技术新讯 > 控制调节装置的制造及其应用技术 > 一种基于STM32微处理器的可编程逻辑控制器的制作方法  >  正文

一种基于STM32微处理器的可编程逻辑控制器的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-17 12:37:26

本技术属于可编程逻辑控制器plc领域,具体涉及一种基于stm32微处理器的可编程逻辑控制器。

背景技术:

1、可编程逻辑控制器plc在工业方面应用广泛,但是商品化的可编程逻辑控制器plc基本控制在少数几个国外公司手中,价格昂贵不说还存有高端禁售、技术后门和互不兼容,因此很有必要自主开发可编程逻辑控制器。stm32 f1系列基础型mcu是意法半导体公司的代表作。stm32 f系列基础型mcu能满足了工业、医疗和消费类市场的各种应用需求。stm32f系列利用出色的外设和低功耗、低压操作实现了高性能,同时还以可接受的价格、利用简单的架构和简便易用的工具实现了高集成度。本实用新型以stm32微处理器为核心元件,适配时钟芯片提供时间,适配光耦hcpl2631隔离组成4路输入电路、加4路ad转换电路组成模数转换输入电路、适配锁存器74hc573加光耦pc317隔离组成8路输出电路、加2片max232组成4路近程通讯接口、加2片max485组成2路远程通讯接口、加19264液晶显示故障状态、加继电器外控驱动强电电路,组成功能强大的可编程逻辑控制器。具体应用方面,该可编程逻辑控制器与变频器、传感器、物联网组成矿用隧道风机监控系统,具有环境检测、气体浓度报警、智能变频运行和远程控制等功能的特点,实现了智能化、信息化、自动化和节能降耗,同时有效保障了煤矿工人的人身安全。

技术实现思路

1、针对商业化的可编程逻辑控制器plc控制在少数几个国外公司手中,价格昂贵不说,还有高端禁售技术后门互不兼容等缺点,推出基于stm32微处理器可编程逻辑控制器。

2、一种基于stm32微处理器的可编程逻辑控制器,包括stm32 f微处理器、ds1302时钟电路、适配2片光耦hcpl2631隔离组成4路输入电路、4路ad转换输入电路、适配锁存器74hc5738加pc317隔离组成的8路输出电路、2片max232组成的4路近程通讯接口、2片max485组成的2路远程通讯接口、19264液晶显示芯片和继电器外控驱动电路;其中,stm32 f微处理器是核心,ds1302时钟电路的时钟信号端8号引脚电路连接stm32 f微处理器的6号引脚,给stm32 f微处理器送入时钟信号;

3、4路输入电路的输入端:stm32 f微处理器的38、39引脚通过电阻分别电路连接光耦hcpl2631的6、7引脚,光耦hcpl2631的6、7引脚通过电阻连接3.3伏正极,光耦hcpl2631的6、7引脚通过电容连接3.3伏电源地,光耦hcpl2631的8引脚连接3.3伏正极,光耦hcpl2631的5引脚接3.3伏电源地;stm32 f微处理器的40、41引脚通过电阻分别电路连接另一片光耦hcpl2631的6、7引脚,另一片光耦hcpl2631的6、7引脚通过电阻连接3.3伏正极,另一片光耦hcpl2631的6、7引脚通过电容连接3.3伏电源地,另一片hcpl2631的8引脚连接3.3伏正极,另一片hcpl2631的5引脚接3.3伏电源地;4路输入电路的输出端:光耦hcpl2631的3、2引脚电路通过电阻连接输入插座接口,hcpl2631的4、1引脚电路通过电阻连接24伏电源正极,hcpl2631的发光二极管两端并联反向二极管、电容和电阻;同样另一片光耦hcpl2631的4、1引脚电路通过电阻连接24伏电源正极,hcpl2631的发光二极管两端并联反向二极管、电容和电阻;

4、4路ad转换输入电路:4路ad转换输入电路是4路取样电路;电阻r1r2串联电路组成取样电路,r2的两端并联电容c,电容c用于滤除杂乱信号;取样电路中电阻阻值满足24*r1/(r1+r2)小于3.3;取样电路中r1分别是r30、r31、r32、r33,四个电阻阻值相同;取样电路中r2分别是r34、r35、r36、r37,这四个电阻阻值相同;stm32 f微处理器的15号、16号、17号、18号引脚分别电路连接4路取样电路r1r2串联电路的中间端,r1的另一端连接模拟信号输入端插座,r2另一端连接电源地;

5、8路输出电路:stm32 f微处理器的29号、30号、31号、32号、33号、34号、35号、36号引脚顺序电路连接8路锁存器74hc573输入端的2、3、4、5、6、7、8引脚,8路74hc573输出端12、13、14、15、16、17、18、19引脚串联电阻后顺序电路连接8个光耦pc317的1引脚,8个pc317的2引脚串联发光二极管后接电源地,8个pc317的4引脚电路连接续流三极管的集电极、二极管的负极和输出插座接口,8个pc317的3引脚电路连接续流三极管的基极和下偏置电阻一端,续流三极管的发射极电路连接下偏置电阻另一端、二极管的正极和电源地;

6、19264液晶显示芯片:stm32 f微处理器的89号、90号、91号、92号、93号引脚顺序电路连接19264液晶显示器的yj0、yj1、yj2、yj3、yj4、yj5引脚,19264液晶显示器的vcc引脚连接5伏电源正极,19264液晶显示器的vss引脚连接电源地;

7、继电器驱动电路:光耦3521的1、2引脚之间是发光管,光耦3521的4、3引脚之间是光电管;stm32 f微处理器的65引脚电路连接光耦3521的2引脚,光耦3521的1引脚通过电阻连接3.3伏电源正极,光耦3521的3引脚连接电源地,光耦3521的4引脚连接发光二极管负极、保护二极管负极和继电器线圈,发光二极管正极通过电阻连接电源正极,保护二极管正极和继电器线圈另一端连接电源正极,继电器的常开、常闭和公共端分别连接继电器接口插座;

8、通讯电路:stm32 f微处理器的69号、26号、68号、25号引脚顺序电路连接rs-232芯片的rx1、rx2、tx1、tx2引脚,rs-232芯片的r1、r2、t1、t2引脚电路连接通讯接口插座;stm32f微处理器的48号、79号、80号、78号引脚顺序电路连接另一rs-232芯片的rx3、rx4、tx3、tx4引脚,另一rs-232芯片的r3、r4、t3、t4引脚电路连接另一通讯接口插座;

9、远程通讯电路:stm32 f微处理器的79号、78号、81号引脚分别电路连接rs485的rx4、tx4、485引脚,rs485的a4、b4引脚电路连接远程通讯接口插座;stm32 f微处理器的83号、80号、82号引脚分别电路连接另一rs485的rx4、tx4、485引脚,另一rs485的a5、b5引脚电路连接另一远程通讯接口。

10、一种基于stm32微处理器的可编程逻辑控制器的工作说明:可编程逻辑控制器的电源分为24伏电源、5伏电源(vcc)和3.3伏电源。时钟电路:ds1302时钟电路是自带后备电池的时钟电路。ds1302时钟电路给stm32 f微处理器的时钟信号,在液晶显示器上时间:年月日小时分秒。为了精简控制器,只用4路数字输入电路和4路ad转换电路:stm32 f微处理器经过光耦电路连接外部信号输入,光耦起到信号隔离作用,保护了stm32 f微处理器安全。八路输出电路:stm32 f微处理器经过74hc573锁存后电路连接光耦,74hc573电路维持stm32f微处理器数据不变,光耦再电路连接输出端,可以防止输出端杂信号破坏stm32 f微处理器的正常工作。模数转换电路:r1r2串联降压电路的r1端连接模拟信号输入端、r2连接接地端,r2两端还并联电容c,电容c可以滤除模拟信号的杂波;工业控制电压是24伏,r1/r1+r2比值小于79.2,保证模拟信号不大于3.3伏,使stm32 f微处理器可以正常模数转换;近程通讯电路:stm32 f微处理器使用两片rs-232芯片,可以实现四路外部近程通讯;如stm32f微处理器使用rs-232芯片连接4g5g网络,实现数据外传。远程通讯电路:stm32 f微处理器使用两片rs-485芯片,可以实现四路外部远程通讯。

11、本实用新型的有益之处是制作简单、开发简单、技术通用、没有技术后门,高性能使用广泛、维修方便,外设丰富和低功耗,所有外设都通过光耦隔离,保护主芯片安全,实现了高集成度;能满足工业、矿业隧道、医疗和消费类市场的各种应用需求。stm32 f微处理器已经实现国产量产,价格便宜、满足供应、不会断供。

本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240716/105290.html

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 YYfuon@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。