基于加载了系统软件的核心芯片组,我们可以根据工艺需要来开发自己的嵌入式PLC产品。下面就介绍基于嵌入式PLC芯片组开发的16路输入的模拟量PLC产品(可输入标准信号或热电偶信号)。
1、 硬件设计
硬件整体结构图如下:
AI0是芯片组内的一个AD转换通道,P1.0—P1.4作为模拟开关的通道控制线来进行16个模拟信号通道间的切换。
_____________ _____________ (1)信号采集电路
_____________ 用AD公司的高精密放大器OP07构成模拟信号放大电路,OP07具有低输入偏移电压(10uV)、低漂移电压(0.2uV/℃)和宽范围的供电电压(±3V-±18V), 可以很好地满足该产品的要求。在这里OP07由±5V供电,R18、R79作为调零电阻,输出电压由下式给出:Vout=Vin(1+R98/R56)。
_____________ _____________ (2)信号选择电路
选择16通道的模拟开关CD4067构成信号选择电路,A、B、C、D、INH接到芯片组的P1.0-P1.4引脚,做为模拟开关的通道选择控制信号。OUT引脚接到芯片组的AIN0,即第一个AD转换通道。
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2. 软件开发
嵌入式PLC是基于Cygnal公司的C8051f040芯片开发的,所以二次程序的开发使用51汇编语言。开发选择的编译器是KEIL C51,因为它可以生成我们所需要的.HEX文件。
内核留出了七个用户嵌入程序接口,我们只需要充分理解各个接口的功能就可了进行二次开发了,需要熟悉如下内容:a、内核功能b、内核结构c、内核任务管理d、内核存储空间分配。【1】
由于系统软件中已经加入了232通信、485通信和CAN通信的功能,所以16路模拟量PLC的二次驱动软件的开发主要集中在模拟量的AD转换和PLC资源区中AD值的实时刷新上。
(1)程序规划
T4中断:完成AD转换和16个通道的切换程序
USER_SCAN:PLC资源区中AD值的刷新。
AD转换过程如下:每一通道连续采样16次,采样完后得到累加和,然后启动下一通道的AD转换。
PLC资源区中AD值的刷新过程如下:在梯形图扫描周期结束时进行,把各路AD值的累加和求平均值后放入PLC的资源区的对应位置处。
(2)程序代码
INIT_AD:_____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ ;AD初始化
_____________ MOV_____________ _____________ SFRPAGE,_____________ _____________ #ADC0_PAGE
_____________ MOV_____________ _____________ REF0CN,_____________ _____________ #07H_____________ ;内部参考电压/输出到VERF
_____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ ;启动内部温度传感器
_____________ MOV_____________ _____________ AMX0CF,_____________ _____________ #00H_____________ ;单极性输入
_____________ MOV_____________ _____________ ADC0CF,_____________ _____________ #0B8H_____________ ;D7--D3=SYSCLK/采样时钟-1