16路入16出可编程场效应管可编程说明书.doc

八入八出场效应管工控开发板说明书第一部分：八入八出场效应管工控开发板功能介绍1.八入八出场效应管工控开发板简介2.硬件连接使用说明3.STC12C5A60S2单片机简介4.N沟道Irf1205场效应管简介第二部分：板子编程入门教学1. Keil uVision42.用keil软件建一个简单工程3.开发板下载程序方法第三部分：板子各种软件应用实例一、基础类1.控制某一路延时通断实例2.随机输出控制使用实例3.八路输出流水灯实例4.一对一输入输出互锁控制实例5.一对一输入输出自锁控制实例6.一对一输入输出点动控制实例7.电脑采集输入控制输出实例二、提高类1.掉电记忆应用实例2.加密设定次数应用实例附录：1、硬件原理图第一部分：八入八出场效应管工控开发板功能介绍1. 八入八出场效应管工控开发板简介l 尺寸：115mmX77mmX25MMl 供电：板子供电直流6到40Vl 八路数字量输入光耦(PC817)隔离l 八路场效应管输出带光耦(PC817)隔离l 拓展口八个iol 输入输出带指示l 晶振11.0592Mhzl 场效应管（IRF1205）输出可控制55V44A负载功能：八个输入可以接八个NPN型传感器，或者控制设备的限位开关、启动、停止开关等等，可以实现任意控制设备的编程（仿西门子s7-200开关管型），可以控制直流12V到55V，107w负载2. 硬件连接标注说明l 整版标注：l 485连接注：RS485建议采用双绞线连接，采用带屏蔽的双绞线连接，并将屏蔽层接地，总线上挂多个模块时，采用手拉手不的连接方式。l 采集外部干接点开关量信号的接法l 输出控制负载连接3. STC12C5A60S2系列1T单片机简介STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。n 增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051n 工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V- 3.3V（5V单片机）STC12LE5A60S2系列工作电压：3.6V- 2.2V（3V单片机）n 工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通8051的 0420MHzn 用户应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节.n 片上集成1280字节RAMn 通用I/O口（36/40/44个），复位后为：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口） 可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏 每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过55mAn ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器 可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片n 有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM)9. 看门狗10.内部集成MAX810专用复位电路（外部晶体12M以下时，复位脚可直接1K电阻到地）n 外部掉电检测电路:在P4.6口有一个低压门槛比较器 5V单片机为1.32V，误差为+/-5%,3.3V单片机为1.30V，误差为+/-3%n 12.时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%以内) 1用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟 常温下内部R/C振荡器频率为：5.0V单片机为：11MHz15.5MHz 3.3V单片机为： 8MHz12MHz 精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准n 13.共4个16位定时器 两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1，没有定时器2，但有独立波特率发生器 做串行通讯的波特率发生器再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器n 2个时钟输出口，可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟，可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟n 外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块，Power Down模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4,T1/P3.5,RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通过寄存器设置到P4.3)n PWM(2路）/PCA（可编程计数器阵列,2路）-也可用来当2路D/A使用 -也可用来再实现2个定时器 -也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持)n A/D转换, 10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)18.通用全双工异步串行口(UART)，由于STC12系列是高速的8051，可再用定时器或PCA软件实现多串口n STC12C5A60S2系列有双串口，后缀有S2标志的才有双串口，RxD2/P1.2(可通过寄存器设置到P4.2)，TxD2/P1.3(可通过寄存器设置到P4.3)n 工作温度范围：-40 - +85(工业级) / 0 - 75(商业级)n 封装：LQFP-48 I/O口不够时，可用2到3根普通I/O口线外接 74HC164/165/595（均可级联）来扩展I/O口, 还可用A/D做按键扫描来节省I/O口，或用双CPU,三线通信，还多了串口。第二部分 板子编程入门教学1.Keil uVision4简介：使用汇编语言或C语言要使用编译器，以便把写好的程序编译为机器码，才能把HEX可执行文件写入单片机内。KEIL uVISION是众多单片机应用开发软件中最优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，甚至ARM，它集编辑，编译，仿真等于一体，它的界面和常用的微软VC+的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。 KEIL uVision4比起uVision3或是uVision2界面感觉舒服一些，增加了一些功能暂且不去研究，毕竟大家都喜欢用新的软件，感叹发展太快了，很多人连uVision2都没有摸透，呵呵。安装的方法和普通软件差不多，这里就不做介绍了。另外提醒大家不要崇拜汉化版软件，还是E文的干净没有BUG！2.用keil软件建一个简单工程在这里以51单片机并结合C程序为例（汇编操作方法类似，唯一不同的是汇编源程序文件名后缀为“.ASM ”），图文描述工程项目的创建和使用方法：1.首先我们要养成一个习惯：最好先建立一个空文件夹，把您的工程文件放到里面，以避免和其他文件混合，如下图笔者先创建了一个名为“Mytest”文件夹：2.点击桌面上的Keil uVision4图标，出现启动画面：3.点击“project - New uVision Project”新建一个工程：4.在对话框，选择放在刚才建立的“Mytest”文件夹下，给这个工程取个名后保存，不需要填后缀，注意默认的工程后缀与uVision3及uVision2版本不同了，为uvporj5.弹出一个框，在CPU类型下我们找到并选中“Atmel”下的AT89S51或52：6.以上工程创建完毕，接下来开始建立一个源程序文本：7.在下面空白区别写入或复制一个完整的C程序：8.输入源程序文件名名称，在这里笔者示例输入“test”，这个名称，同样大家可以随便命名。注意：如果您想用汇编语言，要带后缀名一定是“test . asm”,如果是C语言，则是“test . c”，然后保存：9.接下来需要把刚创建的源程序文件加入到工程项目文件中，大家在点“ADD”按钮时会感到奇怪，怎么对话框不会消失呢？不管它，直接点击“Close”关闭就行了，此时大家可以看到程序文本字体颜色已发生了变化：10.最后还要有设置一下，按下图设置晶振，建议初学者修改成12M，因12MHZ方便计算指令时间：11.在Output栏选中Create HEX File，使编译器输出单片机需要的HEX文件：12.工程项目创建和设置全部完成！点击保持并编译（下图）：查看工程文件夹内容：以上图文描述的是KEIL uVISION的使用入门，这些是单片机基础知识和基本操作必备的。KEIL uVISION拥有强大的功能，还有仿真、调试等功能，在此不一一详解，建议读者找本书好好学习一下，真正到开发时还是要用到的。3.下载程序方法1.使用USB转RS232串口线，（电脑上有串口可以用串口下载）如下图所示，电脑需安装ch340驱动，提供安装视频教程，安装成功后，即可安照下列步骤下载程序 Usb转串口下载线2.运行STC-ISP.exe程序，启动下载软件图1，此软件为绿色软件，无需安装，将程序目录拷贝至任意位置运行即可。图1 启动STC-ISP.exe3.选择对应的单片机型号，在STC-ISP软件左侧的“步骤1”中选择用户使用的单片机（图2）。本开发板使用的是STC12C5A60S2单片机图2 选单片机型号4.选择需要下载进单片机的.HEX文件，点击“步骤2”中的“打开程序文件”按钮（图3），弹出打开文件对话框（图4），选中需要下载的.HEX文件。图3 加载HEX文件图4 选中需要下载的HEX文件5.设定单片机下载时使用的串行通讯端口（图5）。在“步骤3”中选中用户使用的下载串口，(右击“我的电脑”-“属性”-“设备管理器”-“端口COM”查看usb转串口线所使用的COM口)，波特率请根据实际需求做对应调整。图5 选择和设定下载串口6.设定单片机的工作模式（图6）。由于STC单片机有许多其它的工作模式可供选择，因此，宏晶科技在“步骤4”中提供了一些单片机工作模式选项，一般无需做更动，按照默认设定使用就可以了，如有特殊需求，可参看单片机的器件手册。图6 设定单片机的工作模式7.下载程序。下载之前先确认目标板是否断电，因为STC单片机的下载的时候需要在单片机“冷启动”时进行。目标板断电后，点击“步骤5”中的“download/下载”，此时STC-ISP软件将尝试和单片机握手，此时给目标板上电，如果一切正常，下载过程将正常开始，STC-ISP软件的左下方的信息窗口中将给出对应的提示信息（图7）。图7 程序下载第三部分：板子各种软件应用实例1. 随机输出控制使用实例/*程序说明：程序中数组KM（数据表）中的数据控制8个场效应管的通断适合用作控制广告彩灯，灯箱，等等*/#include /库文件#include #define uchar unsigned char/宏定义无符号字符型#define uint unsigned int /宏定义无符号整型/* 初始定义*/* 初始定义*/*定义八位数字量输入为单片机P0口*/sbit X00=P00;sbit X01=P01;sbit X02=P02;sbit X03=P03;sbit X04=P04;sbit X05=P05;sbit X06=P06;sbit X07=P07;/*定义八位数字量输出IO口*/sbit Y00=P26; sbit Y01=P27;sbit Y02=P50;sbit Y03=P51;sbit Y04=P41;sbit Y05=P46;sbit Y06=P45;sbit Y07=P44;/* 数据表格*/code uchar KM=0xFF,0xE1,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFC,0xC5,0x92,0xFF,0xB7,0xB8,0xC9,0x80,0x7F,0xFF, 0x00,0x03,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFC,0x4F,0xEF,0x3F,0xC8,0x1A,0x20,0xC0,0x00,0x00, 0x00,0x03,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF8,0x7F,0xFF,0xFF,0x75,0x86,0xF6,0xC0,0x00,0x00, 0xFF,0x03,0xEF,0x9F,0xFB,0xFF,0xF8,0x7F,0xFF,0xFF,0xFB,0xDF,0xFE,0xC0,0x7F,0xFF, 0x00,0x07,0xDE,0x7F,0xC7,0xFF,0xF0,0x7E,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00, 0x00,0x07,0x1C,0xF7,0x9F,0xDF,0xF0,0x7E,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00, 0xFC,0x07,0x00,0x8C,0x1F,0xBF,0xE7,0x3C,0x3F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x7F,0xFF, 0x00,0x07,0x00,0x08,0x1C,0x3F,0x88,0x3C,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00, 0x00,0x06,0x0C,0x08,0x98,0x7F,0x80,0x0D,0x9F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00, 0xFC,0x06,0x1C,0xE3,0x99,0xFF,0x00,0x0C,0x0F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x5F,0xFF, ; /数据表格/* 延时函数*/void delay(uchar t) /当t等于50时，大概延时0.5秒；当t等于10时，大概延时0.1秒；uchar m,n,s;for(m=t;m0;m-)for(n=20;n0;n-)for(s=248;s0;s-);/* 输出处理函数*/void open_X3(uchar turm)char i;for(i=7;i=0;i-)urm=_crol_(turm,1);switch(i) case 0:Y00=turm&0x01;break; case 1:Y01=turm&0x01;break; case 2:Y02=turm&0x01;break; case 3:Y03=turm&0x01;break; case 4:Y04=turm&0x01;break; case 5:Y05=turm&0x01;break; case 6:Y06=turm&0x01;break; case 7:Y07=turm&0x01;break; default:break;/* 配置P4口 */void P4_init(void) P4SW=0x70; /配置P4口 P4M0&=0x80; P4M1&=0x80;/* 主函数*/void main() uchar a,b; P4_init(); for(a=0;a3;a+) /循环3次 for(b=0;b160;b+)/继电器输出数据表里的状态 open_X3(KMb); /取表格里的数据送P2口delay(50); /延时约0.5秒 /* 结束*/2. 随机输出控制使用实例/*程序说明：当X00口与COM口接通后，对应的场效应Y00导通(即：输出控制电源)；当X01口与COM口接通后，对应的场效应Y01导通(即：输出控制电源)；当X02口与COM口接通后，对应的场效应Y02导通(即：输出控制电源)；当X03口与COM口接通后，对应的场效应Y03导通(即：输出控制电源)；当X04口与COM口接通后，对应的场效应Y04导通(即：输出控制电源)；当X05口与COM口接通后，对应的场效应Y05导通(即：输出控制电源)；当X06口与COM口接通后，对应的场效应Y06导通(即：输出控制电源)；当X07口与COM口接通后，对应的场效应Y07导通(即：输出控制电源)；*/#include /库文件#define uchar unsigned char/宏定义无符号字符型#define uint unsigned int /宏定义无符号整型/* 初始定义*/*定义八位数字量输入为单片机P0口*/sbit X00=P00;sbit X01=P01;sbit X02=P02;sbit X03=P03;sbit X04=P04;sbit X05=P05;sbit X06=P06;sbit X07=P07;/*定义八位数字量输出IO口*/sbit Y00=P44; /硬件的p2.6口有问题，测试时把p2.5和p2.6短接了sbit Y01=P45;sbit Y02=P41;sbit Y03=P46;sbit Y04=P50;sbit Y05=P51;sbit Y06=P27;sbit Y07=P25;/* 延时函数*/void delay(uchar t) uchar i,j; for(i=0;i0;j-); ; /* 配置P4口 */void P4_init(void) P4SW=0x70; /配置P4口 P4M0&=0x80; P4M1&=0x80;/* 主函数*/void main() P4_init(); while(1) if(X00=0)delay(100);while(!X00);Y00=0; /Y00和被控电源地接通if(X01=0)delay(100);while(!X01);Y01=0; /Y01和被控电源地接通if(X02=0)delay(100);while(!X02);Y02=0; /Y02和被控电源地接通if(X03=0)delay(100);while(!X03);Y03=0; /Y03和被控电源地接通if(X04=0)delay(100);while(!X04);Y04=0; /Y04和被控电源地接通if(X05=0)delay(100);while(!X05);Y05=0; /Y05和被控电源地接通if(X06=0)delay(100);while(!X06);Y06=0; /Y06和被控电源地接通if(X07=0)delay(100);while(!X07);Y07=0; /Y07和被控电源地接通 /* 结束*/3.一对一输入输出互锁控制实例/*程序说明：当X00口与COM口接通后，对应的场效应Y00导通(即：输出控制电源)；当X01口与COM口接通后，对应的场效应Y01导通(即：输出控制电源)；当X02口与COM口接通后，对应的场效应Y02导通(即：输出控制电源)；当X03口与COM口接通后，对应的场效应Y03导通(即：输出控制电源)；当X04口与COM口接通后，对应的场效应Y04导通(即：输出控制电源)；当X05口与COM口接通后，对应的场效应Y05导通(即：输出控制电源)；当X06口与COM口接通后，对应的场效应Y06导通(即：输出控制电源)；当X07口与COM口接通后，对应的场效应Y07导通(即：输出控制电源)；*/#include /库文件#include #define uchar unsigned char/宏定义无符号字符型#define uint unsigned int /宏定义无符号整型/* 初始定义*/*定义八位数字量输入为单片机P0口*/sbit X00=P00;sbit X01=P01;sbit X02=P02;sbit X03=P03;sbit X04=P04;sbit X05=P05;sbit X06=P06;sbit X07=P07;/*定义八位数字量输出IO口*/sbit Y00=P44; sbit Y01=P45;sbit Y02=P41;sbit Y03=P46;sbit Y04=P50;sbit Y05=P51;sbit Y06=P27;sbit Y07=P25;/* 延时函数*/void delay(uchar t) uchar i,j; fo