2877 基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2877 基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),基于,plc,霓虹燈,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表填表日期 2012 年 5 月 10日 迄今已進(jìn)行 11 周剩余 6 周學(xué)生姓名 王慶龍 院系 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 機(jī)械 08-3指導(dǎo)教師姓名 劉桂波 職稱(chēng) 講師 從事專(zhuān)業(yè) 機(jī)械電子 是否外聘 是否題目名稱(chēng) 基于 PLC 的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)已完成主要內(nèi)容 待完成主要內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度設(shè)計(jì)可靠性高的變壓器，編制 PLC 的 I/O 接口功能表，電器元件的選擇，元件目錄表。梯形圖或指令表編制 PLC 控制程序。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。學(xué)生填寫(xiě)存在問(wèn)題及努力方向語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)的控制，梯形圖 PLC 的軟件設(shè)計(jì)。學(xué)生簽字： 王慶龍指導(dǎo)教師意 見(jiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度：超前 正常 滯后 嚴(yán)重滯后指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日系意見(jiàn)系主任簽字： 年 月 日1畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文 ）開(kāi) 題 報(bào) 告設(shè)計(jì) （論 文） 題 目 :基于 PLC 的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)院 系 名 稱(chēng): 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí): 機(jī)械 08-3 學(xué) 生 姓 名: 王慶龍 導(dǎo) 師 姓 名: 劉桂波 開(kāi) 題 時(shí) 間: 2 月 27 日 1.課題研究的目的和意義：指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)：簽字： 年 月 日2課題研究目的：在現(xiàn)代生活中，彩燈作為一種裝飾，既可以增強(qiáng)人們的感觀，起到廣告宣傳的作用，又可以增添節(jié)日氣氛，為人們的生活增添亮麗，用在舞臺(tái)上增強(qiáng)晚會(huì)燈光效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們對(duì)于彩燈的要求越來(lái)越高。課題研究意義：隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展，PLC 技術(shù)的應(yīng)用引起電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的巨大變革。梯形圖語(yǔ)言作為可編程邏輯器件的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言描述能力強(qiáng)，覆蓋面廣，抽象能力強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。于是，人們開(kāi)始追求貫徹整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，可以從繁重的設(shè)計(jì)工作中徹底解脫出來(lái)，把精力集中在創(chuàng)造性的方案與概念構(gòu)思上，從而可以提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品的研制周期。整個(gè)過(guò)程通過(guò) PLC 自動(dòng)完成，大大減輕了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，減少了出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，并且提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。2.文獻(xiàn)綜述：霓虹燈是一種低氣壓冷陰極輝光放電燈，又稱(chēng)冷陰極管。被廣泛用于廣告、招牌、標(biāo)識(shí)、景觀、裝飾亮化;冷陰極管還被高檔豪華酒店、文化娛樂(lè)場(chǎng)所用于照明以及特種燈等。在現(xiàn)代生活中，霓虹燈作為廣告裝飾光源，將向高品質(zhì)發(fā)展，在目前技術(shù)條件下，還沒(méi)有一種新光源可全面替代，仍具有獨(dú)特的生命力。霓虹燈又是冷陰極燈管照明，作為藝術(shù)品的一種，成為光的雕塑產(chǎn)品，將向高品質(zhì)、高檔產(chǎn)品發(fā)展。在霓虹燈的應(yīng)用中，裝飾燈、廣告燈、布景燈的變化多種多樣，但就其工作模式，可分為三種主要類(lèi)型：長(zhǎng)明燈、流水燈及變幻燈。流水燈負(fù)載變化頻率高，變換速度快，使人有眼花繚亂之感，分為多燈流動(dòng)、單燈流動(dòng)等情形。霓虹燈發(fā)明于 19 世紀(jì)末、20 世紀(jì)初，1910 年世界上第一支商業(yè)性霓虹燈用于巴黎的皇宮大廈作照明裝飾獲得成功。1926 年，霓虹燈傳入中國(guó)，1966 年，文化大革命使中國(guó)霓虹燈除制作政治宣傳標(biāo)語(yǔ)外，基本處于停頓狀態(tài)。以十一屆三中全會(huì)為標(biāo)志，改革開(kāi)放的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)使中國(guó)霓虹燈進(jìn)入恢復(fù)和初步發(fā)展階段。中國(guó)霓虹燈發(fā)展創(chuàng)歷史新高后，由于 LED 擠壓，大、中城市戶(hù)外廣告整治拆除行動(dòng)和世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響以及霓虹燈大發(fā)展帶來(lái)的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，部分質(zhì)量3良莠不全等使霓虹燈發(fā)展受阻。霓虹行業(yè)以“科學(xué)發(fā)展觀”指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，在堅(jiān)持做好、做優(yōu)、發(fā)展霓虹燈同時(shí)研究、開(kāi)發(fā) LED 等產(chǎn)品以及景觀燈、亮化工程等，形成新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。近年來(lái)，在電光源研究學(xué)科研究中，逐步出現(xiàn)了個(gè)邊緣學(xué)科，即燈用電子學(xué)。這一新學(xué)科的形成給光電源技術(shù)，工藝帶來(lái)了巨大的突破，從深度和廣度兩個(gè)方面促進(jìn)著電光源的發(fā)展。目前，已出現(xiàn)的電子鎮(zhèn)流器，電子觸發(fā)器，電子啟輝器和電子變壓器等新的電子部件，成功應(yīng)用于光源產(chǎn)品中。新型的電子部件與霓虹燈相結(jié)合的產(chǎn)物：霓虹燈電子變壓器掃描式霓虹燈控制器和變色霓虹燈等新產(chǎn)品也不斷涌現(xiàn)。而在這些新的電子部件中，尤以電子變壓器特別引起霓虹燈行業(yè)的關(guān)注和歡迎。霓虹燈長(zhǎng)期沿用的漏磁變壓器，性能穩(wěn)定可靠，制造業(yè)日趨成熟，但它還存在著一些明顯的缺點(diǎn)。如它的體積較大因而顯得笨重，一臺(tái)規(guī)格 450VA 的漏磁變壓器重量達(dá) 10Kg，造價(jià)高，耗材多，在安裝使用和維修方面很不方便，新型電子變壓器的研究正是針對(duì)這些缺點(diǎn)經(jīng)過(guò)科研人員的努力，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)可帶 6-8 米的電子變壓器，從而實(shí)現(xiàn)了電子變壓器實(shí)際應(yīng)用于霓虹燈技術(shù)中，節(jié)能電子變壓器具有重量輕，節(jié)電，功率因數(shù)高，維修和安裝方便等特點(diǎn)因此在美國(guó)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，我國(guó)特別是廣州、京和上海地區(qū)，節(jié)能型電子變壓器研制也十分活躍，應(yīng)用日趨廣泛，但作為一種新的電子器件的發(fā)展，它也存在著一些不夠成熟的地方。霓虹燈控制系統(tǒng)有很多，如單片機(jī)、PLC 控制系統(tǒng)等用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案時(shí)有很多缺點(diǎn)：用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案所需的外圍電路多，工作量相對(duì)于 PLC 較大，可靠性及抗干擾能力也顯然不如 PLC，中斷優(yōu)先級(jí)不明確，相對(duì)于 PLC 而言用起來(lái)較復(fù)雜，配套設(shè)施和功能沒(méi)有 PLC 完善。用 PLC 的優(yōu)勢(shì)很明顯：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造。3.基本內(nèi)容和擬解決的問(wèn)題：基本內(nèi)容：4分析霓虹燈控制系統(tǒng)的特點(diǎn)性能要求和工藝過(guò)程。根據(jù)技術(shù)要求確定總體方案。PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。PLC 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。擬解決的問(wèn)題：霓虹燈變壓器主要分為兩類(lèi)，一種是漏磁式霓虹燈變壓器，另一種是電子式霓虹燈變壓器，漏磁式霓虹燈變壓器可靠性好但是重量重、體積大、價(jià)格高所以選擇電子變壓器，但電子變壓器可靠性差，所以要設(shè)計(jì)出可靠性高的電子變壓器無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈隨著一定規(guī)律緩慢變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出舒緩音樂(lè)。有人靠近時(shí)，霓虹燈變化快速，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出歡快音樂(lè)。霓虹燈布置邊框流水燈按順序閃爍。八個(gè)字能按水許進(jìn)行亮滅，并且邊框燈能同時(shí)閃爍。4.技術(shù)路線或研究方法：針對(duì)霓虹燈電子變壓器可靠性差的問(wèn)題，設(shè)計(jì)可靠性高的變壓器。從可靠性方面研究市場(chǎng)上逐漸成為主流的 6-8 米電子式霓虹燈變壓器，主要考慮功率管的選擇，保護(hù)電路的設(shè)計(jì)來(lái)提高可靠性。無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈隨著一定規(guī)律緩慢變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出舒緩音樂(lè)。有人靠近時(shí)，霓虹燈變化快速，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出歡快音樂(lè)。霓虹燈布置邊框流水燈按順序閃爍。八個(gè)字能按順序進(jìn)行亮滅，并且邊框燈能同時(shí)閃爍。使用傳感器接受有人靠近的信號(hào)，再通過(guò)編程計(jì)時(shí)器的時(shí)間來(lái)改變霓虹燈的變化速率。5.進(jìn)度安排：2 月 27 日3 月 14 日：分配任務(wù)書(shū)，查閱資料，書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告3 月 14 日3 月 31 日：擬定總體方案設(shè)計(jì) 4 月 1 日4 月 15 日：相關(guān)元器件的選擇54 月 16 日5 月 5 日：硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 月 6 日5 月 20 日：系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；5 月 21 日6 月 5 日：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制圖紙6 月 5 日6 月 15 日：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯 6. 主要參考文獻(xiàn)：1皮壯行 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20002廖常初PLC 編程及應(yīng)用 M機(jī)械工業(yè)出版社，20083易泓可電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與范例 M機(jī)械工業(yè)出版社，20084狄建雄自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南M南京大學(xué)出版社，20075丁煒，魏孔平可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用M化學(xué)工業(yè)出版社，20046試析.PLC 控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)問(wèn)題J.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā).20107雪蓮.幻霓虹燈控制電路的分析與設(shè)計(jì)J.光源技術(shù),20078肖雪玲.全彩霓虹燈控制電路的設(shè)計(jì)J.科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),20099陳延奎.淺談 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法J.中國(guó)科技信息,200910孫培德,張合林.PLC 在多機(jī)通訊方面的應(yīng)用J. 儀器儀表用戶(hù),201211黃海.可編程控制器(PLC)的應(yīng)用及維護(hù)J.特鋼技術(shù)，200712苗榮霞,戴寶華. 霓虹燈 PLC 控制與監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)J.科技廣場(chǎng).200813呂家東.霓虹燈排氣機(jī)及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.機(jī)電一體化,200914劉春英.基于可編程技術(shù)的霓虹燈自動(dòng)控制系統(tǒng)J.長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).200815嚴(yán)雄飛.霓虹燈電子變壓器的研制J.照明工程學(xué)報(bào).200716李杰.談霓虹燈廣告的設(shè)計(jì)J.科技咨詢(xún).200817陳振.霓虹燈電子變壓器的設(shè)計(jì)J.泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).200818卜文峰. 一種新型霓虹燈電子變壓器設(shè)計(jì)J. 師范大學(xué)學(xué)報(bào).200719吳瓊.電子變壓器行業(yè)發(fā)展與市場(chǎng)前景J.現(xiàn)代貿(mào)易工業(yè).201020紀(jì)丹.電源技術(shù)與電子變壓器J.科技信息.2007基于PLC的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械08-3王慶龍20081028,課題研究的目的和意義,課題研究目的 ： 在現(xiàn)代生活中，彩燈作為一種裝飾，既可以增強(qiáng)人們的感觀，起到廣告宣傳的作用，又可以增添節(jié)日氣氛，為人們的生活增添亮麗，用在舞臺(tái)上增強(qiáng)晚會(huì)燈光效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們對(duì)于彩燈的要求越來(lái)越高，,課題研究意義 ： 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用引起電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的巨大變革。梯形圖語(yǔ)言作為可編程邏輯器件的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言描述能力強(qiáng)，覆蓋面廣，抽象能力強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。于是，人們開(kāi)始追求貫徹整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，可以從繁重的設(shè)計(jì)工作中徹底解脫出來(lái)，把精力集中在創(chuàng)造性的方案與概念構(gòu)思上，從而可以提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品的研制周期。整個(gè)過(guò)程通過(guò)PLC自動(dòng)完成，大大減輕了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，減少了出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，并且提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。,霓虹燈控制系統(tǒng),用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案時(shí)有很多缺點(diǎn)：用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案所需的外圍電路多，工作量相對(duì)于PLC較大，可靠性及抗干擾能力也顯然不如PLC，中斷優(yōu)先級(jí)不明確，相對(duì)于PLC而言用起來(lái)較復(fù)雜，配套設(shè)施和功能沒(méi)有PLC完善。,用PLC的優(yōu)勢(shì)很明顯：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造。,基本內(nèi)容和擬解決的問(wèn)題,基本內(nèi)容：分析霓虹燈控制系統(tǒng)的特點(diǎn)性能要求和工藝過(guò)程。根據(jù)技術(shù)要求確定總體方案。PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。PLC控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。,擬解決的問(wèn)題：霓虹燈變壓器主要分為兩類(lèi)，一種是漏磁式霓虹燈變壓器，另一種是電子式霓虹燈變壓器，漏磁式霓虹燈變壓器可靠性好但是重量重、體積大、價(jià)格高所以選擇電子變壓器，但電子變壓器可靠性差，所以要設(shè)計(jì)出可靠性高的電子變壓器無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈隨著一定規(guī)律緩慢變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出舒緩音樂(lè)。有人靠近時(shí)，霓虹燈變化快速，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出歡快音樂(lè)。霓虹燈布置邊框流水燈按順序閃爍。八個(gè)字能按順序進(jìn)行亮滅，并且邊框燈能同時(shí)閃爍。,技術(shù)路線或研究方法,針對(duì)霓虹燈電子變壓器可靠性差的問(wèn)題，設(shè)計(jì)可靠性高的變壓器。從可靠性方面研究市場(chǎng)上逐漸成為主流的6-8米電子式霓虹燈變壓器，主要考慮功率管的選擇，保護(hù)電路的設(shè)計(jì)保護(hù)來(lái)提高可靠性。,無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈隨著一定規(guī)律緩慢變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出舒緩音樂(lè)。有人靠近時(shí)，霓虹燈變化快速，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出歡快音樂(lè)。霓虹燈布置邊框流水燈按順序閃爍。八個(gè)字能按水許進(jìn)行亮滅，并且邊框燈能同時(shí)閃爍。使用傳感器接受有人靠近的信號(hào)，再通過(guò)編程改變燈閃爍的時(shí)間間隔來(lái)改變燈閃爍的速率。,2 月 27日3 月 14日：分配任務(wù)書(shū)，查閱資料，書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告3 月 14日3 月 31日：擬定總體方案設(shè)計(jì) 4 月 1日4 月 15日：相關(guān)元器件的選擇4 月 16日5 月 5日：硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 月 6日5 月 20日：系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；5 月 21日6 月 5日：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制圖紙6 月 5日6 月 15日：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯,進(jìn)度安排,主要參考文獻(xiàn),1皮壯行 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20002廖常初PLC編程及應(yīng)用 M機(jī)械工業(yè)出版社，20083易泓可電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與范例 M機(jī)械工業(yè)出版社，20084狄建雄自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南M南京大學(xué)出版社，20075丁煒，魏孔平可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用M化學(xué)工業(yè)出版社，20046試析.PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)問(wèn)題J.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā).20107雪蓮.幻霓虹燈控制電路的分析與設(shè)計(jì)J.光源技術(shù),2007,8肖雪玲.全彩霓虹燈控制電路的設(shè)計(jì)J.科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),20099陳延奎.淺談PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法J.中國(guó)科技信息,200910孫培德,張合林.PLC在多機(jī)通訊方面的應(yīng)用J. 儀器儀表用戶(hù),201211黃海.可編程控制器(PLC)的應(yīng)用及維護(hù)J.特鋼技術(shù)，200712苗榮霞,戴寶華. 霓虹燈PLC控制與監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)J.科技廣場(chǎng).200813呂家東.霓虹燈排氣機(jī)及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.機(jī)電一體化,200914劉春英.基于可編程技術(shù)的霓虹燈自動(dòng)控制系統(tǒng)J.長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).200815嚴(yán)雄飛.霓虹燈電子變壓器的研制J.照明工程學(xué)報(bào).2007,16李杰.談霓虹燈廣告的設(shè)計(jì)J.科技咨詢(xún).200817陳振.霓虹燈電子變壓器的設(shè)計(jì)J.泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).200818卜文峰. 一種新型霓虹燈電子變壓器設(shè)計(jì)J. 師范大學(xué)學(xué)報(bào).200719吳瓊.電子變壓器行業(yè)發(fā)展與市場(chǎng)前景J.現(xiàn)代貿(mào)易工業(yè).201020紀(jì)丹.電源技術(shù)與電子變壓器J.科技信息.2007,謝謝觀看,工業(yè)控制計(jì)算機(jī))2008年21卷第6期基于單片機(jī)的LED漢字點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of LED Chinese Character Lattice Display Based on SCM田金云 (南陽(yáng)理工學(xué)院電子系，河南南陽(yáng)473004)張廣超 孟艷霞 王玲玲(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化環(huán)學(xué)院，北京100083)摘要首先介紹了LED漢字點(diǎn)陣顯示的設(shè)計(jì)思想及編碼原理；接著介紹了基于89S52單片機(jī)的LED漢字點(diǎn)陣顯示的硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)；最后在KeiI軟件平臺(tái)上編譯了LED漢字點(diǎn)陣顯示程序并在Proteus軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了LED漢字點(diǎn)陣顯示的仿真。一關(guān)鍵詞：LED，點(diǎn)陣，編碼，顯示 AbstractThis paper firstly introduces the design thought and the code principle of LED Chinese character lattice displayThenthe hardware and software of LED Chinese character lattice display based on 89S52 MCU are designedFinally the pro-gram is compiled by using KeU platform and the system is simulated by using Proteus platformKeywords：LED，lattice，coding，display在一些所需顯示信息容量不多的場(chǎng)所，往往采用基于單片機(jī)的LED漢字點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)，成本低，效果好。因此掌握基于單片機(jī)的LED漢字點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)際意義。1 系統(tǒng)概述LED漢字點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)是通過(guò)控制與組成這些文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常事先把需要顯示的文字轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣圖形，在按照顯示控制的要求以一定的格式形成顯示數(shù)據(jù)。對(duì)于只控制通斷的文字顯示屏來(lái)說(shuō)，每個(gè)LED發(fā)光器件占據(jù)數(shù)據(jù)中的1位(1bit)，在需要該LED器件發(fā)光的數(shù)據(jù)中相應(yīng)的位填1。否則填O。當(dāng)然，根據(jù)控制電路的安排，相反的定義同樣時(shí)可行的。這樣依照所需顯示的文字，按顯示屏的各行各列逐點(diǎn)填寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)，就可以構(gòu)成一個(gè)顯示數(shù)據(jù)文件，其格式相對(duì)自由，只要能夠滿(mǎn)足顯示控制的要求即可。文字的點(diǎn)陣格式比較規(guī)范，可以采用現(xiàn)行計(jì)算機(jī)通用的字庫(kù)字模。組成一個(gè)字的點(diǎn)陣，其大小也可以有16x16、24x24、32x32、48x48等不同規(guī)格。用點(diǎn)陣方式構(gòu)成文字，是非常靈活的，可以根據(jù)需要任意組合和變化，只要設(shè)計(jì)好合適的數(shù)據(jù)文件，就可以得到滿(mǎn)意的顯示效果。因而對(duì)于文字經(jīng)常需要變化的信息，采用LED漢字點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)是非常有效的。為了增強(qiáng)顯示效果，LED漢字點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)可以有多種顯示模式。最簡(jiǎn)單的顯示模式是靜態(tài)顯示。與靜態(tài)顯示模式相對(duì)應(yīng)，有各種動(dòng)態(tài)顯示模式，它們所顯示的文字是動(dòng)態(tài)的。按照文字運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可分為閃爍、平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等多種顯示模式。產(chǎn)生不同顯示模式的方法可以通過(guò)一定的算法從原來(lái)的顯示數(shù)據(jù)直接生成。例如，按順序調(diào)整行號(hào)，可以使顯示圖文產(chǎn)生上下平移；而順序調(diào)整列顯示數(shù)據(jù)的位置，就可以達(dá)到左右平移的目的；同時(shí)調(diào)整行列順序，就能得到對(duì)角線平移的效果。其它模式的數(shù)據(jù)刷新，也可找到相應(yīng)的算法。不過(guò)當(dāng)算法太復(fù)雜，太浪費(fèi)時(shí)間的話，也可以考慮預(yù)先生成刷新數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)備用。2漢字編碼原理在計(jì)算機(jī)中，所有的數(shù)據(jù)都是以O(shè)和1保存的，按不同的數(shù)據(jù)操作，可以得到不同的結(jié)果。而對(duì)于中文顯示操作，就是將ASCII表的高128個(gè)很少用到的數(shù)值以?xún)蓚€(gè)為一組來(lái)表示漢字，即漢字的內(nèi)碼。這樣就可以用一組數(shù)字來(lái)表示漢字的內(nèi)碼，數(shù)字的各位信息來(lái)記載漢字的形狀，即：字模，如圖1所示。圖1漢字編碼圖只要將漢字的相應(yīng)字模信息文件存入ROM，形成漢字編碼；在使用時(shí)，先根據(jù)漢字編碼組成語(yǔ)句，添加到程序的相應(yīng)位置，即可顯示相應(yīng)的漢字。3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)、74HC595、74LSl64和LED點(diǎn)陣組成，顯示由16x16的LED點(diǎn)陣塊組成，以89S52系列單片機(jī)為控制核心。單片機(jī)的P20一P23連接74LSl64的輸入口A、B、C、D；P24一P27連接74HC595的輸入口SI、SCK、RCK、SCLK。譯碼器74LSl54的16個(gè)輸出端連接漢字點(diǎn)陣的16個(gè)列線控制端。點(diǎn)陣的16行數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)由2片74HC595級(jí)聯(lián)組成，前一片74HC595的QH引腳連接下一片的SI引腳，各片的SCK、RCK、SRCLR、G引腳分別并聯(lián)。4顯示原理本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)顯示模式，所謂動(dòng)態(tài)顯示模式簡(jiǎn)單的說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮。我們把所有同一行發(fā)光管的陽(yáng)極連接在一起，把所有同一列發(fā)光管的陰極連在一起，先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并錟存，然后選 圈2系統(tǒng)框圖萬(wàn)方數(shù)據(jù)基于單片機(jī)的LED漢字點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)延時(shí)子程序是一個(gè)循環(huán)延時(shí)的設(shè)計(jì)，利用循環(huán)的方法實(shí)現(xiàn)延時(shí)的設(shè)計(jì)。這里設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)度為1ms的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)刷新率的問(wèn)題。6程序編譯本程序編譯采用Keil軟件，Keil軟件平臺(tái)支持多種語(yǔ)言的編譯，功能強(qiáng)大，它提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。生成的匯編代碼緊湊，容易理解。其界面如圖5。圖3硬件電路連接圖通第一行使其點(diǎn)亮一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第二行使其點(diǎn)亮相同的時(shí)間，然后熄滅；直到第十六行顯示完后又重新點(diǎn)亮第一行，這樣反復(fù)輪回。采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的 圖5編譯界面圈數(shù)據(jù)都送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去。數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式 7程序仿真或串行方式。采用并行方式時(shí)，相應(yīng)的硬件數(shù)目多，當(dāng)列數(shù)很多 本系統(tǒng)在Proteus軟件中所需要調(diào)用的元件，分別為：時(shí)，并行傳輸方案是不可取。 74HC595、74HCl54、AT89C51、MATRIX-8x8 RED，然后將線采用串行傳輸方案，可以只用一根信號(hào)線，將列數(shù)據(jù)按順序 路連接好，加載上Keil軟件所生成的HEX文件點(diǎn)擊開(kāi)始后可得一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有一行的各列數(shù)據(jù)都已經(jīng)傳輸 到如下結(jié)果(本系統(tǒng)中取的漢字為“電子系”三個(gè)字)：到位之后，這一行的各列才能并行的進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)部分。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太少，這就存在列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與列數(shù)據(jù)顯示時(shí)間相矛盾的問(wèn)題，可以采用重疊處理的方法來(lái)解決，即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳輸下一行的列數(shù)據(jù)。這就要求對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不影響本行的顯示。5程序設(shè)計(jì)本程序主要包括三大部分，分別為主程序、顯示子程序、延時(shí)子程序。程序流程圖如圖4所示。主程序主要完成整個(gè)硬件系統(tǒng)的初始化，主要包括對(duì)IO口的定義和初始化、程序中的所用到的各個(gè)參數(shù)的設(shè)置與定義。接著依次調(diào)用字模程序和延時(shí)程序。顯示子程序是將按組順序存儲(chǔ)的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，按行掃描依次取出， 圖4程序流程圖逐行點(diǎn)亮LED。在一屏漢字顯示完畢后，循環(huán)顯示一段時(shí)問(wèn)后，點(diǎn)陣地址偏移32個(gè)字節(jié)，接著顯示下一屏數(shù)據(jù)。在取數(shù)據(jù)時(shí)，要考慮清楚漢字取模的原理，16x16的顯示取模有按行和按列兩種取法，在這里采用的是后者按列取模。先調(diào)用字模的程序，然后將每一個(gè)16進(jìn)制發(fā)送出去，先調(diào)用每一列的上半部分，在調(diào)用下半部分，接著等二列、第三列依次調(diào)用顯示。圖6仿真界面圖8結(jié)束語(yǔ)當(dāng)需要顯示的信息比較多的時(shí)候，應(yīng)在電路中擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，把漢字的字模存儲(chǔ)在外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，其整體設(shè)計(jì)思想與本文所述系統(tǒng)一致。參考文獻(xiàn)1曹巧媛單片機(jī)原理及應(yīng)用M北京：電子工業(yè)出版社，20012馬忠梅單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20063劉和平單片機(jī)C語(yǔ)言編譯器及其應(yīng)用M北京：北京航空航天大學(xué)出版社20064蔡朝洋單片機(jī)控制實(shí)習(xí)與專(zhuān)題制作M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006 收稿日期：2008211 1萬(wàn)方數(shù)據(jù)第 26 卷 第 12 期2002 年 12 月 信 息 技 術(shù)INFORMATION TECHNOLOGYVOL. 26 NO. 12Dec. 2002一種 LED 漢字信息動(dòng)態(tài)顯示可控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施 齊 云(哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院 , 哈爾濱 150001)摘要 : 介紹了一種采用 8 8 點(diǎn)陣 LED 進(jìn)行漢字信息動(dòng)態(tài)顯示可控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 , 給出了各部分功能電路的具體實(shí)現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞 : LED ; 漢字顯示 ; 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào) :TN911. 24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :B 文章編號(hào) :1009 - 2552 (2002) 12 - 0047 - 03The Design of Controlled System in LED ChineseCharacters Information Dynamic DisplayShi Qiyun( Information and Communication Engineering College , Harbin Engineering University , Harbin 150001 , China)Abstract : This paper introduces a design project of controlled system in which Chinese characters informationis dynamically displayed with 8 8 LED lattice , and provides concrete realization methad of each part s offunctional electric circuit. From which we can understand the basic principle of the LED lattice displayingChinese characters. This system makes the choice of displaying information and implementation by PLD. It isvery convenient and practical to extend and modify information.Key words : LED ; Chinese characters display ; System design0 引言隨著 LED 器件品質(zhì)的不斷提高 ,LED 顯示器的應(yīng)用更為普遍 ,顯示各種信息的顯示屏隨處可見(jiàn) ,其顯示方式也是多種多樣的 ,最常見(jiàn)、用的最多的就是滾屏顯示 (即一列一列滾動(dòng)顯示 ) 和分屏顯示 (即一屏一屏跳動(dòng)顯示 ) 。本文介紹用 8 8 點(diǎn)陣顯示器實(shí)現(xiàn)的顯示信息、方式可變的顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理和設(shè)計(jì)思想 ,并給出了系統(tǒng)的總體電路框圖和各部分功能電路的具體實(shí)現(xiàn)方法。1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及功能(1)用 8 8 LED 點(diǎn)陣顯示器顯示漢字。(2)可用按鍵進(jìn)行顯示信息的選擇。(3)可用按鍵進(jìn)行滾動(dòng)和跳動(dòng)兩種顯示方式的選擇。(4) 可用 Altera 公司的 EDA 軟件 MAX + PLUS進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真 ,并可將設(shè)計(jì)配置到FLEX10K系列中的 EPF10K10LC84 - 4 芯片中。2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方框圖如圖 1 所示 ,每個(gè)方框內(nèi)的單元電路都可利用 MAX + PLUS 軟件設(shè)計(jì)成為功能模塊 ,再將每個(gè)模塊連接起來(lái)形成頂層設(shè)計(jì)文件并進(jìn)行編譯和下載。下面以可顯示四條信息、每條信息占 64 列即八個(gè)漢字的顯示控制系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想及原理。2. 1 用 8 8 LED 點(diǎn)陣顯示器顯示漢字的原理8 8 LED 點(diǎn)陣顯示器的每一行發(fā)光管的陽(yáng)極接在一起作為數(shù)據(jù)線 D ,每一列發(fā)光管的陰極接在一起作為列位線 B ,因此要使點(diǎn)陣中如圖 2 (a)所示收稿日期 :2002 - 08 - 19作者簡(jiǎn)介 :施齊云 (1964 - ) ,女 ,1982 年畢業(yè)于哈爾濱船舶工程學(xué)院 ,哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院講師 ,研究方向 :數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)。74 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/www.cnki.net的一點(diǎn)亮?xí)r ,必須使這一點(diǎn)所在行的數(shù)據(jù)線 D5 為高電平、所在列的列位線 B2 為低電平。圖 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖如果要顯示圖 2 (b) 所示的的漢字“山”時(shí) ,則必須一列一列的顯示 ,即當(dāng) B0 為低電平時(shí) ,D7 D0 為00011110 ( IEH) 顯示“山”的左起第一列 ;當(dāng) B1 為低電平時(shí) , D7 D0 為 00000010 (02H)顯示“山”的左起第二列 ,以此類(lèi)推 ;當(dāng)列位線 B0 B7 依次為低電平時(shí) ,數(shù)據(jù)線 D7 D0 同步變化 ,且依次通過(guò)“山”各列對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)為 1EH、 02H、 02H、 7EH、 02H、 02H、 1EH、00H ,則實(shí)現(xiàn)了從左至右一列一列的顯示。當(dāng)各列顯示轉(zhuǎn)換很快即動(dòng)態(tài)掃描顯示時(shí) (每列顯示至少達(dá)到 25次 P秒 ) ,由于視覺(jué)暫留的存在 ,觀察到的是一個(gè)顯示穩(wěn)定的“山”字 ,感覺(jué)就像八列同時(shí)顯示的一樣。2. 2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可選用 MAX + PLUS軟件中的參數(shù)化模塊 Lmp- rom來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) ,其數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)原則是每個(gè)漢字占八列 ,每個(gè)地址對(duì)應(yīng)一列數(shù)據(jù) ,起始地址對(duì)應(yīng)第一個(gè)漢字的左起第一列 ,以此類(lèi)推 ,最大地址對(duì)應(yīng)最后一個(gè)漢字的最右一列。利用 MAX + PLUS可方便的進(jìn)行存儲(chǔ)器參數(shù)的選擇、數(shù)據(jù)的輸入和初始化。圖 2 點(diǎn)陣顯示器顯示原理2. 3 分頻器分頻器的功能是將晶振的 20MHz 主時(shí)鐘經(jīng)分頻后產(chǎn)生 1KHz、 5Hz 和 1Hz 三種頻率的時(shí)鐘。其中 ,1KHz 是控制動(dòng)態(tài)掃描顯示所需時(shí)鐘 ;5Hz 是控制滾動(dòng)顯示時(shí)間的時(shí)鐘 ,即滾動(dòng)時(shí)間間隔為 0. 2 秒 ;而1Hz 是控制跳動(dòng)顯示時(shí)間的時(shí)鐘。每個(gè)字的顯示時(shí)間為 1 秒。2. 4 顯示列控制器此功能塊是由一個(gè)八進(jìn)制計(jì)數(shù)器和譯碼器組成 ,其八個(gè)輸出為順序負(fù)脈沖 ,依次控制點(diǎn)陣的列位線 B0 B7 ,其動(dòng)態(tài)掃描頻率為 1KHzP8 即 125Hz 。同時(shí)計(jì)數(shù)器的輸出作為同步控制信號(hào) (用 TB0 2 表示 )以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)線與列位線的相應(yīng)變化。2. 5 選擇信息控制器此模塊完成的功能如表 1 所示 ,其輸出 Q1Q0控制存儲(chǔ)器地址的高兩位 A7A6 ,以此確定顯示哪條信息 ;同時(shí) ,輸出的復(fù)位信號(hào) SET 用來(lái)控制顯示方式控制器的復(fù)位端 ,當(dāng)按鍵按下時(shí)就產(chǎn)生低電平使顯示方式控制器復(fù)位 ,以保證每次選擇顯示信息都能從該條信息的起始位置開(kāi)始顯示。表 1 選擇信息控制器功能表輸入P0 P1 P2 P3輸出Q1 Q0選擇的顯示信息顯示信息對(duì)應(yīng)的地址范圍A7A6A5A4A3A2A1A00 1 1 1 0 0 第一條信息 00000000 001111111 0 1 1 0 1 第二條信息 01000000 011111111 1 0 1 1 0 第三條信息 10000000 101111111 1 1 0 1 1 第四條信息 11000000 11111111實(shí)現(xiàn)選擇信息控制器的參考電路如圖 3 所示 ,此電路的特點(diǎn)是 :按動(dòng)輸入按鍵 P0 3 中的某一個(gè)鍵所產(chǎn)生的負(fù)脈沖不必進(jìn)行消抖就可對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的編碼并把編碼結(jié)果寄存起來(lái)。圖 3 選擇信息控制器2. 6 顯示方式控制器顯示方式控制器的電路如圖 4 所示 ,用輸入按鍵 K1、 K2 來(lái)控制顯示方式 ,輸出 S0 S5 分別控制存儲(chǔ)器的低 6 位地址 A0 A5。按動(dòng) K1、 K2 的同時(shí)產(chǎn)生輸出信號(hào) CLR ,其作用與 SET相同 ,即每次變化顯示方式時(shí)保證從要顯示的那條信息的起始位置開(kāi)始。當(dāng)按動(dòng) K1 時(shí) ,計(jì)數(shù)器 74161 (1) 和 (2) 共同構(gòu)成84 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/www.cnki.net一個(gè) 8 8 即 64 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ,對(duì)應(yīng)信息中包含的八個(gè)漢字共 64 列 ,其時(shí)鐘 CP1、 CP2 均為 5Hz ;計(jì)數(shù)器為 0 時(shí)輸出 S0 S5 在 0 7 之間變化并且與列位線的變化同步 ,對(duì)應(yīng)顯示一條信息的 0 7 列 ,計(jì)數(shù)器計(jì)為 1 時(shí) ,則對(duì)應(yīng)顯示該條信息的 1 8 列 ,以此類(lèi)推 ,實(shí)現(xiàn)了一條信息的滾動(dòng)顯示。圖 4 顯示方式控制器電路當(dāng)按動(dòng) K2 時(shí) ,74161 (1)的時(shí)鐘 CP1 被封鎖使其一直保持為 0 ;74161 (2) 的時(shí)鐘 CP2 為 1Hz ,此計(jì)數(shù)器為 0 時(shí) ,輸出 S0 S5 在 0 7 之間變化 ,對(duì)應(yīng)顯示信息的第一個(gè)漢字 ,計(jì)數(shù)器為 1 時(shí) ,輸出 S0 S5 在 8 15 之間變化 ,對(duì)應(yīng)顯示信息的第二個(gè)漢字 ,以此類(lèi)推 ,則實(shí)現(xiàn)了跳動(dòng)顯示方式。由于計(jì)數(shù)器 74161(2)每計(jì)一個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)顯示信息中的一個(gè)漢字 ,其輸出只用了低三位 QCQBQA ,因此每條信息最多只能包含八個(gè)漢字。將上面的各功能模塊連接起來(lái)就完成了此顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。如果了解該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理要想增加信息量和每條信息容量 ,只要對(duì)相應(yīng)的功能模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改即可實(shí)現(xiàn) ,而使用 MAX + PLUS 軟件或文本輸入設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)修改則更為簡(jiǎn)單方便。3 結(jié)束語(yǔ)本文介紹的基于 LED 的漢字動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、顯示方式和顯示信息可控、擴(kuò)容靈活和成本低等特點(diǎn) ,非常適合一些漢字信息動(dòng)態(tài)顯示場(chǎng)合。 責(zé)任編輯 :楊立民(上接第 14 頁(yè) ) 是 COM 嚴(yán)格要求遵守的一個(gè)規(guī)范 ) ,客戶(hù)端就可以馬上使用更新后的中間件而無(wú)需在客戶(hù)端進(jìn)行任何改動(dòng)。這對(duì)于企業(yè)級(jí)的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)無(wú)疑是極其有效率的。系統(tǒng)已經(jīng)投入使用 ,基于 COM + 的管理信息系統(tǒng)取得了令人滿(mǎn)意的效果。參 考 文 獻(xiàn)1 高智勇 ,等譯 . Richard C.Leinecher. COM + 技術(shù)大全 . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001.2 潘愛(ài)民 . COM原理與應(yīng)用 . 北京 :清華大學(xué)出版社 ,1999.3 余英 ,梁剛 . Visual C + 實(shí)踐與提高 - COM 和 COM + 篇 . 北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,2001.4 李維 . Delphi 5. x ADOPMTSPCOM + 高級(jí)程序設(shè)計(jì)篇 . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,20015 Guy Eddon , Henry Eddon. Inside COM + Base Services. USA : Mi2crosoft Press , 1999.責(zé)任編輯 :姚彥茹94 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/www.cnki.net畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名 王慶龍 院系 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng) 化 08-3指導(dǎo)教師姓名 劉桂波 職稱(chēng) 講師 從事專(zhuān)業(yè) 機(jī)械電子 是否外聘 是 否題目名稱(chēng) 基于 PLC 的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)目的、意義在現(xiàn)代生活中，彩燈作為一種裝飾，既可以增強(qiáng)人們的感觀，起到廣告宣傳的作用，又可以增添節(jié)日氣氛，為人們的生活增添亮麗，用在舞臺(tái)上增強(qiáng)晚會(huì)燈光效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們對(duì)于彩燈的要求越來(lái)越高，另一方面，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展，PLC 技術(shù)的應(yīng)用引起電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的巨大變革。梯形圖語(yǔ)言作為可編程邏輯器件的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言描述能力強(qiáng)，覆蓋面廣，抽象能力強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。于是，人們開(kāi)始追求貫徹整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，可以從繁重的設(shè)計(jì)工作中徹底解脫出來(lái)，把精力集中在創(chuàng)造性的方案與概念構(gòu)思上，從而可以提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品的研制周期。整個(gè)過(guò)程通過(guò) PLC 自動(dòng)完成，大大減輕了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，減少了出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，并且提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）設(shè)計(jì)內(nèi)容：1分析霓虹燈控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、性能要求、工藝過(guò)程。2根據(jù)技術(shù)要求確定總體方案。3PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。4PLC 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。技術(shù)要求：1無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈隨著一定規(guī)律緩慢變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出舒緩音樂(lè)。2有人靠近時(shí)，霓虹燈變化快速，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出歡快音樂(lè)。3霓虹燈布置如圖所示，邊框流水燈按順序閃爍。八個(gè)字能按順序進(jìn)行亮滅，并且邊框燈能同時(shí)閃爍。4針對(duì)霓虹燈電子變壓器可靠性差的問(wèn)題，設(shè)計(jì)可靠性高的變壓器。5繪制電氣原理圖：包括主電路、控制電路、PLC 硬件電路，編制 PLC 的 I/O 接口功能表。6選擇電器元件、編制元器件目錄表。7采用梯形圖或指令表編制 PLC 控制程序。三、設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的成果1繪制電氣原理圖、接線圖。2PLC 控制系統(tǒng)的軟件流程圖3系統(tǒng)框圖4設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，字?jǐn)?shù) 1.5 萬(wàn)以上（程序另附）。四、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排2 月 27 日3 月 14 日：分配任務(wù)書(shū)，查閱資料，書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告3 月 14 日3 月 31 日：擬定總體方案設(shè)計(jì) 4 月 1 日4 月 15 日：相關(guān)元器件的選擇4 月 16 日5 月 5 日：硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 月 6 日5 月 20 日：系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；5 月 21 日6 月 5 日：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制圖紙 6 月 5 日6 月 15 日：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯五、主要參考資料1皮壯行 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20002廖常初PLC 編程及應(yīng)用 M機(jī)械工業(yè)出版社，2008 3易泓可電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與范例 M機(jī)械工業(yè)出版社， 20084狄建雄自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南M 南京大學(xué)出版社， 20075丁煒，魏孔平可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用M化學(xué)工業(yè)出版社，2004六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日系主任簽字： 年 月 日1基于 PLC 的霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第 1 章 緒 論1.1 課題研究背景目的和意義1.1.1 課題研究目的在現(xiàn)代生活中，彩燈作為一種裝飾，既可以增強(qiáng)人們的感觀，起到廣告宣傳的作用，又可以增添節(jié)日氣氛，為人們的生活增添亮麗，用在舞臺(tái)上增強(qiáng)晚會(huì)燈光效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們對(duì)于彩燈的要求越來(lái)越高。1.1.2 課題研究意義隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展，PLC 技術(shù)的應(yīng)用引起電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的巨大變革。梯形圖語(yǔ)言作為可編程邏輯器件的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言描述能力強(qiáng)，覆蓋面廣，抽象能力強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。于是，人們開(kāi)始追求貫徹整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，可以從繁重的設(shè)計(jì)工作中徹底解脫出來(lái)，把精力集中在創(chuàng)造性的方案與概念構(gòu)思上，從而可以提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品的研制周期。整個(gè)過(guò)程通過(guò) PLC 自動(dòng)完成，大大減輕了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，減少了出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，并且提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。1.2 課題發(fā)展?fàn)顩r霓虹燈是一種低氣壓冷陰極輝光放電燈，又稱(chēng)冷陰極管。被廣泛用于廣告、招牌、標(biāo)識(shí)、景觀、裝飾亮化;冷陰極管還被高檔豪華酒店、文化娛樂(lè)場(chǎng)所用于照明以及特種燈等。在現(xiàn)代生活中，霓虹燈作為廣告裝飾光源，將向高品質(zhì)發(fā)展，在目前技術(shù)條件下，還沒(méi)有一種新光源可全面替代，仍具有獨(dú)特的生命力。霓虹燈又是冷陰極燈管照明，作為藝術(shù)品的一種，成為光的雕塑產(chǎn)品，將向高品質(zhì)、高檔產(chǎn)品發(fā)展。在霓虹燈的應(yīng)用中，裝飾燈、廣告燈、布景燈的變化多種多樣，但就其工作模式，可分為三種主要類(lèi)型：長(zhǎng)明燈、流水燈及變幻燈。流水燈負(fù)載變化頻率高，變換速度快，使人有眼花繚亂之感，分為多燈流動(dòng)、單燈流動(dòng)等情形。霓虹燈發(fā)明于 19 世紀(jì)末、20 世紀(jì)初，1910 年世界上第一支商業(yè)性霓虹燈用于巴黎的皇宮大廈作照明裝飾獲得成功。1926 年，霓虹燈傳入中國(guó)，1966 年，文化大革命使中國(guó)霓虹燈除制作政治宣傳標(biāo)語(yǔ)外，基本處于停頓狀態(tài)。以十一屆三中全會(huì)為標(biāo)志，改革開(kāi)放的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)使中國(guó)霓虹燈進(jìn)入恢復(fù)和初步發(fā)展階段。中國(guó)霓虹燈發(fā)展創(chuàng)歷史新高后，由于 LED 擠壓，大、中城市戶(hù)外廣告整治拆除行動(dòng)和世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影2響以及霓虹燈大發(fā)展帶來(lái)的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，部分質(zhì)量良莠不全等使霓虹燈發(fā)展受阻。霓虹行業(yè)以“科學(xué)發(fā)展觀”指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，在堅(jiān)持做好、做優(yōu)、發(fā)展霓虹燈同時(shí)研究、開(kāi)發(fā) LED 等產(chǎn)品以及景觀燈、亮化工程等，形成新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。近年來(lái)，在電光源研究學(xué)科研究中，逐步出現(xiàn)了個(gè)邊緣學(xué)科，即燈用電子學(xué)。這一新學(xué)科的形成給光電源技術(shù)，工藝帶來(lái)了巨大的突破，從深度和廣度兩個(gè)方面促進(jìn)著電光源的發(fā)展。目前，已出現(xiàn)的電子鎮(zhèn)流器，電子觸發(fā)器，電子啟輝器和電子變壓器等新的電子部件，成功應(yīng)用于光源產(chǎn)品中。新型的電子部件與霓虹燈相結(jié)合的產(chǎn)物：霓虹燈電子變壓器掃描式霓虹燈控制器和變色霓虹燈等新產(chǎn)品也不斷涌現(xiàn)。而在這些新的電子部件中，尤以電子變壓器特別引起霓虹燈行業(yè)的關(guān)注和歡迎。霓虹燈長(zhǎng)期沿用的漏磁變壓器，性能穩(wěn)定可靠，制造業(yè)日趨成熟，但它還存在著一些明顯的缺點(diǎn)。如它的體積較大因而顯得笨重，一臺(tái)規(guī)格 450VA 的漏磁變壓器重量達(dá) 10Kg，造價(jià)高，耗材多，在安裝使用和維修方面很不方便，新型電子變壓器的研究正是針對(duì)這些缺點(diǎn)經(jīng)過(guò)科研人員的努力，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)可帶 6-8 米的電子變壓器，從而實(shí)現(xiàn)了電子變壓器實(shí)際應(yīng)用于霓虹燈技術(shù)中，節(jié)能電子變壓器具有重量輕，節(jié)電，功率因數(shù)高，維修和安裝方便等特點(diǎn)因此在美國(guó)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，我國(guó)特別是廣州、京和上海地區(qū)，節(jié)能型電子變壓器研制也十分活躍，應(yīng)用日趨廣泛，但作為一種新的電子器件的發(fā)展，它也存在著一些不夠成熟的地方。1.3 課題研究?jī)?nèi)容邊框流水燈按順序閃爍。八個(gè)字能按順序進(jìn)行亮滅，并且邊框燈能同時(shí)閃爍。并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出舒緩音樂(lè)。當(dāng)有人靠近時(shí)，霓虹燈變化加快，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出歡快音樂(lè)。中間八個(gè)字的按順序亮滅，和邊框流水燈的閃爍可以通過(guò)通電延時(shí)定時(shí)器的常開(kāi)及常閉觸點(diǎn)來(lái)完成，有人靠近改變變化速度，可以通過(guò)傳感器的感應(yīng)控制 PLC 來(lái)改變計(jì)時(shí)器設(shè)定的時(shí)間來(lái)改變變化速度。 霓虹燈電子變壓器的可靠性的設(shè)計(jì)。音樂(lè)播放系統(tǒng)的 PLC 控制。1.4 技術(shù)路線無(wú)人靠近時(shí)，霓虹燈隨著一定的規(guī)律緩慢變化，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出舒緩音樂(lè)。有人靠近時(shí)，霓虹燈變化快速，并且語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)放出歡快音樂(lè)。霓虹燈布置邊框流水燈按順序進(jìn)行閃爍。八個(gè)字能按順序記性亮滅，并且邊框流3水燈能同時(shí)閃爍。針對(duì)霓虹燈電子變壓器可靠性差的問(wèn)題，設(shè)計(jì)可靠性高的變壓器。第 2 章 總體設(shè)計(jì)方案2.1 方案論證霓虹燈控制系統(tǒng)有很多，如單片機(jī)、PLC 控制系統(tǒng)等用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案時(shí)有很多缺點(diǎn)，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)該方案所需的外圍電路多，工作量相對(duì)于 PLC 較大，可靠性及抗干擾能力也顯然不如 PLC，中斷優(yōu)先級(jí)不明確，相對(duì)于 PLC 而言用起來(lái)較復(fù)雜，配套設(shè)施和功能沒(méi)有 PLC 完善。用 PLC 的優(yōu)勢(shì)很明顯：1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá) 30 萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU 的 PLC 的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從 PLC 的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái) PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功4能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。4.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。霓虹燈采用正常輝光放電形式工作，具有輝光放電的基本特征，正離子轟擊陰極使陰極發(fā)射二次電子來(lái)維持放電，陰極電流主要由正離子所貢獻(xiàn)。由于是正常輝光放電，所以在一定的電流范圍內(nèi)，陰極的電流密度不變，陰極位降不變。陰極位降大約為 100-20 伏，為正離子加速提供能量。工作電流依賴(lài)于燈管直徑、電極種類(lèi)、氣體種類(lèi)及氣體壓強(qiáng)，一般在 15-60mA，太小使霓虹燈發(fā)光暗淡，太大又會(huì)進(jìn)入異常輝光放電，加重陰極濺射而縮短燈的壽命。相對(duì)于霓虹燈管管徑，霓虹燈的燈管一般總是比較長(zhǎng)，可以使正柱區(qū)足夠長(zhǎng)，使正柱區(qū)得到比電極損耗更大的電壓降，從而提高光效。一般磁漏式變壓器的霓虹燈管啟動(dòng)電壓高達(dá) 15000V，工作電壓也有 7500V，均相當(dāng)?shù)母?。為提高變壓器的使用效率，?shí)際工作時(shí)，總把幾支霓虹燈串接起來(lái)，共用一臺(tái)變壓器，常見(jiàn)的鐵心變壓器可以帶動(dòng)多達(dá)十幾米的霓虹燈燈管，以求合理匹配。霓虹燈開(kāi)關(guān)次數(shù)不影響使用壽命，適合制作廣告背景掃描。一般的商品用霓虹燈多采用冷陰極輝光放電形式。典型的冷陰極霓虹燈主要由玻璃燈管、霓虹燈變壓器、霓虹燈專(zhuān)用高壓線等部分組成。玻璃燈管根據(jù)要求彎制加工成直線狀或異性曲線狀的文字或圖案。玻璃管內(nèi)主要用于填充工作氣體，限制放電區(qū)域，保持真空和透射光線。玻璃燈管以直徑規(guī)格分為6、7、8、9、10、12、15、18、20mm 等等；以玻璃材質(zhì)分為鈉玻璃管及鉛玻璃管。鈉玻璃管穩(wěn)定性差，受潮后極易變質(zhì)、泛堿，牢度差易爆裂。目前國(guó)內(nèi)大部分采用的是石灰料，與國(guó)外采用的紅丹料玻璃質(zhì)量相差較大，存在的問(wèn)題為采用鈉鈣玻璃內(nèi)氧化錳雜質(zhì)含量過(guò)大；鈉鈣玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性差，玻璃表面長(zhǎng)期使用后的透明度降低，使燈的光衰加??；玻璃中的鈉原子向玻璃管的內(nèi)表面擴(kuò)散，溶入熒光粉晶體中，使熒光粉劣化；如果在彎制過(guò)程中加溫過(guò)甚，玻璃中的鈉原子析出與汞化合物形成黑色的吸光鈉汞齊膜，使熒光粉的光效率大為下降。鉛玻璃管其熱性能、機(jī)械性能、電性能、化學(xué)穩(wěn)定性能、真空性能和光學(xué)性能優(yōu)于鈉玻璃，其耐候性、使用壽命大大超過(guò)鈉玻璃。玻璃管是透明的也可以是涂有熒光粉的，依據(jù)所需獲得的光色而定。明管所充的工作氣體通常為惰性氣體，不同的惰性氣體有其不一樣的發(fā)光光譜特性。實(shí)際上，燈5管的壽命與電極的性能和結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系，所有的氣體放電燈，除了要保持必要的真空度外，更重要的是其電極的發(fā)射性能及電極的使用壽命。以氖氣最為常見(jiàn)，發(fā)紅色光，此時(shí)氖氣不僅參與放電，而且也參與發(fā)光。粉管內(nèi)涂有各種規(guī)格熒光粉，內(nèi)充氫氣及少量金屬汞，汞蒸氣激發(fā)輻射 2537 紫外線，被熒光粉吸收而產(chǎn)生熒光，氫氣作用提高光效降低著火電壓。在玻璃管兩端各置一個(gè)金屬電極，作為發(fā)射電子和收集電荷之用。常用電解銅或鍍鎳鐵制成銅錐形，有足夠的發(fā)射面積，保證散熱和降低陰極電位。電極要能經(jīng)受質(zhì)量相當(dāng)大的正離子轟擊而不至升溫過(guò)高，不熔化和減少陰極濺射。金屬電極外有云母片，其作用一是支撐電極，二是隔熱，防止在真空除氣過(guò)程中，電極升溫過(guò)高導(dǎo)致外玻璃管炸裂。電極作為霓虹燈管的核心部件，其質(zhì)量與性能的優(yōu)劣將直接影響燈管的壽命。質(zhì)量好的燈管除了對(duì)真空度有較高的技術(shù)要求外，更重要的是必須有一對(duì)發(fā)射性能良好的電極，因?yàn)殡姌O殼的表層通過(guò)轟擊加熱的過(guò)程中，能形成一層非常有利于電子發(fā)射激活層。若在轟擊中，完全喪失了這一激活層，那么真空度再高，其壽命也不會(huì)超過(guò) 1000 小時(shí)的。試驗(yàn)也證明了燈管壽命不是和真空度成正比關(guān)系。實(shí)際上，燈管的壽命與電極的性能和結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系。所有的氣體放電燈，除應(yīng)保持必要的真空度外，更重要的是其電極的發(fā)射性能及電極的使用壽命。霓虹燈的電極發(fā)射電子是由正離子轟擊陰極表面而產(chǎn)生二次電子發(fā)射的。它取決于陰極的材質(zhì)及陰極的表面狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)陰極表面被其它單層低逸出功金屬原子覆蓋時(shí)，其二次電子發(fā)射系數(shù)變大，逸出功降低，發(fā)射性能好，濺射少。霓虹燈電極材料大都使用銅、鐵、鍍鎳鐵等金屬制作的，這些金屬的逸出功較高，電子發(fā)射性能相對(duì)較差，如果燈管使用這些純金屬發(fā)射電子勢(shì)必造成其陰極壓降大，陰極濺射的快，從而使燈管很快因?yàn)R射失效，特別是銅電極，濺射的更快。實(shí)驗(yàn)證明，純金屬容易濺散，但在金屬表面氧化一層有益的氧化膜或涂一層其他逸出功較低的金屬或其氧化物，這樣做可以大大降低其逸出功，提高了電子發(fā)射性能，從而減緩了陰極濺散，起到了延長(zhǎng)燈管壽命的作用。于是人們?cè)谥圃祀姌O時(shí)，大都把電極進(jìn)行預(yù)處理。實(shí)際上，燈管的壽命與電極的得性能和結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系。所有的氣體放電燈，除了保持必要的真空度外，更重要的是其電極的發(fā)射性能及電極的使用壽命。使其陰極壓降及濺射大大降低，從而提高了霓虹燈管的壽命和質(zhì)量。 2.2 具體方案霓虹燈分布如圖 2.1 所示，霓虹燈開(kāi)始工作“獨(dú)”字亮，同時(shí)邊框流水燈 I 亮，2 秒后“善”字亮邊框流水燈 II 亮， “獨(dú)” 字滅，邊框流水燈 I 滅，2 秒后“其”字亮，同時(shí)邊框流水燈 III 亮， “善”字滅，邊框流水燈 II 滅，再過(guò) 2 秒“身”字亮，同時(shí)邊框流水燈 IV 亮， “其”字滅，邊框流水燈 III 滅，再過(guò) 2 秒“兼”字亮，同時(shí)邊框6流水燈 V 亮， “身”字滅，邊框流水燈 IV 滅，再過(guò) 2 秒“濟(jì)”字亮，同時(shí)邊框流水燈 VI 亮， “兼”字滅，邊框流水燈 V 滅，再過(guò) 1 秒邊框流水燈 VI 滅，再過(guò) 1 秒，“天”字亮，邊框流水燈全亮， “濟(jì)”字滅，再過(guò) 1 秒，邊框流水燈全滅，再過(guò) 1 秒，“下”字亮，邊框流水燈全亮，再過(guò) 1 秒，邊框流水燈全滅，再過(guò)一秒， “下”字滅，“獨(dú)”字再亮，同時(shí)邊框流水燈 I 亮，如此循環(huán)亮滅并放出舒緩的音樂(lè)，當(dāng)有人靠近時(shí)，光敏傳感器傳出信號(hào)給 PLC， “獨(dú)”字亮，同時(shí)邊框流水燈 I 亮，1 秒后， “善”字亮，同時(shí)邊框流水燈 II 亮， “獨(dú)”字滅，邊框流水燈 I 滅，1 秒后“其”字亮，同時(shí)邊框流水燈 III 亮， “善”字滅，邊框流水燈 II 滅， 1 秒后“身”字亮，同時(shí)邊框流水燈 IV 亮， “其”字滅，邊框流水燈 III 滅，1 秒后“兼”字亮，同時(shí)邊框流水燈 V亮， “身”字圖 2.1 霓虹燈分布圖滅，邊框流水燈 IV 滅，1 秒后“濟(jì)”字亮，同時(shí)邊框流水燈 VI 亮， “兼”字滅，邊框流水燈 V 滅，再過(guò) 0.5 秒，邊框流水燈 VI 滅，再過(guò) 0.5 秒， “天”字亮，同時(shí)邊框流水燈全亮， “濟(jì)”字滅，再過(guò) 0.5 秒，邊框流水燈全滅，再過(guò) 0.5 秒， “下”字亮，邊框流水燈全亮， “天”字滅，再過(guò) 0.5 秒邊框流水燈全滅，再過(guò) 0.5 秒， “下”字滅，“獨(dú)”字亮，邊框流水燈 I 亮，如此循環(huán)，直到人離開(kāi)，恢復(fù)之前的循環(huán)。2.3 本章小結(jié)本章主要講控制系統(tǒng)的選擇和霓虹燈閃爍方案的確定，通過(guò)對(duì) PLC 和單片機(jī)的比較，發(fā)現(xiàn) PLC 控制系統(tǒng)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)，易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造；單片機(jī)控制系統(tǒng)所需的外圍電路多，工作量相對(duì)于 PLC 較大，可靠性及抗干擾能力也顯然不如 PLC，中斷優(yōu)先級(jí)不明確，相對(duì)于 PLC 而言用起來(lái)較復(fù)雜，配套設(shè)施和功能沒(méi)有 PLC 完善，最后選擇 PLC 控制系統(tǒng)。78第 3 章 硬件設(shè)計(jì)3.1 電子變壓器的設(shè)計(jì)常見(jiàn)的霓虹燈變壓器有兩種：磁漏變壓器和電子變壓器。磁漏變壓器與普通變壓器有同樣的結(jié)構(gòu)，在鐵芯上繞上初級(jí)和次級(jí)線圈，同樣在鐵芯窗口的中間部位增加了一個(gè)普通變壓器所沒(méi)有的磁分路，這個(gè)磁分路用小的硅鋼片疊合而成，且與鐵芯之間有空氣隙，有意讓鐵芯中的磁通能通過(guò)這一分路漏出鐵芯。其作用相當(dāng)于在變壓器上安裝一個(gè)安全閥，當(dāng)次級(jí)電流增加時(shí)，鐵芯中的磁通就會(huì)被這磁分路所旁路，只有少數(shù)磁通與次級(jí)線圈相聯(lián)系，使次級(jí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，從而使磁漏變壓器獲得了霓虹燈變壓器所需的保持燈管電流不變的特性。實(shí)際上，燈管的壽命與電極的性能和結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系。所有的氣體放電燈，除應(yīng)保持必要的真空度外，更重要的是其電極的發(fā)射性能及電極的使用壽命。磁漏變壓器通過(guò)長(zhǎng)期的使用和改進(jìn)，設(shè)計(jì)及制作工藝都以達(dá)到完善和成熟。它的性能可靠，工作穩(wěn)定，被廣泛使用。磁漏式霓虹燈變壓器功率高，重量大，雖然具有工作穩(wěn)定可靠，負(fù)載能力強(qiáng)，但磁漏變壓器需要耗費(fèi)大量的銅與鋼，笨重且價(jià)高，安裝困難，而且功率因數(shù)僅為 0.5 左右。在電力資源日益緊張的今天，傳統(tǒng)的磁漏式霓虹燈變壓器正在被低能、體積小、重量輕的電子式霓虹燈變壓器所取代。電子式霓虹燈變壓器一般 6 米的功率不大于 80W，12 米的功率不大于 105W，大型霓虹燈工程中能大幅度節(jié)約電力資源，且方便安裝維護(hù)，但也有缺點(diǎn)，主要是可靠性差、亮度低、恒流性能弱，其中以可靠性問(wèn)題最為突出。電子變壓器原理并不復(fù)雜，所用之電經(jīng)過(guò)整流濾波后得到 300V 左右的直流電壓，然后通過(guò)逆變電路，將直流電轉(zhuǎn)為高頻交流電，再經(jīng)升壓變壓器升壓到很高的得電壓供霓虹燈啟輝工作電路通常設(shè)置有保護(hù)電路，以保證霓虹燈管開(kāi)路或短路等異常情況時(shí)電路的安全。用電子技術(shù)制成的霓虹燈電子變壓器，在霓虹燈工程中得到廣泛應(yīng)用，相當(dāng)大范圍內(nèi)取代了傳統(tǒng)的磁漏變壓器。實(shí)際上，燈管的壽命與電極的性能和結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系，所有的氣體放電燈，除了應(yīng)保持必要的真空度外，更重要的是其電極的發(fā)射性能及電極的使用壽命。變壓器通過(guò)霓虹燈專(zhuān)用高壓絕緣線、杜美絲與玻璃管內(nèi)電極相連。常見(jiàn)的高壓線有兩種：一是普通高壓線這種高壓線價(jià)格便宜，但塑料易老化，室外使用不久塑料就要老化易引起拉火等，安全性較差。另一種硅橡膠絕緣高壓線，是目前較理想的霓虹燈連接線安全性強(qiáng)，可靠性好。9工作原理：220V 交流電經(jīng) D1-D4 整流、C2 和 C3 濾波后變成直流電，供給后面的振蕩電路，C2 和 C3 連接點(diǎn)的電壓在 15V 左右， R1、R2 穩(wěn)定 155V 電壓。A1 是按的保險(xiǎn)絲，起短路及大電流保護(hù)作用。R1、C1 消除交流電高頻干擾。振蕩起蕩電路由 R5、R6、C4、D6 和 D7 構(gòu)成，220V 直流電經(jīng) R5、R6 對(duì) C4 充電，當(dāng) C4 電壓上升到某一個(gè)值時(shí)，觸發(fā)二極管 D7 導(dǎo)通，使得三極管 T2 基級(jí)和發(fā)射級(jí)得到正向偏置電壓而導(dǎo)通，注意 R5 的功率要有 2W。震蕩電路主要由T1、T2、L1 、 L2、L3、R8 和 R9 組成，由于起振線路的觸發(fā)使得 T2 導(dǎo)通，一旦 T2導(dǎo)通，C3 通過(guò) B 初級(jí)、L3 和 T2 放電。L1、L2 和 L3 繞在同一個(gè)高頻鐵氧體磁芯上，由于有電流流過(guò) L3、L1 和 L2 上感應(yīng)電壓使得 T2 由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，?T1 由截止變?yōu)閷?dǎo)通。一旦 T1 導(dǎo)通，C2 通過(guò) T1、L3 和 B 的初級(jí)放電，此時(shí)通過(guò) L3 和 B 的初級(jí)的放電電流的方向與先前正好相反，導(dǎo)致 T1 由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗?T2 由截止變?yōu)閷?dǎo)通，如此周而復(fù)始，使電路產(chǎn)生振蕩。R8、R9 分別是三極管 T1、T2 基級(jí)限流保護(hù)電阻，D6 的作用是觸發(fā)起振后 C4 上依舊存在的充電電壓釋放掉， R10 和 C6 有保護(hù)T1、T2 三極管和改善波形的作用。R4、C1、D5、 R7、C5、R11 及 SCR 構(gòu)成過(guò)流及開(kāi)路保護(hù)線路，R4 是過(guò)流電壓取樣電阻 C1 的作用是使得保護(hù)電路工作可靠，C5 可消除干擾信號(hào)及開(kāi)機(jī)保護(hù)，一旦出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)線路工作單向可控硅 SCR 導(dǎo)通，震蕩線路停振不工作，保護(hù) T1、T2。保護(hù)線路一旦起作用，待故障排除后，重新開(kāi)機(jī)后才能恢復(fù)正常工作。霓虹燈電子變壓器出現(xiàn)故障大多數(shù)原因是功率管損壞，功率管的選擇直接關(guān)系到霓虹燈電子變壓器的可靠性，用圖 1-1 線路不同 T1、T2 功率管帶不同長(zhǎng)度霓虹燈管做比較試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表 3-1 表中負(fù)載是 12 霓虹燈管，全亮電壓/ 電流是指霓虹燈電子變壓器剛好使整個(gè)負(fù)載長(zhǎng)度都點(diǎn)亮?xí)r的輸入交流電壓/電流，而正常亮度電壓/ 電流指霓虹燈電子變壓器是整個(gè)負(fù)載長(zhǎng)度都達(dá)到正常亮度時(shí)的輸入交流電壓/電流。從表 2.1 可以得到如下結(jié)論：不同的功率管帶負(fù)載的能力是不一樣的，隨著負(fù)載長(zhǎng)度的增加霓虹燈電子變壓器的全亮電壓/電流及正常亮度電壓 /電流均增加，D1403、BU508、BUT11A 都具有帶 6-8 米負(fù)載能力，即使 D1403、與 BU508 混合使用，其全亮及正常亮度電壓/電流也沒(méi)有多大改變，輸入電壓高達(dá) 220V 時(shí)電子變壓器也能正常工作。保護(hù)電路的設(shè)計(jì)直接影響霓虹燈電子變壓器可靠性。霓虹燈在使用過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)燈管破裂、燈頭線脫落、潮濕天氣高壓對(duì)地打火等異?，F(xiàn)象，導(dǎo)致電子變壓器電流劇增，功率管發(fā)熱燒毀。所以保護(hù)線路必須在電流大于某閥值時(shí)及時(shí)工作，保護(hù)功率管。試驗(yàn)中用增加工作電壓的方法模擬增加的異常電流。依然用圖 3.1 線路，輸出10變壓器匝數(shù)為 100/2875，選擇 L1、L2 匝數(shù)均為 5 匝，L3 匝數(shù)為 8 匝，R8、R9 阻值表 3.1 不同功率管點(diǎn)亮不同長(zhǎng)度霓虹燈燈管比較試驗(yàn)T1、T2 型號(hào) 負(fù)載長(zhǎng)度 全亮電壓/電流 正常亮度電壓/電流240V 電流6M 120V/230mA 150V/270mA 381mA7M 150V/315mA 170V/325mA 422mABUT 11A8M 180V/354mA 200V/387mA 430mA6M 105V/230mA 150V/276mA7M 140V/308mA 180V/326mAD1403BU 5088M 180V/346mA 190V/375mA7M 150V/284mABU 5088M 190V/338mAC1R1R4C7C2C3R3R2R6C4 R10C6SCRR7C5R1D6D5R9R8L2L1L3R5A1 D1D2D3D4圖 3.1 電子變壓器電路圖均為 3.3/W，8 米負(fù)載，改變 R7 阻值情況下，輸入交流電電壓逐漸增加，觀察記錄起始保護(hù)電路工作時(shí)的電流。當(dāng) R7 阻值確定后，起始保護(hù)動(dòng)作僅與工作電流有關(guān)，與工作電壓及負(fù)載管長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系。R7 的阻值越大，起始保護(hù)線路電流越大。R7 阻值取 6.5K，此時(shí) 8 米負(fù)載輸入電壓大于 240V，起始保護(hù)電流 500mA，5 分鐘后起保。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不同功率管對(duì) R7 取值很不相同，表 3.2 是 BU508 的結(jié)果，改用11BUT11A，R7 有大的改變。及時(shí)同一型號(hào)功率管，不同廠家生產(chǎn)的 R7 也不相同。表 3.2 R7 阻值與起始保護(hù)電流的關(guān)系R7 阻值（K） 3 4 5 6 6.5 8起始保護(hù)電流（mA）430 450 465 490 500 5153.2 硬件的選擇3.2.1 PLC 的選擇設(shè)計(jì)中有 2 個(gè)輸入點(diǎn)和 15 個(gè)輸出點(diǎn)。按 PLC 使用的選擇要求輸入和輸出端是都要有 10%20%的擴(kuò)展空間，三菱 FX2N48MT-001 有 24 個(gè)輸入點(diǎn)和 24 個(gè)輸出點(diǎn)符合使用要求所以選用三菱 FX2N48MT-001 型。3.2.2 高壓線的選擇常見(jiàn)的高壓線有兩種：一是普通高壓線這種高壓線價(jià)格便宜，但塑料易老化，室外使用不久塑料就要老化易引起拉火等，安全性較差。另一種硅橡膠絕緣高壓線，是目前較理想的霓虹燈連接線安全性強(qiáng)，可靠性好。3.2.3 其他元器件的選擇所有元器件的選擇如圖 3.3 所示。表 3.3 元件目錄表元器件 個(gè)數(shù)FS-23 按鈕開(kāi)關(guān) 1霓虹燈 24LS06-S 型光敏傳感器 1字型霓虹燈 8音樂(lè)播放系統(tǒng) 11.FS-23 按鈕開(kāi)關(guān)一個(gè)，2.連接導(dǎo)線若干，3.霓虹燈 24 個(gè)，4.LS06-S 型光敏傳感器一個(gè)，5.字型霓虹燈 8 個(gè)，6.音樂(lè)播放系統(tǒng)。3.3 主控電路圖：通過(guò) PLC 控制八個(gè)字型燈和邊框流水燈的閃爍并控制音樂(lè)播放系統(tǒng)播放音樂(lè)，PLC12與霓虹燈和音樂(lè)播放系統(tǒng)的接線如圖 3.2 所示。 Y01Y23Y45Y67Y10Y123Y145Y16X0X1傳 感 器 L23L45L67L8LILIVLVI1圖 3.2 控制電路圖3.4 地址分配表：PLC 的地址分配如表 3.4 所示。表 3.4 PLC 的 I/O 接口功能表X0 啟動(dòng)開(kāi)關(guān)X1 光敏傳感器控制開(kāi)關(guān)Y0 霓虹燈 1Y1 霓虹燈 2Y2 霓虹燈 3Y3 霓虹燈 4Y4 霓虹燈 5Y5 霓虹燈 6Y6 霓虹燈 7Y7 霓虹燈 8Y10 霓虹燈Y11 霓虹燈 IIY12 霓虹燈Y13 霓虹燈Y14 霓虹燈Y15 霓虹燈13Y16 音樂(lè)播放系統(tǒng)3.5 本章小結(jié)本章主要講述霓虹燈控制系統(tǒng)的硬件選擇，還有電路的接法，硬件的選擇主要是霓虹燈電子變壓器的可靠性的設(shè)計(jì)，霓虹燈電子變壓器的可靠性設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)電子變壓器電路的設(shè)計(jì)，和對(duì)電子變壓器元件的選擇來(lái)達(dá)到提高霓虹燈電子變壓器的可靠性，14第 4 章 軟件設(shè)計(jì)4.1 流程圖：霓虹燈的閃爍方式如圖 4.1 所示，霓虹燈開(kāi)始工作“獨(dú)”字亮，同時(shí)邊框流水燈I 亮，2 秒后“ 善”字亮，邊框流水燈 II 亮， “獨(dú)” 字滅，邊框流水燈 I 滅，2 秒后“其”字亮，同時(shí)邊框流水燈 III 亮， “善”字滅，邊框流水燈 II 滅， 2 秒后“身”字亮，同時(shí)邊框流水燈 IV 亮， “其”字滅，邊框流水燈 III 滅， 2 秒后“兼”字亮，同時(shí)邊框流水燈 V 亮， “身”字滅，邊框流水燈 IV 滅， 2 秒后“濟(jì)”字亮，同時(shí)邊框流水燈 VI 亮， “兼 ”字滅，邊框流水燈 V 滅，再過(guò) 1 秒邊框流水燈 VI 滅，再過(guò) 1 秒，“天”字亮，邊框流水燈全亮， “濟(jì)”字滅，再過(guò) 1 秒，邊框流水燈全滅，再過(guò) 1 秒，“下”字亮，邊框流水燈全亮，再過(guò) 1 秒，邊框流水燈全滅，再過(guò) 1 秒， “下”字滅，“獨(dú)”字再亮，同時(shí)邊框流水燈 I 亮，如此循環(huán)亮滅并放出舒緩的音樂(lè)，當(dāng)有人靠近時(shí)，光敏傳感器傳出信號(hào)給 PLC， “獨(dú)”字亮，同時(shí)邊框流水燈 I 亮，1 秒后， “善”字亮，同時(shí)邊框流水燈 II 亮， “獨(dú)”字滅，邊框流水燈 I 滅，1 秒后“其”字亮，同時(shí)邊框流水燈 III 亮， “善 ”字滅，邊框流水燈 II 滅， 1 秒后“身”字亮，同時(shí)邊框流水燈 IV 亮， “其”字滅，邊框流水燈 III 滅，1 秒后“兼”字亮，同時(shí)邊框流水燈 V亮， “身”字滅，邊框流水燈 IV 滅，1 秒后“濟(jì)” 字亮，同時(shí)邊框流水燈 VI 亮， “兼”字滅，邊框流水燈 V 滅，再過(guò) 0.5 秒，邊框流水燈 VI 滅，再過(guò) 0.5 秒， “天”字亮，同時(shí)邊框流水燈全亮， “濟(jì)”字滅，再過(guò) 0.5 秒，邊框流水燈全滅，再過(guò) 0.5 秒， “下”字亮，邊框流水燈全亮， “天”字滅，再過(guò) 0.5 秒邊框流水燈全滅，再過(guò) 0.5 秒， “下”字滅， “獨(dú)”字亮，邊框流水燈 I 亮，如此循環(huán)，直到人離開(kāi)，恢復(fù)之前的循環(huán)。15程序開(kāi)始是否有人靠近“ 獨(dú) “ 字與邊框流水燈 I 亮“ 善 ” 字與邊框流水燈 I I 亮 ， “ 獨(dú) ”字與邊框流水燈 I 滅“ 其 ” 字與邊框流水燈 I I I 亮 ， “ 善 ”字與邊框流水燈 I I滅“ 身 ” 字與邊框流水等 I V 亮 ， “ 其 ”字與邊框流水燈 I I I滅“ 兼 ” 字與邊框流水燈 V 亮 ， “ 身 ”字與邊框流水燈 I V滅“ 濟(jì) ” 字與邊框流水燈 V I 亮 ， “ 兼 ”字與邊框流水燈 V滅邊框流水燈 V I 滅“ 天 ” 字亮 ， 邊框流水燈全亮 ，“ 濟(jì) ” 字滅邊框流水燈全滅“ 下 ” 字亮 ， 邊框流水燈全亮 ，“ 天 ” 字滅邊框流水燈全滅“ 下 ” 字滅“ 獨(dú) “ 字與邊框流水燈 I 亮“ 善 ” 字與邊框流水燈 I I 亮 ， “ 獨(dú) ”字與邊框流水燈 I 滅“ 其 ” 字與邊框流水燈 I I I 亮 ， “ 善 ”字與邊框流水燈 I I滅“ 身 ” 字與邊框流水等 I V 亮 ， “ 其 ”字與邊框流水燈 I I I滅“ 兼 ” 字與邊框流水燈 V 亮 ， “ 身 ”字與邊框流水燈 I V滅“ 濟(jì) ” 字與邊框流水燈 V I 亮 ， “ 兼 ”字與邊框流水燈 V滅邊框流水燈 V I 滅“ 天 ” 字亮 ， 邊框流水燈全亮 ，“ 濟(jì) ” 字滅邊框流水燈全滅“ 下 ” 字亮 ， 邊框流水燈全亮 ，“ 天 ” 字滅邊框流水燈全滅“ 下 ” 字滅是否結(jié)束程序結(jié)束音樂(lè)播放系統(tǒng)播放舒緩音樂(lè)音樂(lè)播放系統(tǒng)播放歡快音樂(lè)N2 S2 S2 SY2 S2 S1 S1 S1 S1 S1 S1 SY1 S1 S1 S1 S1 S0 . 5 S0 . 5 S0 . 5 S0 . 5 S0 . 5 S0 . 5 SN圖 4.1 工作流程圖164.2 梯形圖程序開(kāi)始“獨(dú)”字，和邊框流水燈 I 亮，如圖 4.2 所示。圖 4.2 梯形圖 I2 秒后， “獨(dú)”字與邊框流水燈 I 滅， “善”字與邊框流水燈 II 亮，程序如圖 4.3所示。圖 4.3 梯形圖 II2 秒后， “善”字與邊框流水燈 II 滅， “其”字與邊框流水燈 III 亮，程序如圖 4.4所示。圖 4.4 梯形圖 III172 秒后， “其”字與邊框流水燈 III 滅， “身”字與邊框流水燈 IV 亮，程序如圖4.5 所示。圖 4.5 梯形圖 IV2 秒后， “身”字與邊框流水燈 IV 滅， “兼”字與邊框流水燈 V 亮，程序如圖4.6 所示。圖 4.6 梯形圖 V2 秒后， “兼”字與邊框流水等 V 滅， “濟(jì)”字與邊框流水等 VI 亮，程序如圖 4.7所示。圖 4.7 梯形圖 VI1 秒后邊框流水燈 VI 滅，程序如圖 4.8 所示。18圖 4.8 梯形圖 VII1 秒后， “濟(jì)”字滅， “天”字亮，邊框流水燈全亮，程序如圖 4.9, 4.10 所示圖 4.9 梯形圖 VIII1 秒后，邊框流水燈全滅，再過(guò) 1 秒，天字滅，邊框流水燈全亮，如圖 4.11 所示。圖 4.10 梯形圖 IX191 秒后，邊框流水燈全滅，在過(guò) 1 秒“下”字滅，程序如圖 4.12 所示。圖 4.11 梯形圖 X當(dāng)傳感器傳出有人靠近和離開(kāi)的信號(hào)時(shí)，音樂(lè)播放器播放的音樂(lè)改變，程序如圖4.13 所示。圖 4.12 梯形圖 XI當(dāng)有人靠近時(shí)，霓虹燈閃爍的頻率加快， “獨(dú)”字與邊框流水燈 I 亮，1 秒后，“獨(dú)”字與邊框流水燈 I 滅， “善”字與邊框流水燈 II 亮，程序如圖 4.14。圖 4.13 梯形圖 XII1 秒后， “善”字與邊框流水燈 II 滅， “其”字與邊框流水燈 III 亮，再過(guò) 1 秒， “其”字與邊框流水燈 III 滅， “身”字與邊框流水燈 IV 亮，程序如圖 4.15 所示。20圖 4.14 梯形圖 XIII1 秒后“身”字與邊框流水燈 IV 滅， “兼”字與邊框流水燈 V 亮，1 秒后“兼”字與邊框流水燈 V 亮， “濟(jì)”字與邊框流水燈 VI 亮，程序如圖 4.16 所示。圖 4.15 梯形圖 XIV0.5 秒后邊框流水燈 VI 滅，再過(guò) 0.5 秒， “濟(jì)”字滅， “天”字亮，邊框流水燈全亮，程序如圖 4.17 所示。圖 4.16 梯形圖 XV0.5 秒后，邊框流水燈全滅，再過(guò) 0.5 秒， “天”字滅， “下”字亮，邊框流水燈全亮，程序如圖 4.18 所示。21圖 4.17 梯形圖 XVI0.5 秒后，邊框流水燈全滅，再過(guò) 0.5 秒， “下”字滅，程序如圖 4.19 所示。圖 4.18 梯形圖 XVII4.3 本章小結(jié)本章主要主要講述設(shè)計(jì)的霓虹燈的工作流程和 PLC 程序的編寫(xiě)，通過(guò)程序講述霓虹燈的工作流程閃爍方式。中間八個(gè)字按順序進(jìn)行亮滅邊框流水燈按順序進(jìn)行亮滅并能同時(shí)閃爍，音樂(lè)播放器播放舒緩的音樂(lè)。當(dāng)有人靠近時(shí)霓虹燈的閃爍速度加快，音樂(lè)播放器播放歡快的音樂(lè)。22結(jié) 論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是基于 PLC 的霓虹燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用 PLC 實(shí)現(xiàn)有人和無(wú)人時(shí)兩種情況的不同控制效果，并針對(duì)霓虹燈電子變壓器可靠性差的問(wèn)題對(duì)電子變壓器進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)晶體管的選擇，和設(shè)計(jì)保護(hù)電路保護(hù)晶體管來(lái)達(dá)到提高電子變壓器可靠工作的目的。通過(guò)改進(jìn)霓虹燈可以長(zhǎng)時(shí)間可靠工作。這次設(shè)計(jì)的不足是音樂(lè)播放的控制，本次設(shè)計(jì)是通過(guò) PLC 控制 MP3 來(lái)控制音樂(lè)播放的，下次爭(zhēng)取設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單輕便的音樂(lè)播放系統(tǒng)達(dá)到控制音樂(lè)播放的目的。23參考文獻(xiàn)1皮壯行 可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20002廖常初PLC 編程及應(yīng)用 M機(jī)械工業(yè)出版社，20083易泓可電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與范例 M機(jī)械工業(yè)出版社，20084狄建雄自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南M南京大學(xué)出版社，20075丁煒，魏孔平可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用M 化學(xué)工業(yè)出版社，20046試析.PLC 控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)問(wèn)題J.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā) .20107雪蓮.幻霓虹燈控制電路的分析與設(shè)計(jì)J.光源技術(shù),20078肖雪玲.全彩霓虹燈控制電路的設(shè)計(jì)J.科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),20099陳延奎.淺談 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法J.中國(guó)科技信息,200910孫培德,張合林 .PLC 在多機(jī)通訊方面的應(yīng)用J 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Schweitzer Jr. Interrater reliability of identifying indicators of posterior ligamentous complex disruption when plain films are indeterminate in thoracolumbar injuries J. Journal of Orthopaedic Science. 200724致 謝這次畢業(yè)說(shuō)明書(shū)的完成，首先要感謝學(xué)院提供一個(gè)讓我自我總結(jié)的機(jī)會(huì)，也要感謝帶我的指導(dǎo)教師劉桂波老師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)電路圖及說(shuō)明書(shū)編制過(guò)程中，給予了精心的指導(dǎo)，并在程序編寫(xiě)過(guò)程中提出了寶貴的專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)，有了劉老師的精心教導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能按期完成，也要感謝同學(xué)們?cè)谖易霎厴I(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我提出的寶貴的意見(jiàn)和建議。25- 26 -LD X0ADI X1OUT M0FORK1000LDM0OUT T0K20LD T0SET M1OUT T1K20LD M1OUT Y0OUT Y10LD T1SET M2RST M1OUT T2K20LD M2OUT Y1OUT Y11LD T2SET M3RST M2OUT T3K20附 錄LD M3OUT Y2OUT Y12LD T3SET M4RST M3OUT T4K20LD M4OUT Y3OUT Y13LD T4SET M5SET M6OUT T5K20LD M5OUT Y4OUT Y14LD T5SET M6SET M7RST M5OUT T0K10LD M6OUT Y5LD M7OUT Y15LD T6RST M7OUT T7K10LD T7SET M8SET M9RST M6OUT T8K10LD M8OUT Y6LD M9OUT Y10OUT Y11OUT Y12OUT Y13OUT Y14OUT Y15LD T8RST M9OUT T9K10LDT9RST M8SET M9SET M10OUT T10K10- 27 -LD M10OUT Y7LD T10RST M9OUT T11K10LD T11RST M10NEXTLD X1OUT M11LDP M11PLS Y16LDF M11PLS Y16FORK1000LD M11OUT T12K10LD T12SET M1OUT T13K10LD T13SET M2RST M1OUT T14K10LD T14SET M3RST 2OUT T15K10LD T15SET M4RST M3OUT T16K10LD T16SET M5RST M4OUT T17K10LD T17SET M6SET M7RST M5OUT T18K5LD T18RST M7OUT T19K5LD T19SET M9SET M10RST M6OUT T20K5LD T20RST M9OUT T21K5LD T21RST M10NEXTEND