自20世紀80年代初期誕生至今，工業(yè)控制軟件已有20年的發(fā)展歷史。工業(yè)控制與上位機軟件相結(jié)合，是隨著PC機的興起而不斷發(fā)展的。工業(yè)控制與上位機軟件經(jīng)濟效益。2000年“九五”國家科技攻關計劃項目“大型骨干石化生產(chǎn)系統(tǒng)控制及2系統(tǒng)設計2.2開發(fā)設計思路2.3系統(tǒng)方框圖步進電機繼電器單片機MSP430系列單片機是美國德州儀器(TI)1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號處理器(MixedSignalProcessor)。稱之為混合信號處理器，主要是由于其針對實際應用需求，把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在MSP430系列是一個16位的、具有精簡指令集的、超低功耗的混合型單片機，在1996年問世，由于它具有極低的功耗、豐富的片內(nèi)外設和方便靈活的開開始階段從1996年推出MSP430系列開始到2000年初，這個階段首先推出有33X、32X、31X等幾個系列，而后于2000年初又推出了11X、11X12000年推出了11X/11X1系列。這個系列采用20腳封裝，內(nèi)存容量、片足夠的I/0引腳等，只有33X系列才具備。33X系列價格較高，比較適合于較為復雜的應用系統(tǒng)。當用戶設計需要更多考慮成本時，33X并不一定是最適合的。而片內(nèi)高精度A/D轉(zhuǎn)換器又只有32X系列才有。尋找突破，引入Flash技術(shù)隨著Flash技術(shù)的迅速發(fā)展，TI公司也將這一技術(shù)引入MSP430系列中。在2000年7月推出F13X/F14X系列，在2001年7月到2002年又相繼推出F41X、F43X、F44X這些全部是Flash型單F41X單片機是目前應用比較廣的單片機，它有48個I/0口，96段LCD驅(qū)動。F43X、F44X系列是在13X、14X的基礎上，增加了液晶驅(qū)動器，將驅(qū)動LCD的段數(shù)由3XX系列的最多120段增加到160段。并且相應地調(diào)整了都表現(xiàn)出較明顯的優(yōu)點。這是TI公司推出具有Flash掃描技術(shù)的廉價開發(fā)工具MSP-FET430X110,將國際上先進的JTAG技術(shù)和功能擴展打下了良好的基礎。于是TI公司在2002年底和2003年期間又陸續(xù)3.3MSP430單片機的特點令集(RISC)結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式(7種源操作數(shù)尋址、4種目的操作125ns的指令周期。16位的數(shù)據(jù)寬度、125ns的指令周期以及多功能的硬件有著顯著的不同。在系統(tǒng)中共有一種活動模式(AM)和五種低功耗模式 (LPMO~LPM4)。在等待方式下，耗電為0.7uA,在節(jié)電方式下，最低可達-40~+85攝氏度，所設計的產(chǎn)品適合用于工業(yè)環(huán)境下。16.A/D轉(zhuǎn)換器(10位或更高精度)。首先，89C51單片機是8位單片機。其指令是采用的被稱為“CISC”的復雜指令集，共具有111條指令。而MSP430單片機是16位的單片機，采用MSP430F4xx基于閃存的MCU提供1.8V至3.6V工作電壓、高達60kB的MSP430F2xx基于閃存的MCU提供1.8V至3.6V工作電壓、掉電復位及16MIP(帶有基本時鐘)。達60kB和8MIP(帶有基本時鐘)。3.6開發(fā)環(huán)境及程序下載project中的options的xlink3.由于430支持匯編語言和C語言兩種語言，因此可以在一個工程文件中同5.在線調(diào)試時，不能將58管腳(復位/非屏蔽中斷)外部變高，否則，會強制3.7MSP430F149單片機的功能介紹16個中斷源，還可以直接利用P口的輸入輸出寄存器，直接對外進行通信。因初始化初始化定各P口功能用P口給電容充電開始放電至捕獲電壓定時器開始定時比較器開始工作讀捕獲時間計算時間圖3-2定時器及數(shù)模轉(zhuǎn)換3.7.3時鐘模塊板中有一個測試程序是實現(xiàn)通過RS202與計算機超級終端串行口相連的測試程決定，以后類推。而調(diào)整位取“O”還是“1”,取決于當前的分頻因子與需要的分頻因子的差距，如果大于0.5取“1”,如果小于0.5取“O”。3.7.5比較器模塊3.7.6模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊選擇通道模式，參考電平選擇通道模式，參考電平時鐘源，分頻因子下次轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換結(jié)束寫結(jié)束采樣控制，開始轉(zhuǎn)換加信號，開始延時到采樣結(jié)束圖3-3模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊按鍵接口按鍵接口3.3V電源晶振電路下面將分模塊介紹各模塊原理(標示見原理圖)及調(diào)試程序和結(jié)果：外存和考慮到單片機有時需要實時時鐘和外存，因此本設計加了一個8563實時時由于本設計中只有一個片外存儲，因此其芯片地址為1010000,8563的讀的芯片地址為1010011,寫地址為1010010,關于I2C總線的幀結(jié)構(gòu)為：3.7.7485和232通訊模塊電平驅(qū)動電平驅(qū)動電平轉(zhuǎn)換計算機的串口電平反向發(fā)送的通訊口超級終輸出口接收發(fā)送進入中斷，發(fā)送字符調(diào)試結(jié)果可以看出發(fā)送的正確性，也可以看出用4.1直流電機的控制部分圖4-1L298N芯片腳圖L298N的引腳9為LOGICSUPPLYVOLTAGEVss,即邏輯供應電壓。引腳4為它的引腳2,3,13,14為L298N芯片輸入到電動機的輸出端，其中引腳2和14也可控制一個直流電動機。引腳6和11腳為電動電機運行情況HHL正轉(zhuǎn)HLHH同IN2(IN4)同IN1(IN3)快速停止LXX3.邏輯部分工作電流Iss:≤36mA7.工作溫度：-25℃~+130℃之間可分別接電動機，本實驗裝置我們選用驅(qū)動一臺電動機。5,7,10,12腳接輸入控制電平，控制電機的正反轉(zhuǎn)。EnA,En4.1.2直流電機驅(qū)動電路原理機器人無法借助循環(huán)處理實現(xiàn)PWM,需要通過中斷處理方式實現(xiàn)。設計靠的是國硅通用半導體公司(SiliconGeneral)推出SG3525。SG3525是用于驅(qū)動N溝工業(yè)品、民品三個等級。下面我們對SG3525特點、引腳功能、電氣參數(shù)、工作過輸出電感線圈的信號與誤差放大器輸出信號進行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使有提高，是目前比較理想的新型控制器。SG3525引腳功能及特點簡介其原理圖123456789AA1.Inv.input(引腳1):誤差放大器反向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)中，該引腳接反饋信號。在開環(huán)系統(tǒng)中，該端與補償信號輸入端(引腳9)相連，可構(gòu)成跟隨2.Noninv.input(引腳2):誤差放大器同向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)中，該端接給定信號。根據(jù)需要，在該端與補償信號輸入端(引腳9)之間接入不同類型的反饋網(wǎng)絡，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類型的調(diào)節(jié)器。3.Sync(引腳3):振蕩器外接同步信號輸入端。該端接外部同步脈沖信號可實現(xiàn)與外電路同步。4.0SC.0utput(引腳4):振蕩器輸出端。5.CT(引腳5):振蕩器定時電容接入端。6.RT(引腳6):振蕩器定時電阻接入端。欠電壓欠電壓言基準電源言RSG3525A輸出級7.Discharge(引腳7):振蕩器放電端。該端與引腳5之間外接一只放電電阻，構(gòu)成放電回路。8.Soft-Start(引腳8):軟啟動電容接入端。該端通常接一只5的軟啟動電9.Compensation(引腳9):PWM比較器補償信號輸入端。在該端與引腳2之間接入不同類型的反饋網(wǎng)絡，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類型調(diào)節(jié)器。10.Shutdown(引腳10):外部關斷信號輸入端。該端接高電平時控制器輸出被禁止。該端可與保護電路相連，以實現(xiàn)故障保護。11.0utputA(引腳11):輸出端A。引腳11和引腳14是兩路互補輸出端。12.Ground(引腳12):信號地。14.0utputB(引腳14):輸出端B。引腳14和引腳11是兩路互補輸出端。15.Vcc(引腳15):偏置電源接入端。(10)雙路輸出(灌電流/拉電流):mA(峰值)。動接入端(引腳8)上通常接一個5的軟啟動電容。上電過程中，由于電容兩端禁止SG3525的輸出，同時，軟啟動電容將開始放電。如果該高電平持續(xù)，軟啟引腳不能懸空，應通過接地電阻可靠接地，以防止外部干擾信號耦合而影SG3525的正常工作。欠電壓鎖定功能同樣作用于輸出級和軟啟動電路。如果輸入電壓過低，在SG3525的輸出被關斷同時，軟啟動電容將開始放電。此外，SG3525還具有以下功能，即無論因為什么原因造成PWM脈沖中止，輸出都將被中止，直到下一個時鐘信號到來，PWM瑣存器才被復位。4.1.4控制直流電機程序設計流程4.2步進電機的控制部分圖4-6步進電機驅(qū)動電路原理2.步進電機的驅(qū)動電路返回第一步正轉(zhuǎn)0111返回1011返回1101返回1110返回1110返回1101返回1011返回0111返回一CNm83NE555D527418腳：外接電源VCC,雙極型時基電路VCC的范圍是4.5~16V,CMOS型時基電路VCC的范圍為3~18V,一般用5V。圖4-8555定時器組成框圖在1腳接地，5腳未外接電壓，兩個比較器A1、A2基準電壓分別為表4-3555定時器的功能表0XX0導通0導通111不變555定時器的應用1.構(gòu)成多諧振蕩器用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器的電路和工作波形如圖4-9所示2.多諧振蕩器電路和工作波形接通電源后，假定Vo截止，電容C充電。充電回路是VCC—R1—R2—C—地，Vo按指數(shù)規(guī)律上升，當Vc到2/3VCC端電平大于2/3VCC),輸出Vo翻轉(zhuǎn)為低電下降，當Vc下降到1/3VCC平小于1/3VCC轉(zhuǎn)為高電平，放電管T截止，電容再次充電，如此周而復始，產(chǎn)生振蕩，經(jīng)分析可得：輸出高電平時間tph=0.7(R?+R?)C輸出低電平時間tpL=0.7R?C振蕩周期T=tpn+tpL=0.7(R?+2R?)C輸出方波的占空比4.2.3控制步進電機的程序設計流程圖4-11繼電器控制部分電路原理圖5.1VB6.0軟件的介紹Visualbasic是在Basic語言的基礎上發(fā)展起來的，因此它有Basic語言Basic相對于其他的計算機編程語言來最初由美國計算機科學家Johnkemeny和ThomasKurtz設計，誕生于1964年，迄今為止經(jīng)歷了40多年。其間經(jīng)歷了GW-Basic、TrueBasic、TurboBasic、QuickBasicC等很多版本。隨著Windows的流行，微軟的工程師們著眼于未來在改進QuickBasic的基礎上開發(fā)了VisualBasic的第一個版本。其后，VisualBasic1.0以后，于1992年、1993年、1995年、1997年、1998年接連發(fā)布了VisualBasic2.0、3.0、4.0、5.0、6.0版本。VisualBasic是一種可視化的、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動方式的結(jié)構(gòu)化高級程序設計語言，可用于開發(fā)Windows環(huán)境下的各類應用程序。與傳統(tǒng)程序化設計語言相比，VisualBasic提供了可視化象的屬性之后，VisualBasic會自動產(chǎn)生界面代碼，從VisualBasic4.0以后的版本都支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O計，但它與一般的和描述每個對象的程序代碼，而是用工具把它們畫在界面上，由VisualBasicVisualBasic由于是在QuickBasic的基礎上發(fā)展而來的，所以具有高級解翻譯成計算機可以識別的機器指令，并判斷每個語句的語法錯誤。在設計