开题报告---通用单片机工业控制板系统设计

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1、2011届毕业设计开题报告通用单片机工业控制板系统设计姓名温建成班级07拓展1班学号200715280204指导教师杨志刚轻工学院2011年3月25日问题提出去各种各样的工业现场看一看，几乎没有什么地方看不到工业自动化控制的设备。在这些设备中，往往大量应用PLC，从编程的角度来看，这些PLC所要完成的功能非常简单，如果用单片机来实现其功能，那是轻而易举的。如果一定要做一个明确的说明的话，可以这么说：可能只要几十个字节的程序量就能完成那些PLC所要完成的功能。如果你了解这台机器的工作流程或者你就是这样一台机器的操作者，又略懂一些单片机，那么这样的程序完全可以写出来。可是，那里没有用到单片机，而是

2、用的PLC，为什么呢？关键在于可靠性！工业现场的苛刻要求，不要说是初学者，就是富有经验的开发者，往往也觉得头痛。一台设备数十万或更贵，设计者当然不愿意承担风险去用单片机控制板，而是宁愿先用贵一些的PLC。但PLC毕竟是昂贵的，如果有把握用单片机控制板来替代，肯定会有市场，关键在于你要有把握。单片机工业控制板就是为这样的应用而度身定做的。研究内容及目标研究内容单片机工业控制板（08-06）一、8位高性能单片机作为主控制芯片；二、主电源采用5V直流电，外围驱动电源采用24V直流电；三、8路光电隔离数字量输入，PNP输入型式，输入电流为10mA；四、6路光电隔离数字量输出，输出电压为24V,最大输出

3、电流为8A,输出口状态可回读；五、8路光电隔离数字量输入中有两路可作中断源用于计数；六、系统采用光电隔离和启用内部看门狗及严格的高频滤除特性，使系统工作稳定，无死机现象；七、系统有两盏LED灯各用以显示单片机工作状态和电源状态；八、系统有八个LED灯和六个LED灯可以显示输入和输出状态；九、紧凑型(适合任何尺寸的机箱)，PCB尺寸：125mmX110mm；十、可通过连接RS232接口下载程序，使程序修改，升级方便；十一、用KeilC或汇编编程；规格：一、工作温度：0～55°C；二、储存温度：-20～80°C；三、湿度：5～95%无凝结；四、功耗(无外部设备):+6V0.5A(典型值)；用途：一

4、、可用于各种二十个点以内的控制系统，可控制气缸，电磁阀，继电器，步进电机，可外接光电式，电容式，电感式，霍尔式等各种传感器；二、可用于替代二十点以内的PLC用于各种控制场合（如各种机器控制）.三、可用于单片机学习和试验.初步研究方案研究方法：1、设计要求分析2、系统整体功能框图绘制单片机8路DI光电隔离输入电路RS232总线LED显示EEPROM电源电路程序下载接口一路RST上电复位电路6路DO光电隔离输出电路3、系统原理图设计和元件选型根据系统的结构功能框图和设计要求，选取主要器件的型号：单片机，总线通讯芯片、存储器、时钟、电源、输入输出接口电路。单片机：51单片机、PIC单片机、AVR单片

5、机DSP、CPLD、FPGA根据：系统的处理数据量、系统响应速度要求、系统需要的I/O接口的个数、系统的应用场合、成本。实例选择：STC11F02总线：根据应用场合设定实例选择：232总线类型MAX232接口芯片外部扩展存储器：根据需要存储的数据类型、数据量实例选择：RS-232的串口电平转换芯片MAX232电源：外接5V电源供单片机工作外接24V电源供继电器和光耦隔离电路工作输入采用：共阳极输入输出采用：PNP发射极开路输出电路4、PCB电路板设计5、系统软件框图设计6、系统软件设计7、系统调试8、现场调试进度安排第1-2周查阅和收集相关资料第3-4周根据资料制作规划并完成开题报告第5-6周

6、画出硬件原理图第7-9周完成整个模块的编程任务第10周根据完成进度做中期报告第11-17周程序调试并整理完善毕业设计报告最终定稿。第18周毕业答辩参考文献[1]丁元杰主编.MCS-51单片机原理及应用.3版.北京：机械工业出版社，2005.7[2]郑学坚，周斌编著.微型计算机原理及应用.第3版：清华大学大学出版社，2001.6.1[3]谭浩强著，C程序设计（第三版）.北京：清华大学出版社，2005[4]胡汉才.单片机原理及系统设计[M].北京：清华大学出版社，2005.11～17[5]赵建华，沈永良.一种自适应PID控制算法.[J]自动化学报.2001.21～23[6]忠梅.单片机的C语言应用

7、程序设计[M].北京:航空航天大学出版,2007.02.06[7]刘金琨.先进PID控制MATLAB仿真（第三版）.电子工业出版社[M].2011.3[8]郭天祥编著.新概念≤十天学会单片机和C语言编程≥.北京：2009.1[9]何立民编著.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，1999.12～15[10]赖涛宏著.微型计算机控制技术.[M]北京：人民邮电出版社，