基于PLC的八段数码管数字时钟设计.docx
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基于PLC的八段数码管数字时钟设计
基于PLC的数显时钟系统设计
一、课程设计的目的及要求
根据专业教学计划与教学大纲的规定，本课程应有一周的课程设计。
通过一定的课题，使学生巩固本课程的基础知识。
提高运算、查阅资料、制图和设计的独立工作能力。
其要求如下：
1.学生接到设计题目之后，必须详细了解所设计的系统、应完成的主要任务、工作环境和条件，应达到的自动化水平、生产效率、经济指标、大致的使用年限，另外还要了解设计的具体要求，包括一般的控制要求及特殊要求等内容。
2.查阅有关的参考书、工具书、期刊、杂志等提出可能实现的方案，对其中的一、二种方案进行性能和经济指标、使用的难易程度等做全面的衡量。
3.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。
4.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。
5.编写PLC软件清单并进行模拟调试。
6.编写课程设计说明书。
二、控制要求
本设计以如何显示时间为例，说明怎么利用PLC组成的八段码数显时钟控制器。
该控制器可以动态显示小时、分、秒。
开机后显示初始状态，按下启动按钮，该控制器开始工作；按下停止按钮，显示暂停于当前状态。
在控制器工作的工程中，可以进行秒、分、小时、各状态采用动态循环方式。
控制要求：
开机时初始状态显示为00时00分00秒。
按下启动按钮，开始工作，按时间顺序走,说白了就是电子时钟.
各时间状态采用动态循环扫描。
三、系统概况
（一）系统的组成
该数显时钟系统主要由LED八段数码管和整点报时系统组成。
由PLC控制的数字电子时钟如图1—1所示。
电子钟由8个八段LED数码管组成。
最左边的两个显示小时，中间的四个分别显示分钟，最右边的两个显示00～60秒。
在分与秒和小时与分之间各有两个发光二极管。
（二）PLC的选型及I/O分配
根据所需的控制信号,输入点数2点,输出点数14点,选择三菱PLCFX2N--32MR构成基本控制单元。
其I/O分配表如下：
表1—1I/O分配表
输入信号
输出信号
名称
代号
输入点编号
名称
代号
输出点编号
启动按钮
SB0
X0
a段显示输出
a
Y0代号名称
暂停按钮
SB1
X1
b段显示输出
b
Y1
c段显示输出
c
Y2
d段显示输出
d
Y3
e段显示输出
e
Y4
f段显示输出
f
Y5
g段显示输出
g
Y6
秒分时间闪烁输出
HL
Y7
动态扫描输出端1
S1
Y10
动态扫描输出端2
S2
Y11
动态扫描输出端3
S3
Y12
动态扫描输出端4
S4
Y13
动态扫描输出端5
S5
Y14
动态扫描输出端6
S6
Y15
四、系统设计
（一）LED数码管工作原理
它是由若干个发光二极管组成的，当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔划发光，控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。
LED数码管分普通亮度和高亮度两种。
管子正常发光时段工作电流为5～10mA的属于普通数码管，低于2mA的为高亮度数码管，后者的发光效率高而功耗低。
点亮显示器有静态和动态两种方法。
所谓静态显示，就是当显示器显示基本一个字符时，相应的发光二极管恒定地导通或截止。
所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描），对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。
控制显示器公共极电位的I/O口，称为扫描口，控制各位显示器所显示的字形的8位口，称为段数据口。
各辅助继电器各数字显示
数字
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
秒个位
M121
M122
M123
M124
M125
M126
M127
M128
M129
M130
秒十位
M133
M134
M135
M136
M137
M138
分个位
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M9
M10
分十位
M13
M14
M15
M16
M17
M18
时个位
M21
M22
M23
M24
M25
M26
M27
M28
M29
M30
时十位
M33
M34
M35
各辅助继电器各划显示
各划
a
b
c
d
e
f
g
秒个位
M140
M141
M142
M143
M144
M145
M146
秒十位
M150
M151
M152
M153
M154
M155
M156
分个位
M40
M41
M42
M43
M44
M45
M46
分十位
M50
M51
M52
M53
M54
M55
M56
时个位
M60
M61
M62
M63
M64
M65
M66
时十位
M70
M71
M72
M73
M74
M75
M76
数字时钟PLC控制输入输出分配表
数字显示PLC控制接线图如下:
硬件接线图如下:
PLC梯形图及解释如下:
进位后用PLS复位.
M8013提供1秒的脉冲信号.
STLF完成十进位的效果.
分十位逢6进位后复位.
分个位逢十进位后复位.
秒十位逢6进位.之后复位.
秒个位”a”划显示.
时十位进位.
时个位进位.
秒个位”b”划显示.
秒个位”c”划显示.
秒个位”d划显示.
秒个位”f”显示.
秒个位”e”划显示.
秒个位”g”划显示.
秒十位“b”划显示.
秒十位”a”划显示.
秒十位“d”划显示.
秒十位“c”划显示.
秒十位“g”划显示.
秒十位“f”划显示.
秒十位“e”划显示.
以下是分个位各划显示.
以下是分十位各个划的显示.
以下是时个位各划的显示.
以下是时十位各划显示.
“b”划显示.
“a”划显示.
“c”划显示.
“e”划显示
“d”划显示.
“f”划显示.
“g”划显示.
动态扫描脉冲60ms为一周期.
动态扫描轮流点亮6个显示管.
动态扫描移位.
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