組態(tài)軟件基礎(chǔ)及應(yīng)用（組態(tài)王KingView）第2版 課件 第八章 基于單片機實驗板的控制應(yīng)用

我們畢業(yè)啦其實是答辯的標題地方工控組態(tài)軟件及應(yīng)用8.1單片機概述第八章基于單片機的控制應(yīng)用8.2系統(tǒng)設(shè)計說明8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計8.4本章小結(jié)8.1單片機概述

隨著工業(yè)自動化進程的不斷加快，現(xiàn)場儀器、儀表、設(shè)備正不斷向數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向推進。單片機因為其強悍的現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理能力，低廉的價格，緊湊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、高度的靈活性，微小的功耗等一系列優(yōu)良特性在構(gòu)建智能化現(xiàn)場儀器、儀表、設(shè)備中占有極其重要的地位。如今已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)測量和控制系統(tǒng)中。將單片機和組態(tài)王結(jié)合起來，使它們實現(xiàn)“強強聯(lián)合”，成為改造傳統(tǒng)工業(yè)，提升技術(shù)競爭力的重要趨勢。

目前許多自動化系統(tǒng)是由工控上位機組態(tài)軟件或觸摸屏與底層基于單片機組成的控制裝置組成，上位機組態(tài)軟件或觸摸屏通過與單片機控制裝置的串口通信來控制現(xiàn)場儀器設(shè)備，單片機采集數(shù)據(jù)和現(xiàn)場狀態(tài)通過串行口傳送到上位機組態(tài)軟件或觸摸屏，由上位機組態(tài)軟件對采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行分析、存儲或顯示（觸摸屏在數(shù)據(jù)分析、存儲方面的功能沒有上位機組態(tài)軟件強大），以此達到對現(xiàn)場設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況進行監(jiān)視與控制?！啊?/p>

8.1.1組態(tài)與單片機

單片機是一種集成電路芯片，又稱單片微控制器，其主要包括中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)試電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）。

1中央處理器（CPU）CPU包括三部分：運算器、控制器和專用寄存器。

(1)運算器：由一個算術(shù)邏輯單元ALL、一個布爾處理器和兩個8位暫存器組成。能給實現(xiàn)數(shù)據(jù)的四則運算（加、減、乘、除），邏輯運算（與、或、非、異或等），數(shù)據(jù)傳遞、移位、判斷、程序轉(zhuǎn)移等功能。

(2)

控制器：由指令寄存器IR，指令譯碼器ID，定時及控制邏輯電路等組成。

(3)專用寄存器：主要用來指示當前要執(zhí)行指令的內(nèi)存地址，存放操作數(shù)和指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)。8.1單片機概述8.1.2單片機的構(gòu)成簡介2隨機存儲器（RAM）

主要用于存放各種數(shù)據(jù)，可以隨機讀入或讀出，讀寫速度快，讀寫方便。但電源斷電后，存儲的信息丟失。3程序存儲器（ROM）

一般用來存放固定程序和數(shù)據(jù)，特點是程序?qū)懭牒竽荛L期保存，斷電后數(shù)據(jù)不會丟失。多種I/O端口也稱為I/O接口或I/O通路，是單片機與外部實現(xiàn)控制和交換的通道，分為并行端口和串行端口。并行端口：80C51有4個I/O端口，分別為P0—P3，它們都有雙向功能每個端口都有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。串行端口：80C51是具有一個全雙工可編程串行I/O端口?？捎蒚XD串行發(fā)出，又可由RXD串行接收。

定時器/計數(shù)器

80C51可以處理5個中斷源發(fā)出的中斷請求，其中2個外部中斷請求INT0，INT1，2個內(nèi)部定時/計數(shù)器中斷請求T0，T1，一個內(nèi)部串行口中斷請求。8.1單片機概述8位單片機：1、51系列：以intelMCS51為核心，許多公司都購買了其核心，生產(chǎn)屬于自己的51單片機，主要有ATMEL公司（AT89S52等等），STC公司的（比如STC89C52RC），華邦，摩托羅拉，ST都有生產(chǎn)。2、AVR系列：以ATMEL公司的ATmega16為代表。3、PIC系列：以MICROCHIP公司的PIC16F877為代表。另外，還有專用的工業(yè)單片機，平時比較少見到，比如臺灣的合泰、義隆、三星，這些單片機往往體積小，功能很強但比較專一，價格很便宜。16位單片機，比較有名的是MSP430以及飛思卡爾系列的諸多產(chǎn)品。32位的單片機也比較多，不過一般都包含了ARM內(nèi)核，已經(jīng)開始向ARM過渡了，比如STM32等等。8.1單片機概述8.1.3常用單片機系列1編寫程序軟件

單片機程序的編寫不需要任何特殊的軟件，只要是文本編輯軟件就可以了，如WINDOWS自帶的記事本、WORD等，不過這些軟件編寫并不方便，有一些更好的文本編輯器可供選擇，如UltraEdit、PE2等。當然，人們最常用的還是使用開發(fā)軟件自帶的編輯器來進行編寫。以80C51系列單片機為例，最為流行的軟件是Keil軟件。Keil軟件是一款綜合開發(fā)工具，內(nèi)置了編輯器，ASM匯編器，C51編譯器，調(diào)試器等部分。8.1單片機概述8.1.4單片機的開發(fā)工具及編程語言2編程語言（1）匯編語言

用助記符表示的指令稱為匯編語言指令，用助記符編寫出來的程序稱為匯編語言程序。匯編語言比機器語言比較容易懂。但單片機只能識別機器語言，所以匯編語言編寫完成后要轉(zhuǎn)換成機器語言程序，再寫入單片機中。一般都是用軟件自動將匯編語言翻譯成機器語言。（2）高級語言

高級語言是依據(jù)數(shù)學語言設(shè)計的，在用高級語言編程時不用過多考慮單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。與匯編語言相比，高級語言易學易懂，而且通用性很強。高級語言的種類很多，如：B語言、Pascal語言、C語言和JAVA語言等。單片機常用C語言作為高級編程語言。8.1單片機概述8.2.1設(shè)計任務(wù)

利用KeilC51、匯編語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)單片機數(shù)據(jù)采集和控制；利用組態(tài)王編寫程序?qū)崿F(xiàn)計算機與單片機自動化控制。1模擬電壓輸入

將0~5V電壓送給單片機，組態(tài)王與單片機建立通信讀取對應(yīng)的電壓值，并將此電壓值轉(zhuǎn)換成十進制，以數(shù)字、曲線的方式顯示。2模擬電壓輸出

在組態(tài)王界面中輸入一個變化的數(shù)值（范圍：0~10V），將此電壓發(fā)送給單片機某一I/O口，在此輸出口接一個LED燈，觀察二極管的亮度來區(qū)分電壓的變化。8.2系統(tǒng)設(shè)計說明3數(shù)字量輸入

在單片機的P3.3至P3.6口接入按鈕（由程序設(shè)定），組態(tài)王與單片機建立通信后讀取這兩個按鈕的狀態(tài)（打開或關(guān)閉），并在界面中以指示燈表示。4數(shù)字輸出

在組態(tài)王界面中，以按鈕來表示輸出的數(shù)字量，當按下組態(tài)王界面中的按鈕時，接在單片機對應(yīng)I/O口的發(fā)光二極管變亮。8.2系統(tǒng)設(shè)計說明8.2.2硬件連接數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)框圖如圖8-1。8.2系統(tǒng)設(shè)計說明圖8-1數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)框圖8.2.3組態(tài)王中的通信設(shè)置

用戶只要按照單片機ASII協(xié)議的規(guī)定編寫單片機通信程序就可以實現(xiàn)組態(tài)王與單片機的通信了。1定義組態(tài)王設(shè)備

定義設(shè)備選擇：智能模塊\單片機\通用單片機ASII\串口。

組態(tài)王的設(shè)備地址定義格式：##.#（與編寫的程序有關(guān)）。前面兩個字符為設(shè)備地址，范圍是0~255，此地址為單片機地址；后面一個字符表示數(shù)據(jù)是否打包，“0”表示不打包，“1”表示打包，與單片機的程序無關(guān)。2組態(tài)王通信設(shè)置

通信方式：RS—232，RS—485，RS—422。（本書中采用RS—232通信方式）。波特率：3600bit/s；

數(shù)據(jù)位：8位；奇偶校驗位：無校驗；停止位：1位。8.2系統(tǒng)設(shè)計說明8.2系統(tǒng)設(shè)計說明3定義變量

組態(tài)王中單片寄存器變量定義見表8-1。寄存器名稱讀寫屬性變量類型數(shù)據(jù)類型占用字節(jié)開始地址X0~X99讀寫I/O實數(shù)，I/O整數(shù)BYTE10X100~X200讀寫I/O實數(shù)，I/O整數(shù)USHORT2100X200以后讀寫I/O實數(shù)，I/O整數(shù)FLOAT4200表8-18.3.1模擬量輸入工程實例1功能簡述

使用STC單片機片上ADC模塊資源，根據(jù)組態(tài)王通用單片機通信協(xié)議（ASCII），編寫組態(tài)王通用單片機通信協(xié)議下的單片機下位機程序設(shè)計；完成組態(tài)王與單片機的模擬量輸入的設(shè)計。2實例要求條件

計算機（最好是WindowsXP)；軟件組態(tài)王7.5；KeilC51；STC單片機燒寫軟件；

單片機STC12C5A60S2。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計3原理簡述

單片機片上集成ADC模塊是單片機的發(fā)展趨勢，許多流行單片機都在片上集成有如ADC、PWM、SPI、I2c、等基本功能模塊。這些豐富的片上外設(shè)，也是衡量單片機性能的一項指標。

調(diào)用片上資源的套路跟51配置定時器、配置串口的操作如出一轍，本質(zhì)上就是操作其控制寄存器、模式寄存器。產(chǎn)生中斷的，還有相關(guān)的中斷狀態(tài)寄存器和中斷向量（例如STC12C5A60S2單片機的AD中斷占用第5號中斷。用interrupt5聲明ADC中斷服務(wù)函數(shù)）。

STC12C5A60S2單片機是廣州宏晶科技出產(chǎn)的一款增強型51單片機（指令、寄存器遵從51架構(gòu)，但處理性能有所提升。由于功能較豐富，相關(guān)控制器也有增設(shè)）。其處理速度較快（51指令集中部分指令的執(zhí)行周期有所縮減提升），片上資源較豐富（RAM、EEPROM、AD、PWM、SPI）。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計提示，在STC單片機的官方手冊里給出了具體的、可靠的模塊使用代碼。在開發(fā)的時候我們可以參考一下這些官方例程。單片機燒寫軟件中也帶有例程查找工能，直接按照需求找到相應(yīng)代碼。理解后略做修改即可使用，快捷準確。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-2ST系C12C5A列單片機引腳功能圖硬件連接上，根據(jù)編寫的程序，可連接一個電位器，電位器上端接+5v電源，下端接地，中間那端接到ADC模擬量輸入端口（本例的程序使用的單片機P1.0作為此端口），如圖8-38.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-3硬件連接4單片機與電腦通信測試打開電腦的設(shè)備管理器，查看串口號及進行端口參數(shù)設(shè)置，如圖8-4。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-4設(shè)備管理器串口設(shè)置

讀AD寄存器，校驗&設(shè)備地址&寄存器地址正確的話，返回采集到寄存器內(nèi)的AD值；錯誤返回：4030462A2A37360D；將編寫好的程序燒入單片機后，打開串口調(diào)試助手，設(shè)置通信參數(shù)：串口號“COM6”，波特率“9600”，校驗位“無”，數(shù)據(jù)為“8”，停止位“1”；設(shè)置的參數(shù)與單片機參數(shù)一致。輸入如圖8-5中的數(shù)字，點擊發(fā)送。向單片機發(fā)送“403046433030303031303130350D”，若單片機返回類似于“4030463031413630300D”則表示通信成功。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-5串口助手模擬量輸入調(diào)試5組態(tài)王與單片機通信測試

在組態(tài)王中設(shè)置新設(shè)備。新建組態(tài)王工程，在組態(tài)王工程瀏覽器中選擇設(shè)備，雙擊右側(cè)的“新建”，啟動“設(shè)備配置向?qū)А边x擇：“設(shè)備驅(qū)動”—智能模塊—單片機—通用單片機ASCII—串口，如圖8-6。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-6選擇串口設(shè)備

單擊下一步，給設(shè)備指定唯一邏輯名稱，命名“MCU”；單擊下一步選擇串口號，如“COM6”（與電腦設(shè)備管理器一致）；再單擊下一步，安裝PLC指定地址“15.0”。接著單擊下一步，出現(xiàn)“通信故障恢復(fù)策略”窗口，設(shè)置試恢復(fù)時間為30秒，最長恢復(fù)時間為24小時。單擊下一步完成串口設(shè)備設(shè)置。設(shè)置串口通信設(shè)置，雙擊“設(shè)備/COM6”，彈出設(shè)置串口窗口，進行參數(shù)設(shè)置，如圖8-7。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-7設(shè)置串口—COM6完成設(shè)置串口后，選擇已建立的單片機設(shè)備，單擊右鍵—選擇“測試MCU”項，彈出“串口設(shè)備測試”，對照參數(shù)是否設(shè)置正確，若正確，選擇“設(shè)備測試”選項。如圖8-8。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-8單片機通信參數(shù)

寄存器寫“X1”(由程序設(shè)定)，數(shù)據(jù)類型為“BYTE”，單擊添加—讀取；讀出寄存器變量值，如圖8-9。調(diào)節(jié)電位器。該值有明顯變化，這說明組態(tài)王已經(jīng)與單片機通信成功。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-9單片機寄存器通信測試6組態(tài)王工程畫面建立

定義變量“數(shù)字量輸入”，變量屬性如圖8-10。注:變量讀寫屬性為“只讀”8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-10定義模擬量輸入變量“D2”

新建如圖8-11畫面，在組態(tài)王中選擇一個儀表，在工具箱中選擇實時曲線。并將變量“D2”關(guān)聯(lián)到儀表和曲線中去，“#####”選擇“模擬量輸出”關(guān)聯(lián)到“D2”。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-11組態(tài)王畫面7

運行畫面調(diào)試將組態(tài)王界面全部保存后，切換到運行畫面，顯示結(jié)果如圖8-12。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計

圖8-12運行畫面此次片上ADC實現(xiàn)的模擬量采集實驗，連線上，僅僅需要將要采集的模擬量與單片機相應(yīng)IO口連接就行了。對單片機IO口資源的占用極少，使用相當方便。若成功，可見組態(tài)王儀表空間示數(shù)及指針隨電位器的調(diào)節(jié)而發(fā)生變動。8.3.2模擬量輸出工程實例1功能簡述

使用STC單片機片上ADC模塊資源，根據(jù)組態(tài)王通用單片機通信協(xié)議（ASCII），編寫組態(tài)王通用單片機通信協(xié)議下的單片機下位機程序設(shè)計；完成組態(tài)王與單片機的模擬量輸出（PWM）的設(shè)計。2實例要求條件

計算機（最好是WindowsXP；軟件組態(tài)王7.5；KeilC51；STC單片機燒寫軟件；

單片機STC12C5A60S2。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計3原理簡述在前一個實例已介紹STC12C5A系列單片機，這里不再細說。硬件連接上，根據(jù)編寫的程序，可連接一個串接1K左右電阻的共陰或共陽LED燈作為PWM輸出（本例的程序使用的單片機P1.3作為此端口），如圖8-13。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-13硬件連接4單片機與電腦通信測試打開電腦的設(shè)備管理器，查看串口號及進行端口參數(shù)設(shè)置，如圖8-14。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-14設(shè)備管理器串口設(shè)置

將編寫好的程序燒入單片機后，打開串口調(diào)試助手，設(shè)置通信參數(shù)：串口號“COM6”，波特率“9600”，校驗位“無”，數(shù)據(jù)為“8”，停止位“1”；設(shè)置的參數(shù)與單片機參數(shù)一致。寫DA寄存器時，校驗&設(shè)備地址&寄存器地址正確的話，電壓數(shù)據(jù)信息寫入到DA寄存器；成功返回：403046232337360D；錯誤返回：4030462A2A37360D。如圖8-15。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-15串口助手模擬量輸入調(diào)試5組態(tài)王與單片機通信測試

在組態(tài)王中設(shè)置新設(shè)備。新建組態(tài)王工程，在組態(tài)王工程瀏覽器中選擇設(shè)備，雙擊右側(cè)的“新建”，啟動“設(shè)備配置向?qū)А?；選擇：“設(shè)備驅(qū)動”—智能模塊—單片機—通用單片機ASCII—串口，如圖8-16。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-16選擇串口設(shè)備

單擊下一步，給設(shè)備指定唯一邏輯名稱，命名“單片機”單擊下一步選擇串口號，如“COM6”（與電腦設(shè)備管理器一致）；再單擊下一步，安裝PLC指定地址“15.0”。接著單擊下一步，出現(xiàn)“通信故障恢復(fù)策略”窗口，設(shè)置試恢復(fù)時間為30秒，最長恢復(fù)時間為24小時。單擊下一步完成串口設(shè)備設(shè)置。設(shè)置串口通信設(shè)置，雙擊“設(shè)備/COM6”，彈出設(shè)置串口窗口，進行參數(shù)設(shè)置，如圖8-17。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-17設(shè)置串口—COM6

完成設(shè)置串口后，選擇已建立的單片機設(shè)備，單擊右鍵—選擇“測試單片機”項，彈出“串口設(shè)備測試”，如圖8-18。對照參數(shù)是否設(shè)置正確，若正確，選擇“設(shè)備測試”選項。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-18單片機通信參數(shù)

在“設(shè)備測試”選項中，寄存器寫“X50”（由程序設(shè)定），數(shù)據(jù)類型為“BYTE”，單擊添加；再雙擊已添加寄存器“X50”，數(shù)據(jù)輸入0~255之間，寄存器變量值變所添加的值，如圖8-19若將單片機P1.3接上了都LED燈，可看到接在P1.3的LED燈隨著寄存器值的變化而變化。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-19串口設(shè)備數(shù)據(jù)測試6組態(tài)王工程畫面建立

定義變量“數(shù)字量輸入”，變量屬性如圖8-20。注:變量讀寫屬性為“只寫”8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-20定義模擬量輸入變量“d1”

新建如圖8-21畫面，在組態(tài)王中選擇一個游標，在工具箱中選擇實時曲線。并將變量“d1”關(guān)聯(lián)到儀表和曲線中去，“#####”選擇“模擬量輸出”關(guān)聯(lián)到“d1”。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-21組態(tài)王畫面

圖中游標的屬性設(shè)置如圖8-22。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-22游標屬性設(shè)置7

運行畫面調(diào)試

將組態(tài)王界面全部保存后，切換到運行畫面。如圖8-23，此次片上PWM實現(xiàn)的模擬量采集實驗，連線上，僅僅需要將要受控對象與單片機相應(yīng)IO口連接就行了。需要注意的是，單片機僅僅提供了一個控制信號，其驅(qū)動能力有限，不能在缺少功率放大電路的情況下直接推動電機功率較大的設(shè)備。若實例成功，可見P1.3口連接的LED燈亮度會隨組態(tài)王畫面中的游標的調(diào)節(jié)而發(fā)生變化。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-23組態(tài)王運行畫面8.3.3單片機數(shù)字量輸入工程實例1功能簡述

使用STC單片機，根據(jù)組態(tài)王通用單片機通信協(xié)議（ASCII），編寫組態(tài)王通用單片機通信協(xié)議下的單片機下位機程序設(shè)計；完成組態(tài)王與單片機的數(shù)字量輸入的設(shè)計。2軟硬件要求

計算機（最好是WindowsXP）；軟件組態(tài)王7.5；KeilC51；STC單片機燒寫軟件；單片機STC89C51或STC89C52等。

在單片機的P3.3至P3.6口接入按鈕（由程序設(shè)定），組態(tài)王與單片機建立通信后讀取這四個按鈕的狀態(tài)（打開或關(guān)閉），并在界面中以指示燈表示。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計3單片機與電腦通信測試

打開電腦的設(shè)備管理器，查看串口號及進行端口參數(shù)設(shè)置，如圖8-24。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-24設(shè)備管理器串口設(shè)置

將程序燒入單片機后，打開串口調(diào)試助手，設(shè)置通信參數(shù)：串口號“COM6”，波特率“9600”，校驗位“無”，數(shù)據(jù)為“8”，停止位“1”；設(shè)置的參數(shù)與單片機參數(shù)一致。輸入如圖8-25，中的數(shù)字，點擊發(fā)送。向單片機發(fā)送“403046433030303031303130350D”，若單片機末尾返回“403046303230347C3733420D”則表示通信成功。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-25串口助手數(shù)字量輸入調(diào)試4組態(tài)王與單片機通信測試

在組態(tài)王中設(shè)置新設(shè)備。新建組態(tài)王工程，在組態(tài)王工程瀏覽器中選擇設(shè)備，雙擊右側(cè)的“新建”，啟動“設(shè)備配置向?qū)А边x擇：“設(shè)備驅(qū)動”—智能模塊—單片機—通用單片機ASCII—串口，如圖8-26。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-26選擇串口設(shè)備

單擊下一步，給設(shè)備指定唯一邏輯名稱，命名“MCU”

單擊下一步選擇串口號，如“COM6”（與電腦設(shè)備管理器一致）

再單擊下一步，安裝PLC指定地址“15.0”。

接著單擊下一步，出現(xiàn)“通信故障恢復(fù)策略”窗口，設(shè)置試恢復(fù)時間為30秒，最長恢復(fù)時間為24小時。單擊下一步完成串口設(shè)備設(shè)置。

單片機通信測試。

設(shè)置串口通信設(shè)置，雙擊“設(shè)備/COM6”，彈出設(shè)置串口窗口，進行參數(shù)設(shè)置，如圖8-27。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-27設(shè)置串口—COM6

完成設(shè)置串口后，選擇已建立的單片機設(shè)備，單擊右鍵—選擇“測試單片機”項，彈出“串口設(shè)備測試”，對照參數(shù)是否設(shè)置正確，若正確，選擇“設(shè)備測試”選項。如圖8-28。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-28單片機通信參數(shù)

寄存器寫“X100”，數(shù)據(jù)類型為“USHORT”，單擊添加—讀取；寄存器變量值為“1111”，如圖8-29，若將單片機P3.3至P3.6口接上按鈕，按下對應(yīng)按鈕對應(yīng)位變?yōu)?，例如：當按下P3.3時，變量值變?yōu)?110。這說明組態(tài)王已經(jīng)與單片機通信成功。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-29單片機寄存器通信測試5組態(tài)王工程畫面建立

定義變量“數(shù)字量輸入”，變量屬性如圖8-30。注:變量讀寫屬性為“讀寫”8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-30定義“數(shù)字量輸入”

另外，設(shè)置四個內(nèi)存離散變量，命名為“燈1”至“燈4”。

新建如圖8-31畫面，并將燈關(guān)聯(lián)到變量“燈1”至“燈4”?！?######”關(guān)聯(lián)到“數(shù)字量輸入”。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-31組態(tài)王畫面6畫面命令語言輸入

右鍵組態(tài)王畫面—命令語言進入畫面命令語言窗口，選擇運行時；寫入如下程序：8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計if(\\local\數(shù)字量輸入==1111){\\local\燈1=0;\\local\燈2=0;\\local\燈3=0;\\local\燈4=0;}if(\\local\數(shù)字量輸入==1110){\\local\燈1=1;\\local\燈2=0;\\local\燈3=0;\\local\燈4=0;}if(\\local\數(shù)字量輸入==1101){\\local\燈1=0;\\local\燈2=1;\\local\燈3=0;\\local\燈4=0;}if(\\local\數(shù)字量輸入==1011){\\local\燈1=0;\\local\燈2=0;\\local\燈3=1;\\local\燈4=0;}if(\\local\數(shù)字量輸入==0111){\\local\燈1=0;\\local\燈2=0;\\local\燈3=0;\\local\燈4=1;}7運行系統(tǒng)調(diào)試

切換至運行系統(tǒng)，按下單片機P3.3至P3.6所接的按鈕，組態(tài)王運行畫面中對應(yīng)的燈亮。如圖8-32。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-32組態(tài)王運行畫面8.3.4單片機數(shù)字量輸出工程實例1功能簡述

使用STC單片機，根據(jù)組態(tài)王通用單片機通信協(xié)議（ASCII），編寫組態(tài)王通用單片機通信協(xié)議下的單片機下位機程序設(shè)計；完成組態(tài)王與單片機的數(shù)字量輸出的設(shè)計。2實例要求條件

計算機（最好是WindowsXP）；軟件組態(tài)王7.5；KeilC51；STC單片機燒寫軟件；單片機STC89C51或STC89C52等。

在組態(tài)王界面中，以按鈕來表示輸出的數(shù)字量，當按下組態(tài)王界面中的按鈕時，接在單片機對應(yīng)P2.0和P2.1口的發(fā)光二極管變亮。

8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計3單片機與電腦通信測試打開電腦的設(shè)備管理器，查看串口號及進行端口參數(shù)設(shè)置，如圖8-33。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-33設(shè)備管理器串口設(shè)置

將程序燒入單片機后，打開串口調(diào)試助手，設(shè)置通信參數(shù)：串口號“COM6”，波特率“9600”，校驗位“無”，數(shù)據(jù)為“8”，停止位“1”；設(shè)置的參數(shù)與單片機參數(shù)一致。

輸入如圖8-34中的數(shù)字，點擊發(fā)送。向單片機發(fā)送“4030464335303030463031304130360d”，若單片機返回“403046232337360D”則表示通信成功。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-34

串口助手數(shù)字量輸入調(diào)試4組態(tài)王與單片機通信測試

在組態(tài)王中設(shè)置新設(shè)備。新建組態(tài)王工程，在組態(tài)王工程瀏覽器中選擇設(shè)備，雙擊右側(cè)的“新建”，啟動“設(shè)備配置向?qū)А?/p>

選擇：“設(shè)備驅(qū)動”—智能模塊—單片機—通用單片機ASCII—串口，如圖8-35。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-35選擇串口設(shè)備

單擊下一步，給設(shè)備指定唯一邏輯名稱，命名“MCU”

單擊下一步選擇串口號，如“COM6”（與電腦設(shè)備管理器一致）

再單擊下一步，安裝PLC指定地址“15.0”。

接著單擊下一步，出現(xiàn)“通信故障恢復(fù)策略”窗口，設(shè)置試恢復(fù)時間為30秒，最長恢復(fù)時間為24小時。單擊下一步完成串口設(shè)備設(shè)置。

單片機通信測試。

設(shè)置串口通信設(shè)置，雙擊“設(shè)備/COM6”，彈出設(shè)置串口窗口，進行參數(shù)設(shè)置，如圖8-36。8.3單片機數(shù)據(jù)采集與控制程序設(shè)計圖8-36設(shè)置串口—COM6

完成設(shè)置串口后，選擇已建立的單片機設(shè)備，單擊右鍵—選擇“測試單片機”項