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供稿︰中國工控網 2016/3/4 9:33:52

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  • 關鍵詞︰ 單片機 圖形化編程
  • 摘要︰單片機可以用匯編語言編程,也可以用高級語言C、Basic編程,也可以用圖形化語言編程。工業控制中普遍采用可編程控制器,其CPU模塊內的微控制器往往是普通的單片機,而可編程控制器可以梯形圖編程,或者用流程圖編程。現在的智能教育機器人控制器均用單片機,而這些機器人的編程大多支持流程圖編程。

 

單片機可以用匯編語言編程,也可以用高級語言C、Basic編程,也可以用圖形化語言編程。工業控制中普遍采用可編程控制器,其CPU模塊內的微控制器往往是普通的單片機,而可編程控制器可以梯形圖編程,或者用流程圖編程。現在的智能教育機器人控制器均用單片機,而這些機器人的編程大多支持流程圖編程。上海廣茂達電子信息有限公司的能力風暴系列機器人采用VJC可視化流程圖與C語言編程;中鳴機器人系列采用機器人快車軟件編程,該軟件也是可視化流程圖與C語言編程;西米亞公司的樂高系列、博思威龍機器人、美國的VEX系列機器人、雙龍公司的機器人DIY系列均可以采用可視化流程圖與C語言編程。而這些機器人的控制系統核心均為單片機。由此可知,普通單片機的開發一定可以采用流程圖編程。其實,機器人的流程圖編制軟件可以反過來作為相應單片機的編程軟件。下面用一個實例詳細說明單片機如何用圖形化編程。


1.問題描述

某機器上,2台電機通過滾珠絲杠驅動工作台做順序運動,如圖1所示。用單片機系統控制2台電機,實現規定的順序動作。當行程開關KX1壓下時,電機D1帶動卡緊機構右移,右移到撞塊壓下KX2時,電機D1停轉,並且這種狀態延遲一段時間T1。電機D2按以下順序開始動作︰當行程開關KX3壓下時,電機D2帶動工作台右移,工作台右移到撞塊壓下KX4時,電機D2停轉,並且這種狀態延遲一段時間T2;然後電機D2反轉,帶著工作台向左返回,工作台返回左側壓下KX3時,電機D2停轉,同時電機D1反轉,松開卡緊機構直到KX1壓下,電機D1停轉。

卡緊機構和工作台的順序動作動作

                                        圖1 卡緊機構和工作台的順序動作動作

順序如圖2所示。 

動作順序圖

                                                     圖2 動作順序圖


2.單片機控制系統組成

實現上述控制功能的方案有多種,如繼電器接觸器控制系統、可編程序控制器控制系統、單片機控制系統等。本文用單片機控制系統來實現上述控制動作,單片機控制系統的組成如圖3所示。

單片機控制系統結構圖

                                             圖3 單片機控制系統結構圖

單片機采用Motorola公司的MC68HC11E1。為了仿真實驗的需要,單片機控制系統采用上海廣茂達電子信息有限公司的能力風暴機器人ASUII中的主控制板。行程開關KX1∼KX4用機器人上的踫撞開關來模擬,踫撞開關電路如圖4(a)所示。電機D1、D2用機器人2輪的驅動電機來模擬,電路如圖4(b)所示。其中,電機驅動芯片選用的是TI公司的SN754410。

能力風暴機器人上的踫撞開關電路和驅動電機電路

                                   圖4 能力風暴機器人上的踫撞開關電路和驅動電機電路


3.VJC程序流程

雙電機啟停控制部分流程圖

                                       圖5 雙電機啟停控制部分流程圖


4.結語

這里單片機系統實現的功能就相當于一個可編程控制器系統,而且編程語言是流程圖語言。可見,某些單片機系統略加擴充就可以成為一個可以使用流程圖編程、C語言編程和匯編語言編程的功能相當完備的可編程控制器,從而與現有的可編程控制器在工業控制領域並駕齊驅。

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