大型商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)大型商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)LARGE MALL TRAFFIC STATISTICAL WARNING SYSTEM DESIGN學(xué)院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 測(cè)控07-1 學(xué)生姓名： 李奎 指導(dǎo)教師： 陳國(guó)凡講師 2011年 6月 5日26大型商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，可編程控制器作為自動(dòng)控制的重要組成部分，已成為大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)旨在解決統(tǒng)計(jì)商場(chǎng)客流的任務(wù)。本設(shè)計(jì)通過(guò)分析商場(chǎng)客流的特點(diǎn)，制定了基于PLC的客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)闡述了主要包括PLC、語(yǔ)音芯片、液晶顯示器等元器件的工作方式、執(zhí)行過(guò)程等內(nèi)容，完成了控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)商場(chǎng)客流的任務(wù)。商場(chǎng)客流量的統(tǒng)計(jì)能幫助商場(chǎng)管理人員更合理地經(jīng)營(yíng)，做好預(yù)防意外事故的準(zhǔn)備，具有很大的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：可編程控制器，客流量，控制系統(tǒng)，硬件和軟件設(shè)計(jì)LARGE MALL TRAFFIC STATISTICAL WARNING SYSTEM DESIGNABSTRACTIn the industrial automation domain, the programmable controller took the automatic control the important constituent, has become the majority automated system the equipment foundation.Designs the market passenger capacity statistics system to be for the purpose of solving counts the market passenger flow the duty.This design through analyzes the market passenger flow the characteristic, has formulated based on the PLC passenger capacity statistics system design proposal, elaborated in detail mainly includes PLC, pronunciation chip, liquid-crystal display and so on contents and so on primary device workings, implementation, has completed the control system hardware and the software design, realized has counted the market passenger flow the duty.The market passenger capacity statistics can help the market administrative personnel to manage reasonably, prepare for the prevention accident, has the very big application value.KEYWARDS：Programmable controller, passenger capacity, control system, hardware and software design目錄摘要IABSTRACTII1緒論11.1引言11.2客流量統(tǒng)計(jì)的意義11.3本設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的功能21.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體要求22系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的論證及比較22.1 PLC的選擇22.2語(yǔ)音芯片的選擇42.3顯示模塊的選擇53系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)53.1系統(tǒng)硬件框圖63.2 激光檢測(cè)電路63.2.1 激光傳感器63.2.2 激光檢測(cè)電路63.3 WT588D語(yǔ)音播報(bào)電路73.3.1 WT588D語(yǔ)音芯片73.3.2 語(yǔ)音播報(bào)電路93.4液晶顯示電路103.4.1液晶顯示模塊的硬件結(jié)構(gòu)103.4.2液晶顯示模塊的控制方式123.4.3 液晶顯示模塊與PLC的硬件接口電路133.4.4 PLC的軟件設(shè)計(jì)143.5 PLC控制中心143.5.1 PLC的程序執(zhí)行過(guò)程143.5.2 PLC的I/O分配173.5.3 PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間173.5.4 PLC使用的注意事項(xiàng)184 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)194.1 總體流程設(shè)計(jì)194.2系統(tǒng)軟件程序說(shuō)明194.3設(shè)計(jì)相關(guān)程序20總結(jié)24參考文獻(xiàn)25致謝261緒論1.1引言目前絕大數(shù)商場(chǎng)都采用傳統(tǒng)的進(jìn)出口系統(tǒng)或者根本沒(méi)有，并且關(guān)于顧客在某個(gè)季節(jié)對(duì)某些商品的喜好與需求沒(méi)有一個(gè)科學(xué)合理的統(tǒng)計(jì)調(diào)查，造成一些商品銷(xiāo)售庫(kù)存、另一些商品銷(xiāo)售短缺的尷尬局面，商場(chǎng)客源減少卻沒(méi)有及時(shí)了解，不利于商場(chǎng)的最佳運(yùn)營(yíng)。但如果專(zhuān)門(mén)安排人員去調(diào)研這方面，不僅浪費(fèi)資源、影響耽誤顧客購(gòu)物，而且得出的結(jié)果不一定準(zhǔn)確。鑒于此，設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)商場(chǎng)進(jìn)入顧客的總?cè)藬?shù)，現(xiàn)在還有多少人在商場(chǎng)內(nèi)，對(duì)顧客進(jìn)入商場(chǎng)購(gòu)物表示歡迎的科學(xué)系統(tǒng)是很有利用價(jià)值的，其中檢測(cè)可以采用激光傳感器。激光按能量分累，用于此處的傳感器應(yīng)屬于第類(lèi)激光，是無(wú)公害激光。因采用能量不高的激光，對(duì)人的身體不會(huì)造成傷害，可以放心的使用商場(chǎng)進(jìn)出口處作檢測(cè)用?？土髁繉?duì)于依賴(lài)于客流量量的產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)意義重大。對(duì)于零售業(yè)來(lái)說(shuō)，顧客是貨幣的攜帶者，又是商品的潛在購(gòu)買(mǎi)者，研究流量規(guī)律，可以增加銷(xiāo)售機(jī)會(huì)，將觀看者轉(zhuǎn)變?yōu)橘?gòu)物者， 最大限度地挖掘商場(chǎng)的銷(xiāo)售潛力，增加利潤(rùn)。客流量是重要的衡量工具，通過(guò)這一準(zhǔn)確的量化的數(shù)據(jù)， 不但可以獲得商場(chǎng)、購(gòu)物中心、博物館或者飛機(jī)場(chǎng)完整的正在運(yùn)行的狀況，而且還可以利用這些高精度的數(shù)據(jù)，進(jìn)行有效的組織運(yùn)營(yíng)工作！1.2客流量統(tǒng)計(jì)的意義市場(chǎng)規(guī)律的最大主導(dǎo)者便商品購(gòu)買(mǎi)者-客流量，如何科學(xué)、有效地對(duì)客流量進(jìn)行時(shí)間、空間上分析，并快速及時(shí)做出經(jīng)營(yíng)決策成為商業(yè)、零售業(yè)營(yíng)銷(xiāo)模式至關(guān)重要的作用，提高商場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 通過(guò)統(tǒng)計(jì)商場(chǎng)各出入口的客流量，可以了解出入口設(shè)置的合理性； 通過(guò)統(tǒng)計(jì)出入口客流量進(jìn)出的方向，可以了解出入口布局設(shè)置的合理性； 通過(guò)統(tǒng)計(jì)主要樓層客流量狀態(tài)，從而進(jìn)行店面的合理分布； 通過(guò)統(tǒng)計(jì)比較不同時(shí)期客流量，可以評(píng)估營(yíng)銷(xiāo)、促銷(xiāo)策略的合理性； 根據(jù)客流量變化，更有效分配物業(yè)管理、維護(hù)人員及安防人員 ； 根據(jù)商場(chǎng)內(nèi)滯留顧客的數(shù)量合理進(jìn)行電力、人力資源調(diào)整，控制商場(chǎng)運(yùn)做成本； 通過(guò)客流量人群購(gòu)買(mǎi)率，提高營(yíng)銷(xiāo)和促銷(xiāo)的效率； 計(jì)算客流量人群的平均消費(fèi)能力； 評(píng)估和優(yōu)化宣傳廣告和促銷(xiāo)預(yù)算； 根據(jù)來(lái)訪顧客數(shù)量的多少來(lái)決定回饋顧客資金的使用； 可以知道什么時(shí)間是開(kāi)關(guān)店的最佳時(shí)間。1.3本設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的功能1、設(shè)計(jì)雙路激光傳感器檢測(cè)電路，分別監(jiān)測(cè)進(jìn)入、走出商場(chǎng)的顧客；2、再設(shè)計(jì)出PLC控制電路，用來(lái)接收信號(hào)、計(jì)數(shù)處理和發(fā)出指令；3、最后設(shè)計(jì)出語(yǔ)音播報(bào)（帶穩(wěn)壓的）電路，接收PLC指令，對(duì)進(jìn)出商場(chǎng)的顧客表示問(wèn)候。1.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體要求1、采用激光傳感器采集商場(chǎng)內(nèi)人員的流動(dòng)情況；2、能夠統(tǒng)計(jì)進(jìn)入商場(chǎng)的人數(shù)，顯示當(dāng)前商場(chǎng)顧客總?cè)藬?shù)，統(tǒng)計(jì)的數(shù)字由液晶顯示模塊顯示出來(lái)；3、當(dāng)顧客進(jìn)入商場(chǎng)時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)“歡迎光臨！”；4、當(dāng)顧客離開(kāi)商場(chǎng)時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)“謝謝光顧”之類(lèi)的語(yǔ)音。系統(tǒng)邏輯框圖如圖1-1所示： PLC主控液晶顯示模塊語(yǔ)音播報(bào)模塊出口檢測(cè)模塊進(jìn)口檢測(cè)模塊圖1-1 系統(tǒng)邏輯框圖2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的論證及比較2.1 PLC的選擇FX2N系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。由于FX2N系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿(mǎn)足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。1、控制規(guī)模：16256點(diǎn)（基本單元：16/32/48/64/80/128點(diǎn)）2、特點(diǎn)：（1）、集成型高性能。CPU、電源、輸入輸出三為一體。對(duì)6種基本單元，可以以最小8點(diǎn)為單元連接輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備，最大可以擴(kuò)展輸入輸出256點(diǎn)。（2）、高速運(yùn)算基本指令：0.08s/指令；應(yīng)用指令:1.52數(shù)100s/指令。（3）、安心、寬裕的存儲(chǔ)器規(guī)格內(nèi)置8000步RAM存貯器，安裝存儲(chǔ)盒后，最大可以擴(kuò)展到16000步。（4）、豐富的軟元件范圍輔助繼電器：3072點(diǎn)，定時(shí)器：256點(diǎn)，計(jì)數(shù)器：235點(diǎn)，數(shù)據(jù)寄存器：8000點(diǎn)。（5）、除了具有輸入輸出16256點(diǎn)的一般速途，還有模擬量控制、定位控制等特殊控制。（6）、面向海外的產(chǎn)品適合各種安全規(guī)格。3、為大量實(shí)際應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的特殊功能：（1）、開(kāi)發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿(mǎn)足不同的需要-模擬I/O，高速計(jì)數(shù)器。（2）、定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K型熱電偶或Pt傳感器開(kāi)發(fā)了溫度模塊。（3）、對(duì)每一個(gè)FX2n主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模塊。4、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信：連接到世界上最流行的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò) CC-Link，Profibus-Dp和Device Net或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)解決用戶(hù)的通信需要。5、其它功能：（1）、內(nèi)置式24V直流電源24V、400mA直流電源可用于外圍設(shè)備，如傳感器或其它元件。（2）、快速斷開(kāi)端子塊因?yàn)椴捎昧藘?yōu)良的可維護(hù)性快速斷開(kāi)端子塊，即使接著電纜也可以更換單元。（3）、時(shí)鐘功能和小時(shí)表功能在所有的FX2NPLC中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于操作。小時(shí)表功能對(duì)過(guò)程跟蹤和機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。（4）、持續(xù)掃描功能為應(yīng)用所需求的持續(xù)掃描時(shí)間定義操作周期。（5）、輸入濾波器調(diào)節(jié)功能可以用輸入濾波器平整輸入信號(hào)（在基本單元中x000到x017）。（6）、注解記錄功能元件注解可以記錄在程序寄存器中。（7）、在線程序編輯在線改變程序不會(huì)損失工作時(shí)間或停止生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。（8）、RUN/STOP 開(kāi)關(guān)面板上運(yùn)行/停止開(kāi)關(guān)易于操作。（9）、遠(yuǎn)程維護(hù)遠(yuǎn)處的編程軟件可以通過(guò)調(diào)制解調(diào)器通信來(lái)監(jiān)測(cè)、上載或卸載程序和數(shù)據(jù)。（10）、密碼保護(hù)使用一個(gè)八位數(shù)字密碼保護(hù)您的程序。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)選擇型號(hào)為FX2N-32MR的三菱FX2N系列PLC，16繼電器輸出，交流供電 。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示。中央處理器CPU電源系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用戶(hù)程序存儲(chǔ)器輸入電路編程器輸出電路圖2-1 PLC結(jié)構(gòu)框圖2.2語(yǔ)音芯片的選擇WT588D系列語(yǔ)音芯片是中國(guó)廣州唯創(chuàng)科技有限公司中國(guó)臺(tái)灣華邦共同研發(fā)出來(lái)的集單片機(jī)與語(yǔ)音電路與一體的可編輯語(yǔ)音芯片?？煽刂频恼Z(yǔ)音地址位能達(dá)到220個(gè)，每個(gè)地址位里能加載可組合語(yǔ)音為128段，總共28160段語(yǔ)音，足以應(yīng)對(duì)商場(chǎng)的巨大客流量。其特點(diǎn)：1、支持2M32M的SPI-Flash內(nèi)存，播放時(shí)長(zhǎng)較大；2、內(nèi)嵌DSP高速音頻處理器，處理速度快；3、內(nèi)置13Bit/DA轉(zhuǎn)換器，以及12Bit/PWM輸出，音質(zhì)好；4、可通過(guò)專(zhuān)業(yè)上位機(jī)操作軟件，隨意組合語(yǔ)音；5、USB下載方式，支持在線下載/脫機(jī)下載，即便在WT588D通電的情況下，也一樣可以正常下載數(shù)據(jù)到SPI-Flash；6、抗干擾能力強(qiáng)，可用于公共或者工業(yè)場(chǎng)合。由于本系統(tǒng)要求很多的語(yǔ)音段、高速處理和抗干擾能力強(qiáng)等要求，所以選擇WT588D作為語(yǔ)音播報(bào)的主控芯片。2.3顯示模塊的選擇方案一：VLCM12864液晶顯示模塊具有可視化編程圖形界面、采用串行控制、內(nèi)含GB2312 1616點(diǎn)陣國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體字庫(kù)及64KB自造圖庫(kù)。采用臺(tái)灣EDT公司的藍(lán)膜負(fù)顯EW32F10BCW，具有12864的點(diǎn)陣分辨率和CCFT背光源。字庫(kù)中的漢字可以顯示在液晶屏的任意位置。具有標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行通信口，通過(guò)電平轉(zhuǎn)換接口電路可方便地與PLC連接。方案二：點(diǎn)陣顯示是由八行八列的發(fā)光二極管集成在一塊電路上組成，主要用來(lái)顯示漢字，同時(shí)也能顯示數(shù)字和少量圖像,但它的焊接比較麻煩,價(jià)格高，鑒于所設(shè)計(jì)的題目要求它不切實(shí)際。所以排除此方案。方案三：LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示，電路容易理解且驅(qū)動(dòng)的程序簡(jiǎn)單，多片七段譯碼器驅(qū)動(dòng)顯示，這不僅增加了成本，還需要占用多個(gè)I/O口，也給電路的焊接帶來(lái)一定的困難，因此不選用這種方案作為顯示模塊。方案四：采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示，價(jià)格低廉，不僅減少了對(duì)I/O口的浪費(fèi)，而且能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)碼管。其驅(qū)動(dòng)程序容易編寫(xiě)和理解。當(dāng)顯示內(nèi)容不太多，可以排除。經(jīng)過(guò)四種方案的比較以及本系統(tǒng)實(shí)際，由于該系統(tǒng)需要顯示兩個(gè)內(nèi)容，上述的VLCM12864液晶顯示模塊比較妥善，所以本設(shè)計(jì)選擇VLCM12864作為所需要的液晶顯示模塊。3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)以PLC為控制核心，以及外圍供電電路，激光檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)檢測(cè)電路將信號(hào)傳送到控制中心PLC，MAX232構(gòu)成電平轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)PLC和液晶顯示器的通信，用AMS1117穩(wěn)壓模塊對(duì)WT588D語(yǔ)音芯片構(gòu)成的語(yǔ)音播報(bào)電路進(jìn)行穩(wěn)壓。PLC接受指令后進(jìn)行判斷，給語(yǔ)音播報(bào)模塊發(fā)出相應(yīng)的語(yǔ)音指令，同時(shí)液晶顯示器顯示進(jìn)入商場(chǎng)的人數(shù)。3.1系統(tǒng)硬件框圖 本部分主要包括PLC控制中心、供電電路、激光檢測(cè)電路、語(yǔ)音播報(bào)模塊、穩(wěn)壓電路模塊、轉(zhuǎn)換電路模塊和液晶顯示模塊。系統(tǒng)硬件框圖如圖3-1所示：PLC控制中心激光檢測(cè)電路語(yǔ)音播報(bào)模塊穩(wěn)壓模塊電路液晶顯示模塊供電電路電平轉(zhuǎn)換接口電路圖3-1 系統(tǒng)硬件框圖3.2 激光檢測(cè)電路3.2.1 激光傳感器激光具有4個(gè)重要特性:高方向性（即高定向性，光速發(fā)散角?。す馐趲坠锿獾臄U(kuò)展范圍不過(guò)幾厘米；高單色性，激光的頻率寬度比普通光小10倍以上；高亮度，利用激光束會(huì)聚最高可產(chǎn)生達(dá)幾百萬(wàn)度的溫度；高能量密度，激光能量并不算很大，但是它的能量密度很大，因?yàn)樗淖饔梅秶苄?，一般只有一個(gè)點(diǎn)，在短時(shí)間里能聚集起大量的能量。本設(shè)計(jì)選用的是第類(lèi)激光產(chǎn)品沒(méi)有生物性危害。任何可能看見(jiàn)的光束都是被屏蔽的，且在激光暴露時(shí)激光系統(tǒng)是互鎖的。所以，不會(huì)對(duì)人體造成任何傷害。 激光傳感器工作時(shí)，先由激光二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間，即可測(cè)定目標(biāo)距離。傳輸時(shí)間激光傳感器必須極其精確地測(cè)定傳輸時(shí)間，因?yàn)楣馑偬臁?.2.2 激光檢測(cè)電路激光檢測(cè)電路由接進(jìn)出口激光傳感器的3孔排座2個(gè)、10k電阻2個(gè)、1k電阻兩個(gè)、LED指示燈2個(gè)及信號(hào)輸出2孔排座1個(gè)等元器件組成。如圖3-2所示。其中J1、J2分別連接商場(chǎng)進(jìn)出口激光傳感器，J3連接到PLC控制中心。VCC為+5V直流電源。圖3-2 激光檢測(cè)電路3.3 WT588D語(yǔ)音播報(bào)電路3.3.1 WT588D語(yǔ)音芯片WT588D是一款具有單片機(jī)內(nèi)核的語(yǔ)音芯片，因此，可以冠名為WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)。WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)是廣州唯創(chuàng)科技有限公司聯(lián)合臺(tái)灣華邦共同研發(fā)出來(lái)的集單片機(jī)和語(yǔ)音電路于一體的可編輯語(yǔ)音芯片。功能多音質(zhì)好應(yīng)用范圍廣性能穩(wěn)定是WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)的特長(zhǎng)，彌補(bǔ)了以往各類(lèi)語(yǔ)音芯片應(yīng)用領(lǐng)域狹小的缺陷，MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、開(kāi)口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制I/O口擴(kuò)展輸出模式，讓?xiě)?yīng)用人員能將產(chǎn)品投放在幾乎可以想象得到的場(chǎng)所。作為一款以語(yǔ)音為基礎(chǔ)的芯片，對(duì)音質(zhì)的追求當(dāng)然也是精益求精的，完全支持6K22KHz采樣率的音頻加載，芯片的獨(dú)到之處便是將加載的音頻音質(zhì)幾乎完整無(wú)損的展現(xiàn)出來(lái)。WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)能通過(guò)配套軟件WT588D VoiceChip輕而易舉的做到語(yǔ)音組合播放、插入完美的陶冶靜音。靜音的時(shí)長(zhǎng)控制得絕無(wú)絲毫諢差，可控制的語(yǔ)音地址位能達(dá)到220個(gè)，每個(gè)地址位里能加載可組合語(yǔ)音為128段語(yǔ)音。WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)模塊內(nèi)置SPI-FLASH存儲(chǔ)器，WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)芯片可根據(jù)實(shí)際用法外置SPI-FLASH存儲(chǔ)器，眾多的控制模式、語(yǔ)音組合只需更換SPI-FLASH的內(nèi)容，即可完全實(shí)現(xiàn)操作方式的切換。WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)支持SPI-FLASH內(nèi)容在線下載，這是一個(gè)應(yīng)用人員不可或缺的優(yōu)勢(shì)！WT588D語(yǔ)音芯片具有以下特點(diǎn)： 模塊封裝（帶FLASH存儲(chǔ)器及外圍電路）有DIP16、DIP28，芯片封裝有DIP18、SSOP20和LQFP32形式； 根據(jù)外掛或者內(nèi)置SPI-Flash的不同，播放時(shí)長(zhǎng)也不同，支持2M32Mbit的SPI-Flash存儲(chǔ)器； 內(nèi)嵌DSP高速音頻處理器，處理速度快； 內(nèi)置13Bit/DA轉(zhuǎn)換器，以及12Bit/PWM輸出，音質(zhì)好； PWM輸出可直接推勱0.5W/8揚(yáng)聲器，推挽電流充沛； 支持DAC/PWM兩種輸出方式； 支持加載WAV音頻格式； 可通過(guò)與業(yè)上位機(jī)操作軟件，隨意組合語(yǔ)音，可插入靜音，插入的靜音不占用內(nèi)存的容量，一個(gè)已加載詫音可重復(fù)調(diào)用到多個(gè)地址； USB下載方式，支持在線下載/脫機(jī)下載；即便是在WT588D詫音芯片通電的情冴下，也一樣可以正常下載數(shù)據(jù)到SPI-Flash； 支持MP3控制模式、按鍵控制模式、38按鍵組合控制模式、開(kāi)口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制I/O口擴(kuò)展輸出模式； 三線串口控制模式切換到三線串口控制I/O口擴(kuò)展輸出模式只需發(fā)送數(shù)據(jù)就可以迚行切換。切換后仍可把切換前的最后一工作狀態(tài)帶進(jìn)切換后的模式工作； 任意設(shè)定顯示語(yǔ)音播放狀態(tài)信號(hào)的BUSY輸出方式； 抗干擾性強(qiáng)，可應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域； 220段可控制地址位，單個(gè)地址位最多可加載128段語(yǔ)音，地址位內(nèi)的語(yǔ)音組合播放； 支持對(duì)已加載詫音播放試聽(tīng)； 詫音播放停止馬上進(jìn)入休眠模式，芯片轉(zhuǎn)為完全停止?fàn)顟B(tài)； 15種按鍵控制模式，任意一個(gè)按鍵可設(shè)定任意一種控制模式； 配套WT588D VoiceChip上位機(jī)軟件，接口簡(jiǎn)單，使用方便。能極大限度的發(fā)揮出WT588D詫音單片機(jī)的各項(xiàng)功能； 簡(jiǎn)單的單片機(jī)編寫(xiě)方式，擺脫以往復(fù)雜繁瑣的匯編思維； 單個(gè)芯片支持外掛多個(gè)存儲(chǔ)器； 最多可加載500段用亍編輯的語(yǔ)音； 插入的靜音時(shí)間范圍10ms25min； 芯片復(fù)位時(shí)間5ms 工作電壓DC2.8V5.5V； 靜態(tài)休眠電流小亍10uA； 支持加載6K22KHz采樣率音頻； 支持8和弦MIDI播放（此功能有待開(kāi)放）。 WT588D語(yǔ)音芯片應(yīng)用方框圖如圖3-3所示：控制端WT588D語(yǔ)音芯片SPI-FlashBUSY輸出音頻輸出USB下載圖3-3 WT588D語(yǔ)音芯片應(yīng)用方框圖3.3.2 語(yǔ)音播報(bào)電路AMS1117是一款正電壓輸出的低壓降三端線性穩(wěn)壓電路，在1A輸出電流下的壓降為1.2V。AMS1117分為兩個(gè)版本，固定電壓輸出版本和可調(diào)電壓輸出版本。固定輸出電壓1.5V、1.8V、2.5V、3.3V、5.0V和可調(diào)版本的電壓精度為1；固定電壓為1.2V的產(chǎn)品輸出電壓精度為2。本設(shè)計(jì)選用的是固定電壓輸出版本。AMS1117芯片內(nèi)過(guò)熱切斷電路提供了過(guò)載和過(guò)熱保護(hù)，以防環(huán)境溫度造成過(guò)高的結(jié)溫。AMS1117系列穩(wěn)壓器有可調(diào)版與多種固定電壓版，設(shè)計(jì)用于提供1A輸出電流且工作壓差可低至1V。在最大輸出電流時(shí)，AMS1117器件的壓差保證最大不超過(guò)1.3V，并隨負(fù)載電流的減小而逐漸降低。AMS1117的片上微調(diào)把基準(zhǔn)電壓調(diào)整到1.5%的誤差以?xún)?nèi)，而且電流限制也得到了調(diào)整，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的壓力。AMS1117內(nèi)部集成過(guò)熱保護(hù)和限流電路，固定輸出電壓為3.3V，具有1%的精度。作為三端穩(wěn)壓管，AMS1117的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，一般對(duì)電源效率要求不高的地方，都有可能用到：充電器、一些電路板、電池充電器，電話，數(shù)據(jù)庫(kù)，LED顯示器，衛(wèi)星接收器等。為了確保AMS1117的穩(wěn)定性，需要在輸入和輸出端各連接一個(gè)電解電容。通常，線性調(diào)整器的穩(wěn)定性隨著輸出電流增加而降低。WT588D語(yǔ)音播報(bào)電路包括以AMS1117穩(wěn)壓芯片為主控，電容C6、C7，電阻R5和LED組成的穩(wěn)壓供電模塊，以WT588D芯片為核心，J5為語(yǔ)音信號(hào)輸入雙孔排座，揚(yáng)聲器輸出語(yǔ)音如圖3-4所示。圖3-4語(yǔ)音播報(bào)電路3.4液晶顯示電路 由于液晶顯示模塊具有工作電壓低、功耗低、信息豐富、體積小、質(zhì)量小、壽命長(zhǎng)、無(wú)輻射、可以顯示復(fù)雜的文字及圖形、顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)，在各種儀器儀表、電子設(shè)備、移動(dòng)通訊及家用電器中得到了廣泛的應(yīng)用。雖然PLC可以與普通液晶顯示模塊進(jìn)行通訊，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。PLC的通訊接口是串行通訊口，與液晶模塊連接時(shí)需要復(fù)雜的接口電路，通訊時(shí)每個(gè)顯示畫(huà)面的漢字、字符、數(shù)字都要按順序逐字發(fā)送，要占用較大的PLC內(nèi)存空間存貯各個(gè)顯示畫(huà)面，而且PLC與液晶顯示模塊的通訊程序也十分龐大復(fù)雜。下面介紹一種基于串行控制的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊VLCMl2864，具體闡述了它的基本功能、工作原理及其與PLC的硬件接口電路。3.4.1液晶顯示模塊的硬件結(jié)構(gòu)帶中文字庫(kù)的12864是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)1616點(diǎn)漢字，和128個(gè)168點(diǎn)ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示84行1616點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。VLCM12864具有以下基本特征： 低電源電壓（VDD:+3.0-+5.5V） 顯示分辨率:12864點(diǎn) 內(nèi)置漢字字庫(kù)，提供8192個(gè)1616點(diǎn)陣漢字(簡(jiǎn)繁體可選) 內(nèi)置 128個(gè)168點(diǎn)陣字符 2MHZ時(shí)鐘頻率 顯示方式：STN、半透、正顯 驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS 視角方向：6點(diǎn) 背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/51/10 通訊方式：串行、并口可選 內(nèi)置DC-DC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓 無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì) 工作溫度: 0 - +55 ,存儲(chǔ)溫度: -20 - +60用帶中文字庫(kù)的12864顯示模塊時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：1、欲在一個(gè)位置顯示中文字符時(shí)，應(yīng)先設(shè)定字符顯示位置，即先設(shè)定顯示地址，再寫(xiě)入中文字符編碼。2、顯示ASCII字符過(guò)程與顯示文字過(guò)程相同，不過(guò)在顯示連續(xù)字符時(shí)，只須設(shè)定一次顯示地址，由模塊自動(dòng)對(duì)地址加一指向下一個(gè)字符位置，否則，顯示的字符將會(huì)有一個(gè)空ASCII字符位置。3、當(dāng)字符編碼為2字節(jié)時(shí)，應(yīng)先寫(xiě)入高位字節(jié)，再寫(xiě)入地位字節(jié)。4、模塊在接受指令前，向處理器必須先確認(rèn)模塊內(nèi)部處于非忙狀態(tài)，即讀取BF標(biāo)志時(shí)BF需為“0”，方可接受新的指令。如果在送出一個(gè)指令前不檢查BF標(biāo)志則在前一個(gè)指令和這個(gè)指令中間必須延遲一段較長(zhǎng)的時(shí)間，即等待前一個(gè)指令確定執(zhí)行完成。5、“RE”為基本指令集與擴(kuò)充指令集的選擇控制位。當(dāng)變更“RE”后，以后的指令集將維持在最后的狀態(tài)，除非再次變更“RE”位置，否則使用相同指令集時(shí)，無(wú)需每次均重設(shè)“RE”位。VLCM 12864液晶顯示模塊的硬件基本結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。模塊主要由普通LCD顯示器、控制器、接口電路、閃存電路等部分組成?？刂破鞑捎门_(tái)灣華邦公司生產(chǎn)的W78E52單片機(jī)，閃存電路采用M29F080A芯片做為存儲(chǔ)器件，主要用來(lái)存儲(chǔ)用戶(hù)預(yù)先編輯好的各種顯示界面。接口電路采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行通信控制模式，接口電壓為T(mén)TL電平，通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路可方便地與上位機(jī)相連。W78E52單片機(jī)接口電路閃存電路液晶顯示模塊圖3-5 VLCM12864液晶顯示模塊硬件結(jié)構(gòu)圖3.4.2液晶顯示模塊的控制方式模塊的串行控制模式為：1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，通訊波特率為9600。VLCMl2864命令說(shuō)明如表3-1所示：表3-1 VLCM12864命令說(shuō)明命令格式功能說(shuō)明BMPnxyCLRCLSxywhINVxywhSDTxyHZAxyHZDASDBLOBLF在以（x，y）為頂點(diǎn)處顯示位圖n清除屏幕上所有顯示清除以點(diǎn)（x，y）為頂點(diǎn)，寬w高h(yuǎn)的矩形反色以點(diǎn)（x，y）為頂點(diǎn)，寬w高h(yuǎn)的矩形在（x，y）處畫(huà)點(diǎn)設(shè)置點(diǎn)（x，y）為漢字或ASCII字符的顯示起點(diǎn)顯示漢字或ASCII字符快捷顯示ASCII字符串，一次輸入最多64個(gè)背光燈打開(kāi)背光燈關(guān)閉其中參數(shù)n、x、y、w、h均為十六進(jìn)制數(shù)，其中x和y為顯示圖形的頂點(diǎn)坐標(biāo)，模塊的左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸向右為正，y軸向下為正。向液晶顯示模塊發(fā)送的命令必須是完整命令的ASCII碼(漢字為其機(jī)內(nèi)碼，ASCII字符為其ASCII碼)。命令HZD和ASD后面加上要顯示的漢字機(jī)內(nèi)碼或字符的ASCII碼即可。在每條命令首尾還要加上命令起始和結(jié)束碼“回車(chē)鍵(ODH)”的ASCII碼“3044，以表明該命令的開(kāi)始和結(jié)束。如命令“CLSOOOOOaOa”,實(shí)際上由串口發(fā)送的內(nèi)容是“3044434C53303030303041 30413044”。3.4.3 液晶顯示模塊與PLC的硬件接口電路電控系統(tǒng)的控制器采用帶有RS232串行通信接口的PLC，由于串行通信接口RS-232采用負(fù)邏輯，即：邏輯“1”為-5-15V，邏輯“O”為+5v+15V。而TTL電平的“l(fā)”和“0分別為24V和0.4V，因此RS-232與TTL電路接口時(shí)需要電平轉(zhuǎn)換，電路采用MAXIM公司的MAX232集成芯片實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。PLC與液晶顯示模塊的連接電路如圖3-6所示。RXDPLCTXDT1OUT T1INR1IN R1OUTMAX232TXD液晶顯示模塊RXD圖3-6 PLC與液晶顯示模塊的連接電路MAX232與就九針串口連接電路如圖3-7所示。九針串口與VLCM液晶顯示器相連，MAX232芯片的11和12號(hào)引腳分別連接到PLC的相應(yīng)端口。從而實(shí)現(xiàn)PLC串行控制液晶顯示模塊。圖3-7串口連接電路VLCM液晶顯示模塊以其控制簡(jiǎn)單、硬件接口方便、不占用PLC的輸入輸出接口等特點(diǎn)為其與PLC的聯(lián)合應(yīng)用提供了便利條件，實(shí)現(xiàn)了PLC對(duì)液晶顯示模塊的實(shí)時(shí)控制。具有節(jié)約PLC系統(tǒng)軟硬件資源，顯示實(shí)時(shí)性好，易于使用等優(yōu)點(diǎn)。3.4.4 PLC的軟件設(shè)計(jì)液晶顯示模塊通常用于顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)和各種參數(shù)，由于系統(tǒng)的參數(shù)經(jīng)常變化，需要不斷的刷新，若對(duì)整個(gè)顯示屏幕進(jìn)行刷新，既增加程序的復(fù)雜程度又占用系統(tǒng)的資源。如將顯示界面預(yù)在模塊內(nèi)部的閃存中，由PLC向液晶模塊發(fā)出顯示相應(yīng)界面的指令，然后在顯示界面上用“HZD”指令疊加要顯示的參數(shù)，可大大提高了系統(tǒng)的工作效率，降低編程的難度。采用下面的方法可使編程更加簡(jiǎn)單化：在程序初始化時(shí)將液晶顯示模塊各指令的ASCII碼存儲(chǔ)到PLC的存儲(chǔ)單元中，需要向液晶模塊輸入顯示命令時(shí)，只需更改PLC存儲(chǔ)器中指令碼的數(shù)據(jù)部分并通過(guò)通訊指令將存儲(chǔ)器中的命令碼送至RS232端口即可。3.5 PLC控制中心FX2N系列PLC有多中模擬量輸入輸出模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊，位置控制模塊、RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模塊或功能擴(kuò)展模塊、模擬定時(shí)器擴(kuò)展板等。使用這些特殊功能模塊和功能擴(kuò)展板，可以實(shí)現(xiàn)模擬量控制、位置控制和聯(lián)網(wǎng)通信等功能。3.5.1 PLC的程序執(zhí)行過(guò)程PLC執(zhí)行程序的過(guò)程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。1、輸入采樣（輸入刷新）在輸入采樣階段，PLC以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時(shí)輸入映象寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到。2、程序執(zhí)行（程序處理階段）在程序執(zhí)行階段，PLC對(duì)程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來(lái)表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿(mǎn)足來(lái)決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶(hù)程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對(duì)于元件映象寄存器來(lái)說(shuō)，其內(nèi)容會(huì)隨程序執(zhí)行的過(guò)程而變化。PLC掃描運(yùn)行方式流程圖如圖3-8所示。3、輸出刷新當(dāng)所有程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里，PLC將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)（輸出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過(guò)一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。因此，PLC在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng)PLC進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣，這方式稱(chēng)為集中采樣。在用戶(hù)程序中如果對(duì)輸出結(jié)果多次賦值，則最后一次有效。在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只在輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出，對(duì)輸出接口進(jìn)行刷新。在其它階段里輸出狀態(tài)一直保存在輸出映象寄存器中。這種方式稱(chēng)為集中輸出。對(duì)于小型PLC，其I/O點(diǎn)數(shù)較少，用戶(hù)程序較短，一般采用集中采樣、集中輸出的工作方式，雖然在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但使PLC工作時(shí)大多數(shù)時(shí)間與外部輸入/輸出設(shè)備隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。 而對(duì)于大中型PLC，其I/O點(diǎn)數(shù)較多，控制功能強(qiáng)，用戶(hù)程序較長(zhǎng)，為提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，可以采用定期采樣、定期輸出方式，或中斷輸入、輸出方式以及采用智能I/O接口等多種方式。 從上述分析可知，當(dāng)PLC的輸入端輸入信號(hào)發(fā)生變化到PLC輸出端對(duì)該輸入變化作出反應(yīng)，需要一段時(shí)間，這種現(xiàn)象稱(chēng)為PLC輸入輸出響應(yīng)滯后。對(duì)一般的工業(yè)控制，這種滯后是完全允許的。應(yīng)該注意的是，這種響應(yīng)滯后不僅是由于PLC掃描工作方式造成，更主要是PLC輸入接口的濾波環(huán)節(jié)帶來(lái)的輸入延遲，以及輸出接口中驅(qū)動(dòng)器件的動(dòng)作時(shí)間帶來(lái)輸出延遲，同時(shí)還與程序設(shè)計(jì)有關(guān)。滯后時(shí)間是設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意把握的一個(gè)參數(shù)。PLC系統(tǒng)內(nèi)部的工作原理可分為5個(gè)步序：內(nèi)部處理、通訊服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理。PLC的工作模式分為運(yùn)行模式（RUN）與停止模式（STOP）兩種。當(dāng)PLC處于RUN模式時(shí)，PLC按步序從內(nèi)部處理開(kāi)始，到輸出處理結(jié)束一個(gè)執(zhí)行周期，一個(gè)執(zhí)行周期結(jié)束后，將立即開(kāi)始下一個(gè)周期的執(zhí)行，即返回到第一個(gè)步序-內(nèi)部處理，如此一直循環(huán)下去；當(dāng)PLC處于STOP模式時(shí)，PLC按步序從內(nèi)部處理開(kāi)始，只執(zhí)行前兩個(gè)步序，即到通訊服務(wù)結(jié)束一個(gè)執(zhí)行周期。PLC的這種運(yùn)行方式稱(chēng)為循環(huán)掃描方式，而每執(zhí)行一個(gè)執(zhí)行周期所需時(shí)間稱(chēng)為循環(huán)掃描時(shí)間或掃描周期。 圖3-8 PLC掃描運(yùn)行方式流程圖系統(tǒng)管理掃描開(kāi)始輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新編程器通信系統(tǒng)通信程序檢查診斷允許I/O？運(yùn)行方式？允許I/O？開(kāi)始下次掃描YNYNNY在PLC的存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一區(qū)域用于存放輸入/輸出信號(hào)的狀態(tài)及當(dāng)前值，它們分別稱(chēng)為輸入映像區(qū)和輸出映像區(qū)。PLC的其它地址元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱(chēng)為元件映像存儲(chǔ)區(qū)。通過(guò)建立元件映像存儲(chǔ)區(qū)，使PLC成為一個(gè)真正的數(shù)字采樣控制系統(tǒng)；雖然PLC不可能像繼電器控制柜那樣隨時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)輸出狀態(tài)，但只要采樣周期足夠短，即采樣頻率足夠高，這樣的采樣系統(tǒng)應(yīng)該完全符合實(shí)際系統(tǒng)的需要。 1、 內(nèi)部處理：PLC完成對(duì)自身硬件的自檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自身硬件有問(wèn)題或硬件配置與實(shí)際對(duì)不上時(shí)，PLC將產(chǎn)生錯(cuò)誤指示。Haiwell PLC對(duì)此種錯(cuò)誤以主機(jī)上的ERR錯(cuò)誤指示燈閃爍指示。 2、 通訊服務(wù)：PLC處理與計(jì)算機(jī)、PLC、編程器及別的智能設(shè)備的通訊。 3、 輸入處理：PLC在輸入操作上采用定時(shí)采樣的方式。即在一個(gè)掃描周期的固定時(shí)刻（一般在掃描周期的開(kāi)始）一次性集中采樣所有的外部輸入點(diǎn)，采樣結(jié)果用二進(jìn)制的形式存入到RAM中一個(gè)區(qū)域（輸入映像寄存器區(qū)）。這樣在執(zhí)行程序時(shí)，所需的現(xiàn)場(chǎng)訊息全部從輸入映像區(qū)中取用，不直接從現(xiàn)場(chǎng)取樣。 4、 程序執(zhí)行：PLC的用戶(hù)程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中順序排列。在無(wú)跳轉(zhuǎn)指令的情況下，CPU從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行，逐條順序地執(zhí)行用戶(hù)程序，直到用戶(hù)程序結(jié)束，執(zhí)行指令時(shí)，從元件映像存儲(chǔ)區(qū)中讀出元件的狀態(tài)及當(dāng)前值，并據(jù)指令的需要進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算及賦值操作，最后的運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)入到線圈或輸出類(lèi)指令對(duì)應(yīng)的元件映像存儲(chǔ)區(qū)中。 5、 輸出處理：PLC在輸出操作上采用定時(shí)輸出的方式。即在一個(gè)掃描周期的固定時(shí)刻（一般在掃描周期的結(jié)束）先將它們存放在RAM中的一個(gè)區(qū)域（輸出映像寄存器區(qū)），掃描周期結(jié)束時(shí)再將輸出映像區(qū)中控制信息集中輸出。3.5.2 PLC的I/O分配SB1為啟動(dòng)按鈕，當(dāng)按下SB1時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始工作；SB2為停止按鈕，當(dāng)按下SB2時(shí)，除了在異常報(bào)警狀態(tài)下外，系統(tǒng)都將停止工作；輸入端口X2、X3連接進(jìn)出口的激光傳感器，將傳感器發(fā)出的信號(hào)輸入到PLC中，完成檢測(cè)進(jìn)入商場(chǎng)人數(shù)的指令；輸入端X4和輸出端Y2連接在MAX232的12和11號(hào)端口，傳輸指令給液晶顯示器，顯示相應(yīng)內(nèi)容；輸出端口Y3連接到連接器J5，控制WT588D語(yǔ)音芯片播報(bào)相應(yīng)語(yǔ)音。PLC的外部接線圖如圖3-9所示。3.5.3 PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間PLC采用集中I/O刷新方式，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也不會(huì)改變，不會(huì)影響本次循環(huán)的掃描結(jié)果。輸出信號(hào)的變化滯后于輸入信號(hào)的變化，這產(chǎn)生了PLC的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時(shí)間為2-3個(gè)掃描周期。PLC的這種滯后響應(yīng)，在一般的工業(yè)控制系統(tǒng)是完全允許的，但不能適應(yīng)要求I/O響應(yīng)速度快的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合。X0 Y0X1 Y1X2 Y2 PLCX4 Y3COM24V COM啟動(dòng)按鈕停止按鈕傳感器RXDTXDLN220VJ5圖3-9 PLC外部接線圖SB1SB2系統(tǒng)啟動(dòng)系統(tǒng)停止3.5.4 PLC使用的注意事項(xiàng)PLC在應(yīng)用過(guò)程中，要保證正常運(yùn)行，應(yīng)注意一系列問(wèn)題，PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高、抗干擾能力較強(qiáng)，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過(guò)于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈，或安裝使用不當(dāng)，就可能造成程序錯(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會(huì)造成設(shè)備的失控和誤動(dòng)作，從而不能保證PLC的正常運(yùn)行。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面要求設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問(wèn)題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。因此，在使用中應(yīng)注意以下問(wèn)題：1、 溫度PLC要求環(huán)境溫度在055，安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大，基本單元和擴(kuò)展單元之間要有30mm以上間隔；開(kāi)關(guān)柜上、下部應(yīng)有通風(fēng)的百葉窗，以防太陽(yáng)光直接照射；如果周?chē)h(huán)境溫度超過(guò)55，要安裝電風(fēng)扇強(qiáng)迫通風(fēng)。2、 濕度為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%(無(wú)凝露)。3、震動(dòng)應(yīng)使PLC遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止振動(dòng)頻率為1055Hz的頻繁或連續(xù)震動(dòng)。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動(dòng)時(shí)，必須采取減震措施。4、空氣 避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對(duì)于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中，并安裝空氣凈化裝置。 5、電源 PLC供電電源為50Hz、220（110%）V的交流電，對(duì)于電源帶來(lái)的干擾，PLC本身具有足夠的抵抗能力。對(duì)于可靠性要求較高的場(chǎng)合或電源特別嚴(yán)重的環(huán)境，可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的變化比為1：1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)前面介紹了商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案，該部分的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到控制系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)想的功能。在完成硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，就可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。該軟件設(shè)計(jì)采用自上而下的方法，需要先設(shè)計(jì)出系統(tǒng)控制系統(tǒng)的功能流程圖，根據(jù)具體控制要求，逐步細(xì)化控制框圖，然后完成每個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行編譯、調(diào)試和修改。4.1 總體流程設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的要求，當(dāng)顧客當(dāng)顧客進(jìn)入商場(chǎng)時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)“歡迎光臨”并開(kāi)始計(jì)數(shù)，同時(shí)在液晶顯示器上顯示歡迎標(biāo)語(yǔ)和進(jìn)入商場(chǎng)的顧客總數(shù)以及當(dāng)前商場(chǎng)內(nèi)的顧客數(shù)。當(dāng)顧客離開(kāi)商場(chǎng)時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)“謝謝光顧”等語(yǔ)音信息。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件流程圖如圖4-1所示：4.2系統(tǒng)軟件程序說(shuō)明首先“開(kāi)始”，打開(kāi)電源，系統(tǒng)初始化，液晶顯示器上顯示歡迎標(biāo)語(yǔ)：“歡迎光臨！”并開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)有顧客進(jìn)入商場(chǎng)時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)“歡迎光臨”，同時(shí)計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)有顧客離開(kāi)商場(chǎng)時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)“謝謝光臨”同時(shí)計(jì)數(shù)器減1。進(jìn)入商場(chǎng)內(nèi)的總?cè)藬?shù)和目前商場(chǎng)內(nèi)剩余人數(shù)顯示在液晶顯示器上，顧客可以通過(guò)注意液晶顯示器上的人數(shù)判斷當(dāng)前是否適合進(jìn)入商場(chǎng)。另外，如果商場(chǎng)內(nèi)人太多，也可以通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)商場(chǎng)內(nèi)過(guò)于擁擠警示即將進(jìn)入商場(chǎng)的顧客在外面等候，以免發(fā)生踩踏等意外事故。開(kāi)始系統(tǒng)初始化顯示歡迎并計(jì)數(shù)進(jìn)口檢測(cè)出口檢測(cè)判斷是否有客人進(jìn)入商場(chǎng)如判斷是否有客人離開(kāi)商場(chǎng)計(jì)數(shù)變量加1計(jì)數(shù)變量減1液晶顯示進(jìn)入商場(chǎng)內(nèi)的顧客數(shù)和歡迎標(biāo)語(yǔ)語(yǔ)音播報(bào)歡迎光臨是否是否圖4-1 系統(tǒng)軟件流程圖語(yǔ)音播報(bào)謝謝光臨4.3設(shè)計(jì)相關(guān)程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)啟動(dòng)和停止程序梯形圖如下。如梯形圖所示，當(dāng)按下SB1，即X000時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，按下SB2，即X001時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)行。程序中含有自鎖。Y000Y000X000Y001X001Y001 系統(tǒng)計(jì)數(shù)程序梯形圖如下：當(dāng)按下SB1，即X000時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)，同時(shí)計(jì)數(shù)器完成復(fù)位。當(dāng)商場(chǎng)進(jìn)口傳感器有脈沖信號(hào)，即有客人進(jìn)入商場(chǎng)時(shí)，計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)商場(chǎng)出口傳感器有脈沖信號(hào)，即有客人離開(kāi)商場(chǎng)時(shí)，計(jì)數(shù)器減1。當(dāng)同時(shí)有人進(jìn)入和離開(kāi)商場(chǎng)時(shí)，計(jì)數(shù)器保持不變。X002X003X003X002INC C0DEC C0RSTC0X000WT588D語(yǔ)音播報(bào)電路程序如下，當(dāng)按下X002，即有客人進(jìn)入商場(chǎng)時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)歡迎光臨等歡迎語(yǔ)，當(dāng)按下X003，即有客人離開(kāi)商場(chǎng)時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)謝謝光臨等。Y004Y003X003X002液晶顯示單片機(jī)程序如下：BOOL lcd_bz() / 測(cè)試LCD忙碌狀態(tài)BOOL result;rs = 0;rw =