单片机与PLC通讯.doc

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1、单片机C8051F206在多路数据采集中的应用摘要：本文介绍以CYGNAL公司C8051F206单片机构成的多通道AI采集系统，这种数据采集系统具有结构简单，成本低廉，性能可靠等特点，有一定的使用价值。关键词单片机数据采集在工业自动化控制中，经常要进行现场数据的采集，实现工艺参数的调节和控制，出现了许多带各种功能的数据采集模块、系统，但很多产品成本较高，本文介绍用单片机C8051F206构成的多通道模拟信号数据采集系统，通过扩展的RS-485总线，实现现场数据采集与PLC通讯，具有结构简单，造价低

2、，性能可靠等特点，本文介绍的单片机多通道模拟信号采集板以成功地应用于几套DCS系统中，取得了较好的效果。C8051F206是CYGNAL公司的集成产品，是一种高集成度的混合信号系统MCU芯片，它是真正的单片机。它包含一个真正12位多通道ADC，有一个与8051兼容的微控制器内核，有8k字节的FLASH存储器，还有用硬件实现的UART和SPI串行接口，此系列产品的特点是有32个通用的I/O引脚，其中有一些能用于指定的数字外设接口，任意一个I/O引脚均可配置成为模拟输入至ADC。片内还有VDD监视器硬

3、件看门狗定时器WDT和时钟振荡器。片内FLASH存储器可在系统多次重复编程且能用于非易失性数据的存储，集成外设中可分别关断单个或所有外设，节省功耗，有256字节的SRAM。在F226中还附加有1024字节的RAM，片内JTAG调试功能，允许使用安装在最终应用系统上的，进行非侵入方式不使用片内资源全速在系统调试。系统调试支持存储器寄存器的察看和修改、设置断点监视点单步及运行和停机命令。在用JTAG口调试时所有的模拟和数字量外设均可全功能运行。可在工业温度范围-45℃--+85℃内以2.7V--3.6

4、V电压工作封装为48脚TQFP，端口I/O都容许5V输入信号电压。1、C8051F206的功能、特点lCIP-51TM微控制器内核l与8051完全兼容l指令处理能力提高l有一个可选的1024字节的XRAMl256字节的数据RAM包含8k+128字节的FLASHl有片内JTAG和调试逻辑，实现系统在线调试任意一个引脚都可用软件配置成模拟输入至ADCl带有一个可编程增益放大器PGAl有一个全双工UART和串行外设接口l低电源电压2.7V—3.6V,电流10mA@25MH2．C8051F2xx系列器件的

5、引脚排列同8051系列单片机兼容,C8051F206有P1、P2、P3口，每一根口线都可以通过软件设置成AI输入，TDI、TDO、TMS、TCK分别JTAG编程口相连，可以实现在线调试和程序下载。下面是C8051F226的TQFP封装的引脚排列图（如图1）7图2C8051F2XX引脚排列图3．单片机C8051F206在多路数据采集系统硬件组成运用C8051F206单片机制作AI采集系统，硬件十分简单，就是一片C8051F206单片机加上电源、RS-485总线的扩展及告完成。信号采集接口与传感器接线

6、见图2，AI口连接方便，可以选择不同的输入方式，对于二线制仪表，传感器直接接入1、2脚，24V电源经滤波处理给传感器供电，传感器0—20mA的电流信号从2脚竟检波、嵌位、滤波等信号处理进入单片机的AI端口，对于四线制传感器，传感器电源由单独的开关电源供给，传感器的输出信号接入2、3脚。在我们开发的数据采集系统中，用C8051F206的32个输入定义为模拟输入，单片机巡回采集32个通道并进行数据处理，用此采集板和PLC通讯完成信号的传输。参见图3。图2AI传感器连接7图3单片机数据采集与通讯原理图3

7、．1软件设计下面为32通道的AI采集并通过RS-485与PLC通讯，进行参数传递的部分C程序，包括系统主程序、串行口通讯处理程序、ADC初始化等部分。主要功能是堆32个AI通道进行采集，并进行数值处理（8次平均）后，通过RS-485总线送给PLC。//-----------------------------------------------------------------------------//主程序//-----------------------------------------

8、------------------------------------voidmain(void){unsignedchari;unsignedcharj;unsignedchark;EA=0;WDTCN=0xde;//禁止看门狗定时器WDTCN=0xad;SYSCLK_Init();//初始化震荡器PORT_Init();//初始化数据交叉开关和通用IOUART0_Init();//初始化UART0ADC0_Init();//初始化ADC//Timer3_Init(SYSCLK