CN205121255U - 一种基于单片机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于单片机的控制系统，包括单片机及与单片机相连的模拟量采集模块、数字量采集模块、模拟量输出模块、数字量输出模块、存储器、RTC芯片、时钟电路、485通信模块和液晶显示器，模拟量采集模块用于采集电流信号、电压信号和温度信号，数字量采集模块用于采集高低电平信号和开关量信号，模拟量输出模块用于输出电流信号和电压信号，数字量输出模块用于输出高低电平信号和开关量信号，存储器用于存储采集的各种信号，RTC芯片用于提供稳定的时钟信号，时钟电路用于精确计时，485通信模块用于进行远程通讯，液晶显示器用于显示采集的信号和输出信号。该控制系统易实现，且成本低、保密性高。

Description

一种基于单片机的控制系统

技术领域

本实用新型属于工业控制技术领域，涉及一种控制系统，具体涉及一种基于单片机的控制系统。

背景技术

在工业控制领域中，例如，锅炉温度控制、恒压供水控制、电机转速控制、生产过程控制等领域中，都需要用到控制系统。

目前工业控制领域的控制系统基本都是PLC。现有的PLC控制系统具有如下问题及缺陷：1、存贮器容量小，容量小就意味着程序存储空间小，即程序的规模和复杂程度受限制。2、处理速度再提高一倍很难。3、所有的PLC的编程语言不能通用，这对于编程人员来说是相当致命的。4、所有的通讯方式(总线方式)不能互通，协议很多。5、控制特殊的设备需要特殊的模块，不能完全整合在一起。6、所有厂家的PLC硬件互不兼容，控制系统的可选择性很单一，依赖性增强。7、成本相当昂贵。

鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的控制系统。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种基于单片机的控制系统，该控制系统易实现，且成本低、保密性高。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于单片机的控制系统，其包括单片机，其特征是，进一步包括与所述单片机相连的模拟量采集模块、数字量采集模块、模拟量输出模块、数字量输出模块、存储器、RTC芯片、时钟电路、485通信模块和液晶显示器，其中，所述模拟量采集模块用于采集电流信号、电压信号和温度信号，所述数字量采集模块用于采集高低电平信号和开关量信号，所述模拟量输出模块用于输出电流信号和电压信号，所述数字量输出模块用于输出高低电平信号和开关量信号，所述存储器用于存储采集的各种信号，所述RTC芯片用于提供稳定的时钟信号，所述时钟电路用于精确计时，所述485通信模块用于进行远程通讯，所述液晶显示器用于显示采集的信号和输出信号。

进一步地，其中，所述基于单片机的控制系统进一步包括用于给所述单片机供电的电源。

更进一步地，其中，所述基于单片机的控制系统进一步包括与所述单片机相连的按键接口。

与现有的控制系统相比，本实用新型的基于单片机的控制系统具有如下有益技术效果：

1、基于单片机的控制系统的成本相对于PLC控制系统要低的多，对于用户的直接经济效果就是控制系统成本将成倍的降低。

2、PLC的处理速度是一定的，仅仅通过编程，很难使其处理速度有显著提高，而基于单片机的控制系统通过对控制算法优化，其处理速度比PLC要高几十倍甚至上百倍，而且也很容易实现。

3、对于比较复杂的控制场合，尤其是控制算法复杂的场合，PLC无法实现，或相当困难，而且成本相应增加很多，但是，基于单片机的控制系统在算法复杂的控制场合其性价比是很高的。

附图说明

图1是本实用新型的基于单片机的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，实施例的内容不作为对本实用新型的保护范围的限制。

图1示出了本实用新型的基于单片机的控制系统的结构示意图。参见图1，本实用新型的基于单片机的工业控制器包括单片机。其中，所述单片机用于实现整个控制系统的控制。

在本实用新型中，优选地，所述单片机为STM32单片机。STM32单片机是一款32位的单片机，其主频最高可以达到72MHz，价格比较低廉，性价比很高。以STM32单片机作为中央处理单元，根据工业控制的需要设计外围电路，即可设计本实用新型的多功能控制系统。

所述基于单片机的控制系统进一步包括与所述单片机相连的模拟量采集模块、数字量采集模块、模拟量输出模块、数字量输出模块、存储器、RTC芯片、时钟电路、485通信模块和液晶显示器。

其中，所述模拟量采集模块用于采集电流信号、电压信号和温度信号等模拟量信号。在本实用新型中，所述模拟信号采集模块可以包括3路模拟量采集端口，其中两路可采集0～10V电压信号，或者0～20mA和4～20mA电流信号，另一路可直接连接PT100电阻和PT1000电阻，用于采集温度信号。

所述数字量采集模块用于采集高低电平信号和开关量信号等数字量信号。在本实用新型中，所述数字信号采集模块可以包括10路开关量信号采集接口，可采集不同的开关量信号和高低电平信号。

所述模拟量输出模块用于输出电流信号和电压信号等模拟量信号。在本实用新型中，所述模拟信号输出模块可以包括4路模拟量输出端口，可输出0～10V电压信号、0～20mA电流信号和4～20mA电流信号。

所述数字量输出模块用于输出高低电平信号和开关量信号。在本实用新型中，所述数字信号输出模块可以包括10路数字量输出端口，可根据控制的需要输出相应的高低电平信号或开关量信号等数字量信号。

所述存储器用于存储采集的各种信号。由于采用了单片机，所述存储器可以是存储能力更大的存储器，使得其存储能力得到了极大的提高。

所述RTC芯片用于提供稳定的时钟信号，以供后述的时钟电路使用。所述时钟电路用于精确计时。优选地，所述时钟电路的计时误差为正负0.5秒/天。这样，便于精确确定时间，从而能够便于依据时间进行自动控制。

所述485通信模块用于进行远程通讯。在本实用新型中，所述485通信模块采用标准modbus通信协议，使其便于与不同的控制器进行通信，方便了其使用。

所述液晶显示器用于显示采集的信号和输出信号，从而便于控制过程的显示和监控。由于采用了单片机，而单片机非常易于与普通的液晶屏相连，因此，所述液晶显示器可以采用普通的液晶屏，解决了PLC难以与普通的液晶屏相连的问题。

此外，在本实用新型中，所述控制系统进一步包括用于给所述单片机供电的电源。通过所述电源，可以给所述单片机进行供电。优选地，所述电源提供24V电压输入。

所述基于单片机的控制系统进一步包括与所述单片机相连的指按键接口。通过所述按键接口，可以与按键相连，从而便于所述控制系统的控制。

本实用新型的基于单片机的控制系统的成本相对于PLC控制系统要低的多，对于用户的直接经济效果就是控制系统成本将成倍的降低。同时，PLC的处理速度是一定的，仅仅通过编程，很难使其处理速度有显著提高，而本实用新型的基于单片机的控制系统，通过对控制算法优化，其处理速度比PLC要高几十倍甚至上百倍也很容易实现。此外，对于比较复杂的控制场合，尤其是控制算法复杂的场合，PLC无法实现，或相当困难，而且成本相应增加很多，但是，本实用新型的基于单片机的控制系统在算法复杂的控制场合其性价比是很高的。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种基于单片机的控制系统，其包括单片机，其特征是，进一步包括与所述单片机相连的模拟量采集模块、数字量采集模块、模拟量输出模块、数字量输出模块、存储器、RTC芯片、时钟电路、485通信模块和液晶显示器，其中，所述模拟量采集模块用于采集电流信号、电压信号和温度信号，所述数字量采集模块用于采集高低电平信号和开关量信号，所述模拟量输出模块用于输出电流信号和电压信号，所述数字量输出模块用于输出高低电平信号和开关量信号，所述存储器用于存储采集的各种信号，所述RTC芯片用于提供稳定的时钟信号，所述时钟电路用于精确计时，所述485通信模块用于进行远程通讯，所述液晶显示器用于显示采集的信号和输出信号。

2.根据权利要求1所述的基于单片机的控制系统，其特征是，进一步包括用于给所述单片机供电的电源。

3.根据权利要求2所述的基于单片机的控制系统，特征是，进一步包括与所述单片机相连的按键接口。