采用8051单片机的可编程开关控制

使用8051的可编程切换控制是一个简单的基于微控制器的项目，它使用可编程时间执行负载的顺序切换。

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plc在许多领域都有应用，包括基本的继电器控制，电机或运动控制，工业过程控制和复杂的网络。plc通常非常昂贵，因为它们能够处理非常复杂的过程控制，高速和精度。

本项目采用一种有趣的方式，在重复性工作的情况下实现负载的顺序切换8051单片机．一个简单的基于PLC的微控制器实现了类似功能，不同的负载根据预编程的时间或在运行时设置的时间进行切换。

原则

该方案的主要工作原理是单片机的定时器和中断。

正常运行时，负载按用户设定的时间顺序切换。在内部，8051定时器按时间运行，一旦达到设定的时间，它会自动切换负载并重置计时器。

如果用户想要更改计时间隔，则必须按下Setup按钮。这充当了微控制器的外部中断。一旦微控制器接收到中断，微控制器关闭所有负载并初始化用户输入。在两个按钮的帮助下，可以设置所需的时间。

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可编程开关控制电路图

组件的要求

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如何设计可编程开关控制电路?

在可编程开关控制项目中起主要作用的部件是AT89c51单片机、液晶显示器、继电器电路和少数按钮。

微控制器的基本连接是11.0592 MHz晶体和两个33pF电容，一个带有电容和电阻的复位开关，最后一个电阻拉起微控制器的EA引脚。

LCD用于显示用户输入的负载状态、定时详情等信息。

LCD的控制引脚分别与单片机的P3.0、GND、P3.2和Port 2引脚相连。数据引脚连接到PORT1。

连接显示器后，现在我们将连接三个按钮，即开始或保存，增量和递减到微控制器。而不是单独的按钮，我们在这个项目中使用了一个4 × 4矩阵键盘。

因此，为了在这个项目中使用键盘，将键盘的前三列连接到P2.5, P2.6和P2.7引脚。还将第一行连接到GND。

我们需要连接另一个按钮，它充当Setup按钮。当按下这个按钮时，一个外部中断被创建到微控制器。

因此，设置按钮连接到外部中断0，即微控制器的P3.2。最后的连接将与负载有关。

将连接到PORT0，这里提到的连接仅用于一次负载。多负载可以使用微控制器和多个这样的连接。

在连接负载之前，我们需要连接一个外部拉起电阻包到PORT 0。

在负载部分，2N2222 NPN晶体管的底座通过1KΩ限流电阻连接到微控制器的P0.0引脚。在集电极端连接一个12V继电器，其两端有一个二极管。

负载通过适当的电源连接到继电器上。如果我们把这个中继电路看作一个中继模块，那么我们就可以把许多这样的中继模块连接到微控制器上。

可编程开关控制系统如何工作?

可编程开关控制电路可以代替PLC进行简单的负载切换。一旦电路接通，它将要求用户在两个按钮的帮助下选择两个功能中的一个，即开始或设置。

在这里，Start函数用于使用已经存储在微控制器中的预定义时间设置启动切换操作，而Setup函数用于使用必要的用户所需值修改预定义时间值。

考虑一下我们是否通过按Start按钮开始操作。现在，微控制器将按已经存储在微控制器中的时间间隔依次打开和关闭负载。

所以，这里预定义的值是所有负载的5秒。所以每次负载将在5秒后切换。这个过程会继续，除非被打断。

如果我们想按要求设置个别负载的计时，我们需要通过按微控制器上的设置按钮进入设置模式。

一旦我们进入设置模式，首先微控制器将暂时关闭所有负载。

接下来，它将要求用户更新各个加载的时间间隔。因此，为了增加或减少时间间隔，我们需要使用附加在微控制器上的增量和递减按钮。

一旦输入所需的时间，按下Set(设置)按钮跳转到下一个加载。一旦所有负载的所有时间都设置好，微控制器将通过在LCD上显示开始或设置回到初始位置。

现在，如果我们按下开始按钮，微控制器将根据更新的计时间隔切换负载。

这里要记住的一件重要的事情是，在运行时对时间间隔的所有修改都存储在临时内存中。因此，一旦微控制器被关闭或重置，所有的计时间隔将重置为默认的预定义值。

应用程序和优势

• 可编程逻辑控制器或plc通常用于几乎所有行业的复杂过程控制操作。这种复杂的控制器通常非常昂贵。
• plc的高成本通常是由它们被编程执行的复杂任务、它们提供的冗余级别的数量以及它们所受的测试环境所决定的。
• 一个简单的基于微控制器的解决方案可以像这个可编程开关控制系统一样实现，以更低的成本完成更小的任务，更可定制。
• 根据预先编程的计时间隔，许多负载可以按顺序切换，或者用户可以设置单个负载所需的计时。

限制

• 现代plc很容易使用图形用户界面编程，而微控制器必须使用传统编程语言编程。
• PLC和其余设备之间的通信很容易，因为它有所有必要的协议。基于单片机的系统在这方面受到了限制。
• 基于单片机的可编程顺序继电器开关更适合于小型过程，但不适用于工业应用。

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