量输人,输
出部分有8点继电器输出,6个八段数码管，每个继电器的连续
电流为10A。核心部分是系统内部的100个三人一出的功能块,
每个功能块能通过键盘设定可实现上述的9种逻辑功能中的任
; U4 i8 v' Q1 E4 n9 Q4 |' |6 i( t意一种。此外,不同的功能块还能组合成一个逻辑块组,并能实.
现逻辑块组的整体功能。
1 j# e0 X3 d- S! c/ Y. x! l# ?. P对功能块的设定通过键盘和显示共同来完成。首先指定要
" Z" r6 o4 b) l/ K& |+ W' v被编辑的功能块号,接眷确定该功能块的功能(即所实现的逻
- s/ U0 |% i. [. p, V' }辑),一旦功能确定,其输入端的个数与类型便可确定。然后通过.
# c6 p0 M$ {3 R; e; R按键选择其输人端，输人端来源可以是某个功能块的输出(用
# Z6 \, @) T6 I* p4 k6 G7 @PXX表示),可以是直接的数字量输人(用IX表示),或是固定的
- t$ u" |8 a# F+ c! e高电平(用H表示)与低电平(用L表示),还可以是为空(用NC表
7 x  S8 ~- W( H示)即什么都不接.空输人端的逻辑取决于该功能块要实现的逻
" T: _0 v/ C6 J/ N! ~辑。见表1中的几个例子。
8 Z2 ]1 U3 q/ y4 w+ p$ K" s编辑完一个功能块后，需要保存数据才能进行下一个功
9 z) {# H4 d4 y4 V
能块的编辑。显示部分则密切配合按键，显示内容取决于按键
; A9 I. N9 z8 }1 P& l状态。功能块编辑完毕后,还需通过按键对系统输出进行编
; c1 R0 g4 q' e/ c7 @3 I& u辑,系统输出的来源有:某个功能块的输出(同样用PXX表示),
直接的数字量输人(IX),固定的高电平(H)与低电平(L),还可以
是为空(NC),在逻辑上低电平和空是一-致的，继电器不动作。确
定输出后,同样需要保存数据,重新上电后,还能运行前次输
人的逻辑功能。同时,在运行逻辑功能以前,系统具有监控和
/ }1 [3 t: ^4 N9 }, H修改参数的功能。
表1几种逻辑功能的规定
本系统中,逻辑运行涉及到大量的数据处理,因此数据结构
( Y# T' n; n& E的安排关系到程序设计的繁简。考虑到一个功能块有五个参数,
) r6 o7 k) [7 p0 |) Z, U' q即功能代号、三个输人和一个输出,为了方便起见，功能块的参
数数据安排使用结构数组。而-一个功能块的某输入端有可能来
( O2 [% n, n( y% [( t9 N自于另一个功能块的输出，在结构数组某一元素的成员用到另
一元素的成员,处理起来比较复杂，因此没有把功能块的输出放
; c! W. d6 G. K8 J  y! w人结构中,功能块的输出采用单独的数组。为了实现数据的掉电
保护,同时在EEPROM中开辟对应的功能块镜像数组和输出镜
0 A" l( F9 P, U; }, ]像数组。而输人由外部决定,不需要在EEPROM中保存。
由于C51能提供复杂的数据类型(数组结构等)和专门针
! u% k+ j5 E. A! @1 h2 E对8051单片机的data、idata、pdata、xdata .code等存储类型,极
8 m5 F8 V5 B( G$ x4 ?; e大地增强了程序处理能力和灵活性。另外它提供常用的标准函

9 J5 M9 }" D9 G8 w$ v+ O
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feishangt

在一般的小规模电气控制应用中,若采用较多逻辑功能的控制器,性价比不高