[发明专利]一种基于STC单片机的嵌入式PLC系统

摘要

本发明涉及一种基于STC单片机的嵌入式PLC系统，该系统包括STC12C5201AD单片机、直流电源模块、光电耦合输入模块和模拟量输入模块、继电器输出模块、晶闸管输出模块、编程下载模块、Can总线通讯模块；所述的STC12C5201AD单片机包括芯片和外部电路，所述的芯片内嵌的系统程序包括编程模块和控制模块，编程模块包括主函数以及实现预定指令功能的子函数库，该主函数经编译后链接调用的功能子函数库，并通过编程软件将上述主函数和功能子函数库进行解释和重构，以根据用户的编程数据产生对应的控制指令；本发明由于选用STC12系列单片机作为核心进行构建，其硬件成本较低，可靠性强。

主权项

一种基于STC单片机的嵌入式PLC系统，其特征在于：该系统包括STC12C5201AD单片机（1）、直流电源模块（2）、光电耦合输入模块（3）和模拟量输入模块（7）、继电器输出模块（4）、晶闸管输出模块（5）、编程下载模块（6）、Can总线通讯模块（13）；所述的STC12C5201AD单片机（1）包括芯片和外部电路，外部电路由复位电路（14）和晶振电路（15）构成，所述的芯片内嵌的系统程序（8）包括编程模块（9）和控制模块（10），编程模块（9）包括主函数以及实现预定指令功能的子函数库，该主函数经编译后链接调用的功能子函数库，并通过编程软件将上述主函数和功能子函数库进行解释和重构，以根据用户的编程数据产生对应的控制指令；所述的控制模块（10）在固定的周期内采集光电耦合输入模块（3）和模拟量输入模块（7）的状态，并根据该编程模块生成的控制指令进行集中的程序处理，最后采用统一刷新输出的方式控制继电器输出模块（4）和晶闸管输出模块（5）的状态；所述的直流电源模块（2）选用B2405S 1W芯片(19)作为线性降压型DC‑DC转换器，在输入和输出端并联大容量的电解电容(20)和用于高频滤波的独石电容(21)来消除电磁干扰；所述的光电耦合输入模块（3），采用光电隔离的措施来实现，在入口接线端使用电阻(22)、(23)对其进行分压，然后再用普通 TLP521 光电隔离后直接接入到STC12C5201AD单片机（1）的管脚上进行采样；所述的模拟量输入模块（7）利用STC12C5201AD单片机（1）自身内部8位ADC对输入进行转换；所述的继电器输出模块（4）选用S8050晶闸管(29)来对输出电路进行放大；所述的晶闸管输出模块（5），通过继电器UNL2003 达林顿管(30)内部线圈来控制其输出状态；所述的编程下载模块（6），分别选用MAX232CPE芯片(31)和MAX485CPA芯片(32)作为RS232串口和RS485串口的硬件驱动；所述的Can总线通讯模块（13）选用SJA1000芯片(33)，CAN总线收发器选用82C250芯片(34)，通过光电耦合器6N137芯片(35)与SJA1000芯片(33)连接以提高总线驱动能力。