自动控制综合应用技术 - 嵌入式控制器、PLC、变频器、触摸屏、工控机、组态软件的综合应用核心笔记

2026/1/27 10:08:45

目录

1·自动控制综合应用技术概述 ........................................................................................................ 1 2·嵌入式控制器应用技术 ............................................................................................................. 1 3·可编程序控制器应用技术 ............................................................................................................ 8 4·变频器....................................................................................................................................... 13 5·工业控制计算机应用技术 .......................................................................................................... 17 6·触摸屏应用技术简介 ............................................................................................................... 22 7·工业组态软件应用技术简介 ...................................................................................................... 22

1·自动控制综合应用技术概述

1,自动控制技术与工业自动化

什么是自控?可以自动控制被控对象的工作状态 自控系统的构成?控制装置和控制对象 控制对象 电动机 断续、连续生产单元 生产过程 其他 控制装置 嵌入式控制器 可编程控制计算机 分布式控制系统 回路调节器 变频器 其他 连续量控制系统和断续量控制系统?

时间连续,如反馈控制、最优控制;时间离散,如顺序控制 2,计算机促进工业自动化发展 3,自动控制综合应用技术

2·嵌入式控制器应用技术

1,概述

嵌入式控制器是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各行业的具体应用相结合,以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可剪裁、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗的要求。

特点:面向特定应用、多技术结合、硬件和软件高效高性能、生命周期长、软件固化于存储器或控制器中。

分类:实时系统、分时系统;硬件可分EMPU、EMCU、EDSP、ESOC 趋势:标准问题 2,技术分析

微控制器技术基本概念:在一块芯片集成CPU、RAM、ROM、定时器、计数器和各种I/O接口,包含模—数、数—模转换器、直接存储器传输DMA通道、浮点预算等特殊功能部件。 工作原理和结构:哈佛结构——程序存储器和数据存储器分开设置。 以MCS-80C51结构为例:

8个组成部分:8位(Bit)CPU、4KB的ROM、128B的RAM(寻址范围00H~7FH)、21个特殊功能寄存器SFR、2个16位定时器/计数器(T0、T1)、1个全双工串行通信接口、4个8位输入/输出接口(P0~P3)、5个中断源【两个外部中断源、两个定时中断源、一个串行通信发送/接受中断源】 微控制器分类:

适用范围:通用型、专用型

ROM:MaskROM状态、内含EPROM、无ROM、OTP、FlashROM 典型产品:Intel MSC51、MSC91;PHILIPS 80C51、83C552;ATMEL CMOS型51系列;Microchip的PIC16C5x系列微控制器;Zilog的Z8系列;Motorala公司 3,P89LV51RD2微控制器软硬件分析

P89LV51RD2是一款80C51微控制器,包含64KB闪存和1024KBRAM,典型特性是X2方式选项,可通过该特性选择应用程序,以传统80C51时钟频率(12)或X2(6)方式运行。Flash程序存储器支持并行和串行在系统编程(ISP)。P89LV51RD2也可采用在应用中编程((IAP),允许随时对Flash重新配置,即使应用程序在运行也不例外。

【特性】:

80C51核心处理单元;

3V的工作电压,操作频率为0~33MHz;

64kB的片内Flash程序存储器,具有ISP(在系统编程)和IAP(在应用中编程)功能; 通过软件或ISP选择支持12时钟(默认)或6时钟模式; SPI(串行外围接口)和增强型UART; PCA(可编程计数器阵列),具有PWM和捕获/比较功能;

4个8位I/O口,含有3个高电流P1口(每个I/O口的电流为16mA); 3个16位定时器/计数器; 可编程看门狗定时器(WDT); 8个中断源,4个中断优先级; 2个DPTR寄存器;

低EMI方式(ALE禁能); 兼容TTL和CMOS逻辑电平; 掉电检测; 低功耗模式 ;

掉电模式,外部中断唤醒; 空闲模式;

PDIP40,PLCC44和TQFP44的封装; 【引脚】:

(1)输入/输出接口: P0口(39~32)

P0口是一个开漏双向I/O口。写入‘1’ 时P0口悬浮,可用作高阻态输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口复用为低位地址和数据总线。应用中P0口利用强内部上拉来发送

‘1’电平。P0口可在外部主机模式编程过程中接收代码字节和在外部主机模式校验过程中发送代码字节。P0口用作程序校验或通用I/O口时均需连接一个外部上拉电阻。 P1口(1~8)

P1口是一个带内部上拉的8位双向口。 写入‘1’时P1口被内部上拉拉高,可用作输入。用作输入时,由于内部上拉的存在,P1口被外部器件拉低时将吸收电流(IIL)。此外,P1.5,P1.6,P1.7还有16mA的高电流驱动能力。在外部主机模式编程和校验中,P1口也可接收低位地址字节。 P2口(21~28)

P2口是一个带内部上拉的8位双向口。 写入‘1’时P2口被内部上拉拉高,可用作输入。用作输入时,由于内部上拉的存在,P2口被外部器件拉低时将吸收电流(IIL)。在取指外部程序存储器或访问16位地址(MOVX @DPTR)的外部数据存储器时,P2口发送高位地址。应用中P2口利用强内部上拉来发送‘1’。在外部主机模式编程和校验中,P2口可接收一些控制信号和部分高地址位。 P3口(10~17)

P3口是一个带内部上拉的8位双向口。写入‘1’时P3口被内部上拉拉高,可用作输入。用作输入时,由于内部上拉的存在,P3口被外部器件拉低时将吸收电流(IIL)。在外部主机模式编程和校验中,P3口可接收一些控制信号和部分高地址位。 P3.0 10 5 11 I RxD:串口输入。 P3.1 11 7 13 O TxD:串口输出。

P3.2 12 8 14 I INT0:外部中断0输入 P3.3 13 9 15 I INT1:外部中断1输入

P3.4 14 10 16 I T0:定时器/计数器0的外部计数输入。 P3.5 15 11 17 I T1:定时器/计数器1的外部计数输入。 P3.6 16 12 18 O WR:外部数据存储器写选通信号。 P3.7 17 13 19 O RD:外部数据存储器读选通信号。

(29) (2) ????????

是外部程序存储器的 读选通信号。PSEN 在执行内部程序存储器的程程序选通使能: PSEN

序时无效(高电平),执行外部程序存储器时每个机器周期内两次有效,但当访问外部数据

脉冲将被跳过。存储器时两个有效PSEN当RST输入引脚的高电平时间大于10个机器周期时,

脚强制输入一个高电平到低电平的跳变将使器件进入外部主机模式编程。 向 PSEN

(3)RST(9)

复位:振荡器工作时,该引脚上2个机器周 期的高电平逻辑状态将使器件复位。当RST输

脚输入一个高电平到低电平的跳变,器件将进入外部主机模入引脚为高电平时,如果 PSEN

式。否则进入正常工作模式。

(31) (4) ????

就必须与USS相连。器件执行内部程外部访问使能:若器件要对外部程序存储器 取指, EA

必须与UDD相连。然而,4个安全锁定电平可将EA禁能,使器件只能序存储器的程序时 EA

脚可承受12V的高压。 执行内部程序存储器的程序。EA

(5)ALE/ ????????(30)

地址锁存使能:ALE是一个输出信号,在访 问外部存储器时将地址低字节锁存。该引脚也

)用作Flash的编程脉冲输入(PROG。通常,ALE在1/6的振荡频率时输出,可用作外部定

时或外部时钟。每次访问外部数据存储器时都有一个ALE脉冲被跳过。但是,只要AO【辅助寄存器AUXR的最低位】被置1,ALE就被禁能。 (6)XTAL1(19)


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