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基于SO8单片机的工业控制板的设计

更新时间：2020-02-08 23:23:06 大小：4M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：单片机工业控制板 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

在现代工业控制领域中，可编程序控制器(PLC)已经发展成为自动控制中的重要设备。随着计算机和半导体技术的不断发展，工业控制产品已经发展到一个追求个体化、差异化的设计阶段，对成本的控制和特殊功能需求等方面的要求越来越高。而单片机系统也正是面向这些个性化需求的产品，并且单片机系统在成本的控制上显得更加灵活。经过资料分析发现，在性能比较简单的控制系统中大多采用8位微控制器作为控制中心，因此，作者协议设计一款基于8位单片机的工业控制板。

首先要完成的是工业控制板硬件电路的设计，本设计选用Freescale公司的S08系列单片机作为主控芯片。在系统的硬件设计过程中，首先，为了保留传统PLC的多点输入和多点输出控制的要求，在硬件上专门设计了输入和输出处理电路，例如采用光电隔离的数字量输入电路、带过压保护的模拟量输入电路和继电器输出电路等。其次，考虑到其适用的应用领域，利用单片机本身的通用串行口UART设计了一个全电气隔离的RS-485通信接口。此外，还利用单片机内部集成的IIC扩展了EEPROM(32Kb)和RTC，其中EEPROM可用来存储控制过程中的配置参数。最后，考虑到后续可能还会加入某些控制功能，在硬件设计上还预留了一个SPI接口，以方便后续增加某些功能。

其次是工业控制板系统软件的设计，系统软件的设计工作主要包括硬件驱动程序的设计和Modbus通信协议的移植。硬件驱动程序包括硬件上所有模块的驱动程序，主要为上层软件提供设备的操作接口。在硬件上可以通过RS-485通信接口构成通信网络，然后通过Modbus通信协议可以实现工控板与外界信息的交换，进而实现集中控制的功能。在系统软件的设计过程中，要充分考虑到软件的灵活性和复用性，在设计完成之后将所有的软件封装成库文件，用户只需要通过调用各个模块提供的灵活易用的API函数即可完成开发工作。

为了提高系统的可靠性，本文还分别从硬件和软件两个方面对系统的抗干扰措施进行了研究。最后，结合实际的案例来完成设计的系统测试。从功能上来说，基于单片机的工业控制板相较于传统的模块化PLC并没有太大的区别，但是单片机和其接口电路设计的成本要远远低于模块化的PLC，体积也会更小，这样的设计非常适用于那些对成本和体积有严...