“海贸遗珍”清代广州外销艺术品在市博物馆展出(图)

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### 编程技巧大全——单片机MCU应用技术手册精要 #### 一、基本程序设计范例 **1.1 串联常闭接点回路** 在控制逻辑中，串联常闭接点通常用于形成更为复杂的逻辑组合。例如，在安全系统中，多个门或窗的常闭开关串联起来，只有当所有门窗都关闭时，系统才会认为是安全状态。这种设计可以确保在任何一部分出现故障时，系统仍然能够维持在安全模式下运行。 **1.2 并联方块回路** 并联方块回路的设计主要用于增加系统的冗余度。在实际应用中，当系统需要对多种不同的信号进行响应时，可以通过并联的方式将这些信号连接在一起。例如，在自动化生产线上，多个传感器可能需要同时触发某个动作，这时就可以使用并联方块回路来实现。 **1.3 上升沿产生一个扫描周期脉冲** 在数字电子学中，上升沿是指信号从低电平到高电平的转变过程。利用上升沿触发脉冲可以实现精确的时间控制，尤其是在需要准确同步的操作中尤为重要。例如，在计数器或定时器的应用场景中，通过检测上升沿来触发一次脉冲，可以确保计数或定时的准确性。 **1.4 下降沿产生一个扫描周期脉冲** 与上升沿类似，下降沿指的是信号从高电平到低电平的变化。利用下降沿产生的脉冲可以在需要精确控制的场合中实现特定的功能。例如，在需要检测某些事件是否完成时，可以通过下降沿触发来实现准确的响应。 **1.5 自锁控制回路** 自锁控制是一种常用的控制策略，通过设置自锁机制可以使电路在接通电源后自动保持在接通状态，直到外部控制信号触发断开。这种回路广泛应用于各种电器设备的启停控制中，如风扇、水泵等。 **1.6 互锁控制回路** 互锁控制回路主要用于防止两个或多个操作相互冲突的情况发生。例如，在电机正反转控制中，为了避免同时启动正转和反转导致短路，就需要采用互锁控制回路来确保任何时候只有一个方向被激活。 **1.7 上电时参数的自动初始化** 在许多嵌入式系统中，上电时的初始化非常重要。通过合理设置，可以在系统上电时自动加载预设的参数配置，确保系统能够按照预定的状态启动，这对于提高系统的稳定性和可靠性非常关键。 **1.8 传统自保持回路与SET/RST应用** 自保持回路是通过SET和RST指令实现的一种控制方式。SET指令用于设置某一点为1状态，而RST指令用于复位该点回到0状态。这种控制方式在需要长时间保持某种状态不变的场合中非常有用。 **1.9 自保持与解除回路(SET/RST)** 类似于1.8中的描述，自保持与解除回路主要通过SET和RST指令实现。但在此基础上进行了更精细的控制，使得可以根据实际情况灵活地控制状态的切换。 **1.10 交替输出回路(输出具停电保持)** 交替输出回路主要用于实现周期性的信号输出，例如在需要每隔一段时间交替开关某个设备的情况下。通过设置具有停电保持功能的输出，即使在电源中断的情况下也能确保输出状态不受影响。 **1.11 条件控制回路** 条件控制回路根据特定条件来决定电路的行为，这种灵活性使其在多种应用场景中都非常实用。例如，可以根据环境温度的变化自动调整加热器的工作状态，或者根据光照强度的变化自动调节照明系统的亮度。 **1.12 先入信号优先回路** 在需要处理多个信号输入的情况下，先入信号优先回路可以确保按照信号到达的先后顺序进行处理，这对于避免信号之间的干扰和冲突非常重要。 **1.13 后入信号优先回路** 与先入信号优先回路相反，后入信号优先回路更关注最新的信号变化。这种设计在需要根据最新情况快速做出反应的场合非常有用。 **1.14 地下停车场出入口进出管制** 地下停车场的出入口控制是一个典型的例子，需要通过传感器检测车辆的进出，并通过逻辑控制来管理车位的占用情况。合理的程序设计可以确保车辆的顺利通行和停车位的有效利用。 **1.15 三相异步马达正反转控制** 对于三相异步马达而言，控制其正反转是一项基本且重要的功能。通过正确的电路设计和控制逻辑，可以实现马达的平稳启动、停止以及方向的改变。 **1.16 程序的选择执行** 在某些复杂的应用场景中，可能需要根据不同的条件选择执行不同的程序段。例如，在自动化生产线中，根据产品的类型或加工需求，选择执行相应的加工程序。 **1.17 MC/MCR手自动控制** MC/MCR指令用于定义一个或多个连续梯形图程序段的开始和结束。手自动控制则是通过这种方式来实现手动控制和自动控制之间的切换，使得用户可以根据实际情况选择最合适的控制方式。 **1.18 STL步进方式手自动控制** STL指令用于步进梯形图程序，它允许程序按照预设的步骤逐步执行。手自动控制结合STL指令，可以实现在不同步骤之间进行手动干预或自动切换。 #### 二、计数器设计范例 **2.1 产品的批量包装** 在包装行业中，计数器被用来精确地记录和控制每个批次的产品数量。通过对计数器的精确控制，可以确保每批产品的数量一致，从而提高生产效率和产品质量。 **2.2 产品日产量测定(16位上数停电保持计数器)** 日产量测定对于工厂来说是非常重要的指标之一。通过使用16位上数停电保持计数器，即使在电源中断的情况下也能确保计数器的数值不会丢失，从而确保日产量统计数据的准确性。 **2.3 产品出入库数量监控(32位上下数计数器)** 产品出入库的数量监控对于库存管理至关重要。32位上下数计数器能够处理更大的数据范围，适用于需要长期跟踪大量数据变化的场景。 **2.4 3个计数器构成的24小时时钟** 通过三个计数器分别控制小时、分钟和秒，可以构建一个简单的24小时时钟。这种设计不仅可以用于显示时间，还可以作为各种计时应用的基础。 **2.5 AB相脉冲高速计数** AB相脉冲高速计数器常用于需要高速且精确计数的应用中，例如测量电机的速度或位置。通过正确配置，可以实现高速且稳定的计数效果。 #### 三、定时器设计范例 **3.1 延时Off程序** 延时Off程序通常用于需要在一段时间后自动关闭某个设备的场合。例如，在照明系统中，可以设置延时Off程序让灯光在无人进入一段时间后自动熄灭，以节省能源。 **3.2 延时On程序** 与延时Off程序相反，延时On程序是在一段时间后自动开启某个设备。这种程序在需要预先启动某些设备的情况下非常有用，例如在工厂生产线启动前预热机器。 **3.3 延时On/Off程序** 延时On/Off程序结合了上述两种功能，可以根据需要灵活地控制设备的启停。这种程序设计在需要周期性操作的场合中非常有用，例如在农业灌溉系统中定时开关灌溉设备。 **3.4 依时序延迟输出(3台电机顺序启动)** 在某些场合下，需要按照特定的顺序启动多个设备，以确保系统能够正常运行。例如，在启动大型生产线上的多个电机时，如果同时启动可能会导致电流过大，因此需要按照一定的顺序依次启动。 **3.5 脉波波宽调变** 脉波波宽调变（PWM）是一种常见的控制技术，通过改变脉冲宽度来调节输出功率。这种方法广泛应用于电机速度控制、LED亮度调节等领域。 **3.6 人工养鱼池水位监控系统(闪烁电路)** 人工养鱼池中的水位监控系统需要能够及时响应水位的变化。通过使用闪烁电路，可以在水位过低或过高时发出警报，提醒工作人员采取相应措施。 **3.7 崩应测试系统(延长计时)** 崩应测试系统用于评估材料的耐久性或稳定性。通过延长计时功能，可以精确地控制测试的时间长度，从而获得更准确的测试结果。 **3.8 电动机星－三角降压启动控制** 电动机星-三角降压启动控制是一种常见的启动方法，通过改变电动机的连接方式来降低启动电流。这种方法不仅能够减少对电网的冲击，还能提高电动机的使用寿命。 **3.9 大厅自动门控制** 大厅自动门控制系统通常包括传感器和控制器两部分。通过传感器检测到有人接近时，自动门会打开；当人离开后，门会自动关闭。这种系统不仅提高了安全性，还增强了用户体验。 **3.10 液体混合自动控制系统** 液体混合自动控制系统用于精确控制不同液体的比例。通过使用定时器和其他控制组件，可以确保混合比例的准确性，这对于化学工业等领域的应用非常重要。 **3.11 自动咖啡冲调机** 自动咖啡冲调机是一种集成化程度较高的设备，它可以自动完成磨豆、冲泡等一系列步骤。通过精确的定时控制，可以确保每一杯咖啡的味道一致。 **3.12 洗手间自动冲水控制程序** 洗手间自动冲水控制系统利用传感器检测使用者的存在，并在一定时间后自动启动冲水过程。这种设计不仅节省了水资源，也提高了公共卫生间的卫生水平。 **3.13 一般定时器实现累计型功能** 通过将多个定时器的结果累加起来，可以实现累计型的功能。这种方法在需要记录一段时间内发生的事件次数的场合非常有用，例如记录生产线上的故障次数。 **3.14 一般定时器实现示教功能** 示教功能是指通过定时器记录用户的操作过程，并能够在需要的时候重复这些操作。这种方法在机器人控制领域中非常常见，可以帮助机器人学习人类的操作习惯。 **3.15 “自切断”定时器** “自切断”定时器是指在达到预设时间后自动停止工作的定时器。这种定时器在需要定时关闭某些设备的场合非常有用，例如定时关闭加热器以防止过度加热。 **3.16 有趣的喷泉** 喷泉控制系统可以通过定时器实现水流的循环变化，创造出各种有趣的图案。这种设计不仅美观，还能够吸引游客的注意力。 **3.17 交通灯控制** 交通灯控制是最常见的定时器应用之一。通过精确的定时控制，可以确保交通流畅，减少交通事故的发生。 #### 四、变址寄存器E、F设计范例 **4.1 连续D总和计算** 在处理大量数据时，连续D总和计算可以帮助我们快速得到一组数据的总和。这种计算方式在财务统计、数据分析等领域中非常有用。 **4.2 产品配方参数调用** 在食品加工等行业中，产品配方参数的调用对于确保产品质量至关重要。通过合理设置变址寄存器，可以方便地存储和调用不同的配方参数。 **4.3 8组电位器控制2台04DA的电压输出** 电位器可以用来调整电压输出，通过8组电位器控制2台04DA，可以实现更加精细的电压调节。这种方法在需要精确控制电压输出的场合非常有用。 #### 五、应用指令程序流程设计范例 **5.1 CJ指令实现配方调用** CJ指令可以用于实现条件跳转，通过合理设置，可以实现基于不同条件的配方调用。这种方法在需要根据不同情况进行操作的场合非常有用。 **5.2 水库水位自动控制** 水库水位的自动控制需要考虑到水位的变化，并根据实际情况自动调整排水或注水。通过合理设置程序流程，可以确保水位始终保持在一个理想的范围内。 **5.3 办公室火灾警报(中断应用)** 办公室火灾警报系统需要能够在检测到火源时立即触发警报。通过使用中断指令，可以在检测到火灾信号时立即中断当前程序，启动警报系统。 **5.4 超市钱柜安全控制(FOR~NEXT)** 超市钱柜的安全控制需要确保只有授权人员才能打开钱柜。通过使用FOR~NEXT指令，可以实现密码验证或其他安全检查，确保只有经过验证的人才能够操作钱柜。 #### 六、应用指令传送比较控制设计范例 **6.1 CMP原料渗混机** CMP指令用于比较两个数值的大小。在原料渗混机中，通过比较不同原料的比例，可以确保最终产品的质量符合标准。 **6.2 ZCP水塔水位高度警示控制** ZCP指令用于比较一个数值是否位于两个界限之间。在水塔水位高度警示控制中，通过设置高低限，可以确保水位始终处于安全范围内。 **6.3 BMOV多笔历史资料备份** BMOV指令用于批量移动数据。在历史资料备份中，通过批量移动数据到备份存储区域，可以确保数据的安全性和完整性。 **6.4 FMOV单笔数据多点传送** FMOV指令用于将单个数据传送到多个地址。这种方法在需要将同一份数据发送给多个接收方的场合非常有用。 **6.5 CML彩灯交替闪烁** CML指令用于控制电路的连接方式。在彩灯交替闪烁的设计中，通过改变电路的连接方式，可以实现彩灯按照预设的模式闪烁。 **6.6 XCH实现一个缓存器上下8位的位数交换** XCH指令用于交换缓存器中的高低位。这种方法在需要处理二进制数据的场合非常有用，例如在数字信号处理中。 **6.7 指拨开关输入及7段显示器输出程序** 指拨开关输入及7段显示器输出程序可以实现数字或字母的显示。这种方法在需要直观显示数据的场合非常有用。 #### 七、应用指令四则运算设计范例 **7.1 水管流量精确计算** 水管流量的精确计算需要考虑多种因素，例如管道直径、流速等。通过使用加减乘除等运算指令，可以实现对流量的精确计算。 **7.2 INC/DEC加减寸动微调** INC/DEC指令用于对数值进行加减操作。在需要进行微调的场合，如仪器校准等，这种指令非常有用。 **7.3 NEG位移反转控制** NEG指令用于取反操作，即转换数值的符号。在需要控制位移方向的场合，例如电机的正反转控制，这种方法非常有效。 #### 八、应用指令旋转位移设计范例 **8.1 ROL/ROR霓虹灯设计** ROL/ROR指令用于位移操作，可以实现位的左移或右移。在霓虹灯设计中，通过控制位的移动，可以实现灯光的动态变化效果。 **8.2 SFTL不良品检测** SFTL指令用于位移操作。在不良品检测中，通过对数据进行位移操作，可以检测出不合格的产品。 **8.3 WSFL混合产品自动分类** WSFL指令用于位移操作。在混合产品自动分类中，通过对产品特征进行位移操作，可以实现不同产品的自动分类。 **8.4 SFWR/SFRD包厢呼叫控制** SFWR/SFRD指令用于位移操作。在包厢呼叫控制系统中，通过位移操作来实现对包厢状态的控制。 #### 九、应用指令数据处理设计范例 **9.1 ENCO/DECO编码与译码** ENCO/DECO指令用于数据的编码与解码。在需要保护数据安全的场合，通过编码可以将原始数据转换为不可读的形式，而解码则可以将编码后的数据恢复为原始形式。 **9.2 SUM/BON“1”个数统计和判断** SUM/BON指令用于统计二进制数中“1”的个数。这种方法在需要进行数据统计分析的场合非常有用。 **9.3 MEAN/SQR平均值与平方根** MEAN/SQR指令用于计算平均值和平方根。这种方法在需要进行数据分析或数学计算的场合非常有用。 **9.4 MEMR/MEMW文件寄存器访问** MEMR/MEMW指令用于访问文件寄存器。这种方法在需要存储和读取大量数据的场合非常有用。 **9.5 ANS/ANR液面高度监控报警系统** ANS/ANR指令用于数据处理。在液面高度监控报警系统中，通过处理液面高度数据，可以及时发现异常情况并触发警报。 **9.6 SORT采集数据的排序** SORT指令用于数据排序。这种方法在需要对大量数据进行排序处理的场合非常有用。 **9.7 SER房间温度监控** SER指令用于数据处理。在房间温度监控系统中，通过对温度数据的处理，可以确保室内温度始终保持在舒适的范围内。 #### 十、应用指令高速输入输出设计范例 **10.1 REF/REFFDI/DO立即刷新及DI滤波时间设定** REF/REFFDI/DO指令用于高速输入输出控制。在需要实时响应的场合，通过立即刷新和滤波时间设定，可以确保输入输出信号的准确性。 **10.2 DHSCS切割机控制** DHSCS指令用于高速输入输出控制。在切割机控制中，通过高速输入输出控制可以实现对切割机的精确控制。 **10.3 DHSZ/DHSCR多区段涂料机控制** DHSZ/DHSCR指令用于高速输入输出控制。在多区段涂料机控制中，通过高速输入输出控制可以实现对涂料机各个部分的精确控制。 **10.4 SPD汽车车轮测速** SPD指令用于高速输入输出控制。在汽车车轮测速中，通过高速输入输出控制可以实现对车轮速度的精确测量。 **10.5 PLSY产线流水作业控制程序** PLSY指令用于高速输入输出控制。在产线流水作业控制程序中，通过高速输入输出控制可以实现对产线各个环节的精确控制。 **10.6 PWM水闸门控制程序** PWM指令用于高速输入输出控制。在水闸门控制程序中，通过高速输入输出控制可以实现对水闸门的精确控制。 **10.7 PLSR加减速控制伺服马达** PLSR指令用于高速输入输出控制。在伺服马达控制中，通过高速输入输出控制可以实现对马达加减速的精确控制。 #### 十一、应用指令浮点数运算设计范例 **11.1 整数与浮点数混合的四则运算** 在需要进行精确计算的场合，整数与浮点数混合的四则运算非常有用。这种方法可以确保计算结果的准确性。 **11.2 全为浮点数的四则运算** 在需要进行高精度计算的场合，全为浮点数的四则运算可以提供更高的计算精度。这种方法在科学计算、工程设计等领域中非常有用。 #### 十二、应用指令通讯设计范例 **12.1 PLC与台达VFD-M系列变频器通讯(MODRD/MODWR)** MODRD/MODWR指令用于实现PLC与变频器之间的通讯。通过合理设置通讯参数，可以实现对变频器的远程控制和状态监测。 **12.2 PLC与台达VFD-B系列变频器通讯(MODRD/MODWR)** 与12.1类似，PLC与台达VFD-B系列变频器之间的通讯也是通过MODRD/MODWR指令实现的。这种方法可以实现对变频器的远程控制和状态监测。 **12.3 PLC与台达VFD-V系列变频器通讯(MODRD/MODRW)** 同样地，PLC与台达VFD-V系列变频器之间的通讯也是通过MODRD/MODRW指令实现的。这种方法可以实现对变频器的远程控制和状态监测。 **12.4 PLC与ASD-A伺服驱动器通讯(位置控制，MODRD/MODRW)** PLC与伺服驱动器之间的通讯通常用于实现精密的位置控制。通过MODRD/MODRW指令，可以实现对伺服驱动器的精确控制。 **12.5 PLC与ASD-A伺服驱动器通讯(速度控制)** 除了位置控制外，PLC与伺服驱动器之间的通讯还可以用于实现速度控制。通过合理设置通讯参数，可以实现对伺服驱动器的速度控制。 以上是针对单片机MCU编程的一些基础知识点和应用实例介绍，这些技术和方法在实际开发过程中非常实用。掌握这些知识不仅能够帮助开发者更好地理解单片机的原理，还能够提高他们解决问题的能力。