1、成績可編程邏輯控制器課程設計報告題 目LED燈數碼顯示控制系 別專業名稱 班 級學 號姓 名指導教師 目錄一、引言 4二、系統總體方案設計 4系統硬件配制及組成原理 . 4PLC 各組成部件及作用 . 4PLC 的分類 . 5LED 數碼管的結構及工作原理 . 5系統變量定義及分配表 . 6系統接線圖設計 . 7三、控制系統設計 7控制程序設計思想 . 7控制程序時序圖設計 . 8四、系統調試及結果分析 8系統調試及解決的問題 . 8結果分析 . 8五、結束語 9六、參考文獻 9附錄 9LED數碼顯示控制一、實驗目的了解并掌握LED數碼顯示控制中的應用及其編程方法。二、控制要求按下啟動按鈕后，

2、由八組 LED發光二極管模擬的八段數碼管開始顯示：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 不止。三、LED數碼顯示控制的實驗面板圖：輸ABCDEFGH出接線ABCDEFGHE c H0« 001 010 O。 0 眾3 3 0 O點 s Do* 0 0 0二 0 0L 00000 ooi四、實驗設備1、安裝了 STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計算機一臺2、PC/PPI編程電纜一根3、鎖緊導線苦干五、實驗步驟1、根據上表進行輸入輸出接線；2、編寫程序，并把程序輸入 STEP7中;3、檢查輸入程序無誤以

3、后，將程序下載到主機內，并且把4、撥動輸入開關SD觀察輸出LED的顯示結果。Do Ho5 O呂呂 0 Fas o呂"0PLC的工作模式達到RUN模式;一、引言可編程邏輯控制器課程設計是該課程的一個重要教學環節，既有別于畢業設計，又 不同于課堂教學。它需要學生統籌運用所學基本理論、基本方法對現實生活中的實際系統進 行設計和調試。本課程設計是以 LED數碼管和PLC控制為基礎，通過了解PLC的基本編程方 法及LED數碼管的原理，用順序控制法實現：按下啟動按鈕，由八組 LED發光二極管模擬的 八段數碼管開始顯示，顯示次序是 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 再

4、返 回初始顯示，并循環不止的控制要求。而實驗的目標為： 8個LED循環顯示控制要求所要顯 示的內容。二、系統總體方案設計系統硬件配制及組成原理PLC 各組成部件及作用PLC的類型種類繁多，功能和指令系統也不盡相同，但其結構和工作方式大同小異。硬 件系統有主機、 I/O 接口、電源、編程器、 I/O 擴展接口和外部設備接口等主要部分構成。1. 主機主機部分包括中央處理器（CPU、系統程序儲存器和用戶程序集數據存儲器。CPU是 PLC的核心，起著總指揮的作用，與通用微機 CPU一樣，CPU在 PC系統中的作用 類似于人體的神經中樞。其功能：（ 1、用掃描方式（后面介紹、接收現場輸入裝置的狀態或數據

5、，并存入輸入映象寄存器 或數據寄存器；（ 2、接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數據；（3）診斷電源和PC內部電路的工作狀態及編程過程中的語法錯誤；（4）在PC進入運行狀態后：a）執行用戶程序一一產生相應的控制信號（從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經命令 解釋后，按指令規定的任務產生相應的控制信號，去啟閉有關的控制電路）b）進行數據處理分時、分渠道地執行數據存取、傳送、組合、比較、變換等動作， 完成用戶程序中規定的邏輯或算術運算任務c、更新輸出狀態輸出實施控制（根據運算結果，更新有關標志位的狀態和輸出映象 寄存器的內容，再由輸入映象寄存器或數據寄存器的內容，實現輸出控制、制表、打印、數據通訊等

6、）2. 電源PLC的電源是指為CPU存儲器、I/O接口等內部電子電路工作所配置的直流開關穩壓電，PLC通常使用AC 220V或DC 24V工作電源。他的電源模塊為其他各功能模塊提供 DC 5V DC 12V、DC 24V等各種內部直流工作電源。0（輸入/輸出）接口（I/O模塊：接口電路、I/O映像存儲器）一一CPU與現場I/O裝置或其他外部設備之間的連接部件。4. 編程器編程器是編制、調試PLC用戶程序的外部設備，是人機交互的窗口。通過編程器可以把 用戶程序輸入到RAM中，或者對RAM中已有程序進行編輯；通過編程器還可以對 PLC的工作 狀態進行監視和跟蹤，對調試和試行用戶程序非常有用。5.

7、輸入/ 輸出（ I/O ）擴展接口I/O擴展接口是PLC主機為了擴展輸入/輸出點數和類型的部件沒輸入/輸出擴展單元、 遠程輸入 / 輸出擴展單元、智能輸入 / 輸出單元等都通過它與主機相連。6. 外部 I/O 接口外設I/O接口是PLC主機實現人機對話、機機對話的通道。PLC 的分類現在比較習慣的PLC分類是按I/O點數分，一般分為三類：小型PLC :小型PLC的I/O點數一般在128點以下，其特點是體積小、結構緊湊，整個 硬件融為一體，除了開關量 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采用模塊化結構，其I/O點數一般在2561024點之間。

8、大型PLC : 一般I/O點數在1024點以上的稱為大型PLC大型PLC的軟、硬件功能極強。 具有極強的自診斷功能LED 數碼管的結構及工作原理LED數碼管（LED Segment Displays ）是由多個發光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的 器件，引線已在內部連 接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。 led 數碼管常用段數一般為7段有的另加一個小數點，還有一種是類似于3位“+T型。位數有半位，1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10位等等.，led數碼管根據LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED 的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數碼管，除了它們的硬件電

9、路有差異外， 編程方法也是不同的。LED數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要 的數位，因此根據LED數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態式和動態式兩類。A、靜態顯示驅動：靜態驅動也稱直流驅動。靜態驅動是指每個數碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O埠進行驅動，或者使用如BCD碼二-十進位*器*進行驅動。靜態驅動的優點是編程簡單，顯示 亮度高，缺點是占用I/O埠多。B、動態顯示驅動：數碼管動態顯示介面是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態驅動是將所有 數碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端連在一起，另外為

10、每個數碼管的公共極 COM曾加位元選通控制電路，位元選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對位 元選通COK端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位元就顯 示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。0 c Ho-00000 0000 06O& o0 。奉 0 0 0cn從； 00 O0瞰 0 0 0 6 Fo S-0 0 0L 00000- 00600透過分時輪流控制各個LED數碼管的COM端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動 態驅動。系統變量定義及分配表輸入：SD輸出：A

11、B C D E F G HSD輸入啟動輸出ABCDEFGHABCDEFGH系統接線圖設計三、控制系統設計控制程序設計思想根據控制要求：按下啟動按鈕，由八組 LED發光二極管模擬的八段數碼管開始顯示，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，并循環不止;用順序控制法，運用移位寄存器、定時器等指令進行程序編譯，完成設計。控制程序時序圖設計呻 I L門 ；叫 nn_n_rriririnrin_n_nrL杠口 叫Mnn_nfuirwirLn_n世nnnrL_nnrunnnnr和rLuonnnR .L .nnnnn . .nnnnn. .nn. n. .nn

12、ninn. n.nnn. nnnSY四、系統調試及結果分析系統調試及解決的問題遇到的問題（1）數碼管沒有單獨一段一段的顯示。（2）中間有幾個數字沒顯示。（3）沒有設計時間延時。（4）程序運行完一次后沒有循環。（5）連接線路時，出現接線錯誤。在老師的指導和本組同學的共同努力下，我們對上的問題進行了討論并改正，最終得到正確 的實驗程序和顯示結果。結果分析八組LED發光二極管模擬八段數碼顯示。程序運行后先是一段段顯示，顯示次序是ABCDEFG隨后顯示數字及字符，先是次序是 09AbCdEf再返回初始顯示，并循環不止，斷開 啟動開關實驗停止。五、結束語本次課程設計使我加深了對 PLC知識的理解，同時通

13、過這次一周的課程設計，我們的合 作意識得到加強，合作能力得到提高，并再一次明白只有加強組內合作才能提高工作效率和 速度。還有就是通過這次團隊合作課程設計，深刻體會到PLC的廣闊強大的應用功能，相信學好用好PLC，不管是對以后從事這一專業還是工作學習，都會有很大的幫助！六、參考文獻【1】 劉美俊西門子PLC編程及其應用.北京：機械工程出版社，2011.【2】 廖常初.S7-200PLC編程及應用.北京：機械工程出版社，2010.【3】楊后川，張瑞，高建設，等.西門子S7-200PLC應用100例.北京：機械工程出版社,2009.【4】 李輝.S7-200PLC編程原理與工程實訓.北京：北京航空航天大學出版社，2007.【5】高鴻斌，孔美靜，郝孟合.西門子PLC與工業控制網絡應用.北京：電子工業出版社,2006.附錄網怙*IO.B JILM0.U1J1T37I rdTQH1L1' L才1 -PT"I