16路入16出可编程场效应管可编程说明书.docx

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16路入16出可编程场效应管可编程说明书

八入八出场效应管工控开发板说明书

第一部分：

八入八出场效应管工控开发板功能介绍

1.八入八出场效应管工控开发板简介

2.硬件连接使用说明

3.STC12C5A60S2单片机简介

4.N沟道Irf1205场效应管简介

第二部分：

板子编程入门教学

1.KeiluVision4

2.用keil软件建一个简单工程

3.开发板下载程序方法

第三部分：

板子各种软件应用实例

一、基础类

1.控制某一路延时通断实例

2.随机输出控制使用实例

3.八路输出流水灯实例

4.一对一输入输出互锁控制实例

5.一对一输入输出自锁控制实例

6.一对一输入输出点动控制实例

7.电脑采集输入控制输出实例

二、提高类

1.掉电记忆应用实例

2.加密设定次数应用实例

附录：

1、硬件原理图

第一部分：

八入八出场效应管工控开发板功能介绍

1.八入八出场效应管工控开发板简介

●尺寸：

115mmX77mmX25MM

●供电：

板子供电直流6到40V

●八路数字量输入光耦（PC817）隔离

●八路场效应管输出带光耦（PC817）隔离

●拓展口八个io

●输入输出带指示

●晶振11.0592Mhz

●场效应管（IRF1205）输出可控制55V44A负载

功能：

八个输入可以接八个NPN型传感器，或者控制设备的限位开关、启动、停止开关等等，可以实现任意控制设备的编程（仿西门子s7-200开关管型），可以控制直流12V到55V，107w负载

2.硬件连接标注说明

●

整版标注：

●485连接

注：

RS485建议采用双绞线连接，采用带屏蔽的双绞线连接，并将屏蔽层接地，总线上挂多个模块时，采用手拉手不的连接方式。

●采集外部干接点开关量信号的接法

●

输出控制负载连接

3.STC12C5A60S2系列1T单片机简介

STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。

内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换（250K/S）,针对电机控制，强干扰场合。

⏹增强型8051CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051

⏹工作电压：

STC12C5A60S2系列工作电压：

5.5V-3.3V（5V单片机）STC12LE5A60S2系列工作电压：

3.6V-2.2V（3V单片机）

⏹工作频率范围：

0-35MHz，相当于普通8051的0～420MHz

⏹用户应用程序空间8K/16K/20K/32K/40K/48K/52K/60K/62K字节......

⏹片上集成1280字节RAM

⏹通用I/O口（36/40/44个），复位后为：

准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口）可设置成四种模式：

准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过55mA

⏹ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片

⏹有EEPROM功能（STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM）9.看门狗10.内部集成MAX810专用复位电路（外部晶体12M以下时，复位脚可直接1K电阻到地）

⏹外部掉电检测电路:

在P4.6口有一个低压门槛比较器5V单片机为1.32V，误差为+/-5%,

3.3V单片机为1.30V，误差为+/-3%

⏹12.时钟源：

外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器（温漂为+/-5%到+/-10%以内）1用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟

常温下内部R/C振荡器频率为：

5.0V单片机为：

11MHz～15.5MHz

3.3V单片机为：

8MHz～12MHz

精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准

⏹13.共4个16位定时器两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1，没有定时器2，但有独立波特率发生器

做串行通讯的波特率发生器

再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器

⏹2个时钟输出口，可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟，可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟

⏹外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块，PowerDown模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4,T1/P3.5,RxD/P3.0,CCP0/P1.3（也可通过寄存器设置到P4.2）,CCP1/P1.4（也可通过寄存器设置到P4.3）

⏹PWM（2路）/PCA（可编程计数器阵列,2路）---也可用来当2路D/A使用---也可用来再实现2个定时器---也可用来再实现2个外部中断（上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持）

⏹A/D转换,10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S（每秒钟25万次）18.通用全双工异步串行口（UART），由于STC12系列是高速的8051，可再用定时器或PCA软件实现多串口

⏹STC12C5A60S2系列有双串口，后缀有S2标志的才有双串口，RxD2/P1.2（可通过寄存器设置到P4.2），TxD2/P1.3（可通过寄存器设置到P4.3）

⏹工作温度范围：

-40-+85℃（工业级）/0-75℃（商业级）

⏹封装：

LQFP-48I/O口不够时，可用2到3根普通I/O口线外接74HC164/165/595（均可级联）来扩展I/O口,还可用A/D做按键扫描来节省I/O口，或用双CPU,三线通信，还多了串口。

第二部分板子编程入门教学

 1.KeiluVision4简介：

使用汇编语言或C语言要使用编译器，以便把写好的程序编译为机器码，才能把HEX可执行文件写入单片机内。

KEILuVISION是众多单片机应用开发软件中最优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，甚至ARM，它集编辑，编译，仿真等于一体，它的界面和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。

因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。

　　KEILuVision4比起uVision3或是uVision2界面感觉舒服一些，增加了一些功能暂且不去研究，毕竟大家都喜欢用新的软件，感叹发展太快了，很多人连uVision2都没有摸透，呵呵。

安装的方法和普通软件差不多，这里就不做介绍了。

另外提醒大家不要崇拜汉化版软件，还是E文的干净没有BUG！

2.用keil软件建一个简单工程

在这里以51单片机并结合C程序为例（汇编操作方法类似，唯一不同的是汇编源程序文件名后缀为“.ASM”），图文描述工程项目的创建和使用方法：

 1.首先我们要养成一个习惯：

最好先建立一个空文件夹，把您的工程文件放到里面，以避免和其他文件混合，如下图笔者先创建了一个名为“Mytest”文件夹：

2.点击桌面上的KeiluVision4图标，出现启动画面：

3.点击“project---NewuVisionProject”新建一个工程：

4.在对话框，选择放在刚才建立的“Mytest”文件夹下，给这个工程取个名后保存，不需要填后缀，注意默认的工程后缀与uVision3及uVision2版本不同了，为uvporj

5.弹出一个框，在CPU类型下我们找到并选中“Atmel”下的AT89S51或52：

6.以上工程创建完毕，接下来开始建立一个源程序文本：

7.在下面空白区别写入或复制一个完整的C程序：

8.输入源程序文件名名称，在这里笔者示例输入“test”，这个名称，同样大家可以随便命名。

注意：

如果您想用汇编语言，要带后缀名一定是“test.asm”,如果是C语言，则是“test.c”，然后保存：

9.接下来需要把刚创建的源程序文件加入到工程项目文件中，大家在点“ADD”按钮时会感到奇怪，怎么对话框不会消失呢？

不管它，直接点击“Close”关闭就行了，此时大家可以看到程序文本字体颜色已发生了变化：

10.最后还要有设置一下，按下图设置晶振，建议初学者修改成12M，因12MHZ方便计算指令时间：

11.在Output栏选中CreateHEXFile，使编译器输出单片机需要的HEX文件：

12.工程项目创建和设置全部完成！

点击保持并编译（下图）：

 查看工程文件夹内容：

以上图文描述的是KEILuVISION的使用入门，这些是单片机基础知识和基本操作必备的。

KEILuVISION拥有强大的功能，还有仿真、调试等功能，在此不一一详解，建议读者找本书好好学习一下，真正到开发时还是要用到的。

3.下载程序方法

1.使用USB转RS232串口线，（电脑上有串口可以用串口下载）如下图所示，电脑需安装ch340驱动，提供安装视频教程，安装成功后，即可安照下列步骤下载程序

Usb转串口下载线

2.运行STC-ISP.exe程序，启动下载软件图1，此软件为绿色软件，无需安装，将程序目录拷贝至任意位置运行即可。

图1启动STC-ISP.exe

3.选择对应的单片机型号，在STC-ISP软件左侧的“步骤1”中选择用户使用的单片机（图2）。

本开发板使用的是STC12C5A60S2单片机

图2选单片机型号

4.选择需要下载进单片机的.HEX文件，点击“步骤2”中的“打开程序文件”按钮（图3），弹出打开文件对话框（图4），选中需要下载的.HEX文件。

图3加载HEX文件

图4选中需要下载的HEX文件

5.设定单片机下载时使用的串行通讯端口（图5）。

在“步骤3”中选中用户使用的下载串口，（右击“我的电脑”-“属性”-“设备管理器”-“端口COM”查看usb转串口线所使用的COM口），波特率请根据实际需求做对应调整。

图5选择和设定下载串口

6.设定单片机的工作模式（图6）。

由于STC单片机有许多其它的工作模式可供选择，因此，宏晶科技在“步骤4”中提供了一些单片机工作模式选项，一般无需做更动，按照默认设定使用就可以了，如有特殊需求，可参看单片机的器件手册。

图6设定单片机的工作模式

7.下载程序。

下载之前先确认目标板是否断电，因为STC单片机的下载的时候需要在单片机“冷启动”时进行。

目标板断电后，点击“步骤5”中的“download/下载”，此时STC-ISP软件将尝试和单片机握手，此时给目标板上电，如果一切正常，下载过程将正常开始，STC-ISP软件的左下方的信息窗口中将给出对应的提示信息（图7）。

图7程序下载

第三部分：

板子各种软件应用实例

1.随机输出控制使用实例

/**********************************************************

程序说明：

程序中数组KM（数据表）中的数据控制8个场效应管的通断

适合用作控制广告彩灯，灯箱，等等

**********************************************************/

#include//库文件

#include

#defineucharunsignedchar//宏定义无符号字符型

#defineuintunsignedint//宏定义无符号整型

/********************************************************************

初始定义

*********************************************************************/

/********************************************************************

初始定义

*********************************************************************/

/*定义八位数字量输入为单片机P0口*/

sbitX00=P0^0;

sbitX01=P0^1;

sbitX02=P0^2;

sbitX03=P0^3;

sbitX04=P0^4;

sbitX05=P0^5;

sbitX06=P0^6;

sbitX07=P0^7;

/*定义八位数字量输出IO口*/

sbitY00=P2^6;

sbitY01=P2^7;

sbitY02=P5^0;

sbitY03=P5^1;

sbitY04=P4^1;

sbitY05=P4^6;

sbitY06=P4^5;

sbitY07=P4^4;

/********************************************************************

数据表格

*********************************************************************/

codeucharKM[]={

0xFF,0xE1,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFC,0xC5,0x92,0xFF,0xB7,0xB8,0xC9,0x80,0x7F,0xFF,

0x00,0x03,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFC,0x4F,0xEF,0x3F,0xC8,0x1A,0x20,0xC0,0x00,0x00,

0x00,0x03,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF8,0x7F,0xFF,0xFF,0x75,0x86,0xF6,0xC0,0x00,0x00,

0xFF,0x03,0xEF,0x9F,0xFB,0xFF,0xF8,0x7F,0xFF,0xFF,0xFB,0xDF,0xFE,0xC0,0x7F,0xFF,

0x00,0x07,0xDE,0x7F,0xC7,0xFF,0xF0,0x7E,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00,

0x00,0x07,0x1C,0xF7,0x9F,0xDF,0xF0,0x7E,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00,

0xFC,0x07,0x00,0x8C,0x1F,0xBF,0xE7,0x3C,0x3F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x7F,0xFF,

0x00,0x07,0x00,0x08,0x1C,0x3F,0x88,0x3C,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00,

0x00,0x06,0x0C,0x08,0x98,0x7F,0x80,0x0D,0x9F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00,

0xFC,0x06,0x1C,0xE3,0x99,0xFF,0x00,0x0C,0x0F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x5F,0xFF,

};//数据表格

/********************************************************************

延时函数

*********************************************************************/

voiddelay（uchart）//当t等于50时，大概延时0.5秒；当t等于10时，大概延时0.1秒；

{

ucharm,n,s;

for（m=t;m>0;m--）

for（n=20;n>0;n--）

for（s=248;s>0;s--）;

}

/********************************************************************

输出处理函数

*********************************************************************/

voidopen_X3（ucharturm）

{

chari;

for（i=7;i>=0;i--）

{

urm=_crol_（turm,1）;

switch（i）

{

case0:

Y00=turm&0x01;break;

case1:

Y01=turm&0x01;break;

case2:

Y02=turm&0x01;break;

case3:

Y03=turm&0x01;break;

case4:

Y04=turm&0x01;break;

case5:

Y05=turm&0x01;break;

case6:

Y06=turm&0x01;break;

case7:

Y07=turm&0x01;break;

default:

break;

}

}

}

/********************************************************************

配置P4口

*********************************************************************/

voidP4_init（void）

{

P4SW=0x70;//配置P4口

P4M0&=0x80;

P4M1&=0x80;

}

/********************************************************************

主函数

*********************************************************************/

voidmain（）

{

uchara,b;

P4_init（）;

for（a=0;a<3;a++）//循环3次

{

for（b=0;b<160;b++）//继电器输出数据表里的状态

{

open_X3（KM[b]）;//取表格里的数据送P2口

delay（50）;//延时约0.5秒

}

}

}

/********************************************************************

结束

*********************************************************************/

2.随机输出控制使用实例

/********************************************************

程序说明：

当X00口与COM口接通后，对应的场效应Y00导通（即：

输出控制电源）；

当X01口与COM口接通后，对应的场效应Y01导通（即：

输出控制电源）；

当X02口与COM口接通后，对应的场效应Y02导通（即：

输出控制电源）；

当X03口与COM口接通后，对应的场效应Y03导通（即：

输出控制电源）；

当X04口与COM口接通后，对应的场效应Y04导通（即：

输出控制电源）；

当X05口与COM口接通后，对应的场效应Y05导通（即：

输出控制电源）；

当X06口与COM口接通后，对应的场效应Y06导通（即：

输出控制电源）；

当X07口与COM口接通后，对应的场效应Y07导通（即：

输出控制电源）；

**********************************************************/

#include//库文件

#defineucharunsignedchar//宏定义无符号字符型

#defineuintunsignedint//宏定义无符号整型

/********************************************************************

初始定义

*********************************************************************/

/*定义八位数字量输入为单片机P0口*/

sbitX00=P0^0;

sbitX01=P0^1;

sbitX02=P0^2;

sbitX03=P0^3;

sbitX04=P0^4;

sbitX05=P0^5;

sbitX06=P0^6;

sbitX07=P0^7;

/*定义八位数字量输出IO口*/

sbitY00=P4^4;//硬件的p2.6口有问题，测试时把p2.5和p2.6短接了

sbitY01=P4^5;

sbitY02=P4^1;

sbitY03=P4^6;

sbitY04=P5^0;

sbitY05=P5^1;

sbitY06=P2^7;

sbitY07=P2^5;

/********************************************************************

延时函数

*********************************************************************/

voiddelay（uchart）

{

uchari,j;

for（i=0;i

{

for（j=13;j>0;j--）;

{;}

}

}

/********************************************************************

配置P4口

*********************************************************************/

voidP4_init（void）

{

P4SW=0x70;//配置P4口

P4M0&=0x80;

P4M1&=0x80;

}

/********************************************************************

主函数

*********************************************************************/

voidmain（）

{

P4_init（）;

while

（1）

{

if（X00==0）{delay（100）;while（!

X00）;Y00=0;}//Y00和被控电源地接通

if（X01==0）{delay（100）;while（!

X01）;Y01=0;}//Y01和被控电源地接通

if（X02==0）{delay（100）;while（!

X02）;Y02=0;}//Y02和被控电