专利名称：采用avr单片机定义的可编程序控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可编程序控制器，特别涉及一种采用AVR单片机定义的可编程序控制器。
背景技术：
目前，可编程序控制器已广泛地应用到各个工业领域。目前，国内市场上大量充斥着美国AB、GE，日本三菱、松下、欧姆龙，欧洲西门子等国外产品，极少看到国产品牌。而采用最新的AVR单片机定义、制作可编程序控制器在国内外均未发现相同的专利和非专利文献报道。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种采用AVR单片机定义的可编程序控制器，该控制器的执行速度快、指令效率高。
本发明的技术方案是一种采用AVR单片机定义的可编程序控制器，其特征在于由输入模块、采用AVR系列芯片的主控单元和输出模块组成；输入模块将并行采集的输入信号通过SPI协议串行接口电路输入到主控单元的输入端口，主控单元的输出端口与输出模块的输入端口连接，输出模块的输出端口通过SPI协议并行接口电路，将主控单元以串入方式输入的信号以并出方式输出。
上述输入模块由08位串出移位寄存器CD4021和光电耦合器TLP620-4组成，CD4021接收并行采集的输入信号，并将该信号输入到光电耦合器，光电耦合器将信号通过SPI协议串行接口与主控单元的输入端连接。
上述主控单元由AVR系列的mega16芯片和芯片MAX232ESE组成；上述输出模块由串入/并出芯片采用UCN5841A组成，并采用继电器隔离输出。
本发明的优点是由于本发明的输入模块采用并入/串出方式、主控单元的主控芯片采用AVR系列的mega16芯片、输出模块采用串入/并出方式，因此本发明具有可靠性高、执行速度快、抗干扰能力强，且可用于恶劣环境的特点。
图1是本发明的结构框图。
图2是输入模块的电原理图。
图3是输出模块的电原理图。
图4是主控单元的电原理图。
具体实施例方式如图1所示一种采用AVR单片机定义的可编程序控制器，由输入模块、采用AVR系列芯片的主控单元和输出模块组成；输入模块将并行采集的输入信号通过SPI协议串行输入到主控单元的输入端口，主控单元的输出端口与输出模块的输入端口连接，输出模块的输出端口通过SPI协议，并行将主控单元以串入方式输入的信号以并出方式输出。
如图2所示；输入模块有十个输入点，一个串口输出端口JP1，串行输出总线是把输入信号反馈到CPU中，让CPU做相应的数据处理工作，其中CO、CI为输入模块的公共端口COM点，其余0-7是八位数据的输入端，其输入的有效信号电平可以由用户自定义。该模块由08位串出移位寄存器CD4021和光电耦合器TLP620-4组成，08位串出移位寄存器CD4021接收外部24V的八个并行输入信号，光电耦合器将其转换为0或5V逻辑电压，并通过SPI协议串行接口将八个信号串行到串口输出端口JP1，该输出端口与主控单元的输入端连接。
如图3所示输出模块接收主控单元的数据并将数据输出到外部。输出模块采用继电器隔离输出，可直接控制接触器和电磁阀。此模块采用串入/并出的特点，同输入模块一样也有十个点，其中CO、CI为输出模块的公共端口COM点，其余0-7是八位数据的输出端，其输出的有效信号电平也可以由用户自定义。
CPU与本模块采用SPI通信，将串行数据转换为并行，其串入/并出芯片采用UCN5841。
如图4所示主控单元应用了AVR系列的mega16芯片作为CPU主控芯片，实现与外部设备通信和逻辑运算功能。其主要特点是程序区False可多次电擦写，内部含可擦数据E2PROM存储器，可串行直接下载，无需专用下载线。32个寄存器都可作累加器使用，执行速度快，指令高效率。可执行汇编语言和C语言。本单元将上位机传送来的数据通过芯片MAX232ESE进行保存，解码后和输入模块输出的数据相比较、判断，然后传输到输出模块，发出指令进行控制(硬件电路见图4)。
权利要求
1.一种采用AVR单片机定义的可编程序控制器，其特征在于由输入模块、采用AVR系列芯片的主控单元和输出模块组成；输入模块将并行采集的输入信号通过SPI协议串行接口电路输入到主控单元的输入端口，主控单元的输出端口与输出模块的输入端口连接，输出模块的输出端口通过SPI协议并行接口电路，将主控单元以串入方式输入的信号以并出方式输出。
2.根据权利要求1所述的采用AVR单片机定义的可编程序控制器，其特征在于上述输入模块由08位串出移位寄存器CD4021和光电耦合器TLP620-4组成，CD4021接收并行采集的输入信号，并将该信号输入到光电耦合器，光电耦合器将信号通过SPI协议串行接口与主控单元的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的采用AVR单片机定义的可编程序控制器，其特征在于上述主控单元由AVR系列的mega16芯片和芯片MAX232ESE组成。
4.根据权利要求1所述的采用AVR单片机定义的可编程序控制器，其特征在于上述输出模块由串入/并出芯片采用UCN5841A组成，并采用继电器隔离输出。
全文摘要
一种采用AVR单片机定义的可编程序控制器由输入模块、采用AVR系列芯片的主控单元和输出模块组成；输入模块将并行采集的输入信号通过SPI协议串行接口电路输入到主控单元的输入端口，主控单元的输出端口与输出模块的输入端口连接，输出模块的输出端口通过SPI协议并行接口电路，将主控单元以串入方式输入的信号以并出方式输出。本发明的优点是由于本发明的输入模块采用并入/串出方式、主控单元的主控芯片采用AVR系列的mega16芯片、输出模块采用串入/并出方式，因此本发明具有可靠性高、执行速度快、抗干扰能力强，且可用于恶劣环境的特点。
文档编号G05B19/05GK101075134SQ200610013729
公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月17日 优先权日2006年5月17日
发明者宋延民, 宋乐, 刘坤, 王帆, 刘有涛, 薛永刚 申请人:天津宝龙机电有限公司