PLC課程設(shè)計(jì)-LED燈數(shù)碼顯示控制

1、WORD格式成績(jī)可編程邏輯控制器課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目LED燈數(shù)碼顯示控制系別專業(yè)名稱班級(jí)學(xué)號(hào)XX指導(dǎo)教師1 / 14目錄一、引言.4二、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì).42.1系統(tǒng)硬件配制及組成原理.42.1.1PLC各組成部件及作用.42.1.2PLC的分類(lèi).52.1.3LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及工作原理.52.2系統(tǒng)變量定義及分配表.62.3系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì).7三、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).73.1控制程序設(shè)計(jì)思想.73.2控制程序時(shí)序圖設(shè)計(jì).8四、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析.84.1系統(tǒng)調(diào)試及解決的問(wèn)題.84.2結(jié)果分析.8五、結(jié)束語(yǔ).9六、參考文獻(xiàn).9附錄.9LED數(shù)碼顯示控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠⒄莆誏ED數(shù)碼顯示控制中的應(yīng)用及其編

2、程方法。二、控制要求按下啟動(dòng)按鈕后，由八組LED發(fā)光二極管模擬的八段數(shù)碼管開(kāi)始顯示：一一顯示各段，之后一次顯示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F再返回初始顯示，并循環(huán)不止。三、LED數(shù)碼顯示控制的實(shí)驗(yàn)面板圖：輸入SD接線I0.0啟動(dòng)輸ABCDEFGH出Q0.Q0.Q0.Q0.Q0.Q0.Q0.Q0.接01234567線ABCDEFGH四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)2、PC/PPI編程電纜一根3、鎖緊導(dǎo)線苦干五、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)上表進(jìn)行輸入輸出接線；2、編寫(xiě)程序，并把程序輸入STEP7中；3、檢查輸入程序無(wú)誤以后，將程序下

3、載到主機(jī)內(nèi)，并且把PLC的工作模式達(dá)到RUN模式；4、撥動(dòng)輸入開(kāi)關(guān)SD，觀察輸出LED的顯示結(jié)果。一、引言可編程邏輯控制器課程設(shè)計(jì)是該課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，既有別于畢業(yè)設(shè)計(jì)，又不同于課堂教學(xué)。它需要學(xué)生統(tǒng)籌運(yùn)用所學(xué)基本理論、基本方法對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試。本課程設(shè)計(jì)是以LED數(shù)碼管和PLC控制為基礎(chǔ)，通過(guò)了解PLC的基本編程方法及LED數(shù)碼管的原理，用順序控制法實(shí)現(xiàn)：按下啟動(dòng)按鈕，由八組LED發(fā)光二極管模擬的八段數(shù)碼管開(kāi)始顯示，顯示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F再返回初始顯示，并循環(huán)不止的控制要求。而實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)為：8個(gè)LED循環(huán)顯示控制要求

4、所要顯示的內(nèi)容。二、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)硬件配制及組成原理2.1.1PLC各組成部件及作用PLC的類(lèi)型種類(lèi)繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但其結(jié)構(gòu)和工作方式XX小異。硬件系統(tǒng)有主機(jī)、I/O接口、電源、編程器、I/O擴(kuò)展接口和外部設(shè)備接口等主要部分構(gòu)成。1.主機(jī)主機(jī)部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器和用戶程序集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。CPU是PLC的核心，起著總指揮的作用，與通用微機(jī)CPU一樣，CPU在PC系統(tǒng)中的作用類(lèi)似于人體的神經(jīng)中樞。其功能：（1）用掃描方式（后面介紹）接收現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器；（2）接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)；（3）診

5、斷電源和PC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤；（4）在PC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后：a）執(zhí)行用戶程序產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)（從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，經(jīng)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去啟閉有關(guān)的控制電路）b）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分時(shí)、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)存取、傳送、組合、比較、變換等動(dòng)作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運(yùn)算任務(wù)c）更新輸出狀態(tài)輸出實(shí)施控制（根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，再由輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表、打印、數(shù)據(jù)通訊等）2.電源PLC的電源是指為CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電，PLC通

6、常使用AC220V或DC24V工作電源。他的電源模塊為其他各功能模塊提供DC5V、DC12V、DC24V等各種內(nèi)部直流工作電源。3.I/O（輸入/輸出）接口（I/O模塊：接口電路、I/O映像存儲(chǔ)器）CPU與現(xiàn)場(chǎng)I/O裝置或其他外部設(shè)備之間的連接部件。4.編程器編程器是編制、調(diào)試PLC用戶程序的外部設(shè)備，是人機(jī)交互的窗口。通過(guò)編程器可以把用戶程序輸入到RAM中，或者對(duì)RAM中已有程序進(jìn)行編輯；通過(guò)編程器還可以對(duì)PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和跟蹤，對(duì)調(diào)試和試行用戶程序非常有用。5.輸入/輸出（I/O）擴(kuò)展接口I/O擴(kuò)展接口是PLC主機(jī)為了擴(kuò)展輸入/輸出點(diǎn)數(shù)和類(lèi)型的部件沒(méi)輸入/輸出擴(kuò)展單元、遠(yuǎn)程輸入/輸

7、出擴(kuò)展單元、智能輸入/輸出單元等都通過(guò)它與主機(jī)相連。6.外部I/O接口外設(shè)I/O接口是PLC主機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話、機(jī)機(jī)對(duì)話的通道。2.1.2PLC的分類(lèi)現(xiàn)在比較習(xí)慣的PLC分類(lèi)是按I/O點(diǎn)數(shù)分，一般分為三類(lèi)：小型PLC：小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)一般在128點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開(kāi)關(guān)量I/O以外，還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。中型PLC：中型PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，其I/O點(diǎn)數(shù)一般在2561024點(diǎn)之間。大型PLC：一般I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上的稱為大型PLC。大型PLC的軟、硬件功能極強(qiáng)。具有極強(qiáng)的自診斷功能2.1.3LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及工作原理L

8、ED數(shù)碼管（LEDSegmentDisplays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類(lèi)似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等.，led數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類(lèi)，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌?lèi)型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式

9、兩類(lèi)。A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)位*器*進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O埠多。B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通COM端電路的控制，所以

10、我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位元就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。透過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。2.2系統(tǒng)變量定義及分配表輸入：SDI0.0輸出：ABCDEFGHQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7SD輸入I0.0啟動(dòng)ABCDEFGH輸出Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7ABCDEFGH2.3系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)三、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1控制程序設(shè)計(jì)思想根據(jù)控制要求：按下啟動(dòng)按鈕，由八組LED發(fā)光二極管模擬的八段數(shù)碼管開(kāi)始顯示，顯示次序是0、1、2、3、4、5、6、7

11、、8、9、A、B、C、D、E、F再返回初始顯示，并循環(huán)不止；用順序控制法，運(yùn)用移位寄存器、定時(shí)器等指令進(jìn)行程序編譯，完成設(shè)計(jì)。3.2控制程序時(shí)序圖設(shè)計(jì)四、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析4.1系統(tǒng)調(diào)試及解決的問(wèn)題遇到的問(wèn)題（1）數(shù)碼管沒(méi)有單獨(dú)一段一段的顯示。（2）中間有幾個(gè)數(shù)字沒(méi)顯示。（3）沒(méi)有設(shè)計(jì)時(shí)間延時(shí)。（4）程序運(yùn)行完一次后沒(méi)有循環(huán)。（5）連接線路時(shí)，出現(xiàn)接線錯(cuò)誤。在老師的指導(dǎo)和本組同學(xué)的共同努力下，我們對(duì)上的問(wèn)題進(jìn)行了討論并改正，最終得到正確的實(shí)驗(yàn)程序和顯示結(jié)果。4.2結(jié)果分析八組LED發(fā)光二極管模擬八段數(shù)碼顯示。程序運(yùn)行后先是一段段顯示，顯示次序是ABCDEFG隨H后顯示數(shù)字及字符，先是次序是0123456789AbCdEF再返回初始顯示，并循環(huán)不止，斷開(kāi)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)停止。五、結(jié)束語(yǔ)本次課程設(shè)計(jì)使我加深了對(duì)PLC知識(shí)的理解，同時(shí)通過(guò)這次一周的課程設(shè)計(jì)，我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng)，合作能力得到提高，并再一次明白只有加強(qiáng)組內(nèi)合作才能提高工作效率和速度。還有就是通過(guò)這次團(tuán)隊(duì)合作課程設(shè)計(jì)，深刻體會(huì)到PLC的廣闊強(qiáng)大的應(yīng)用功能，相信學(xué)好用好PLC，不管是對(duì)以后從事這一專業(yè)還是工作學(xué)習(xí)，都會(huì)有很大的幫助！六、參考文獻(xiàn)【1】X美俊.西