电子信息工程自动化 单片机彩灯控制

摘要

随着社会经济和科学技术的不断进步，人们在保持发展的同时，环境带给人类的影响已经不足以让我们忽视，所以城市的美化问题慢慢的进入了人们的眼帘，PLC的产生给带电子产品带来了巨大变革，彩灯的使用在城市的美化中变得越来越重要。尤其是近些年来科技的不断进步也使彩灯更加快速的发展，本文介绍的是应用PLC的彩灯控制系统设计。本文采用的是西门子公司S7-200系列的PLC对彩灯进行的控制，使彩灯实现颜色的变化、亮灭以及形成流水灯的状态。本文采用变幻类负载控制中间的字体，四周通过流水类负载形成循环灯组，在硬件连接好后，完成输入输出的接线图。在软件方面，根据自己设计的方案，结合工作原理，通过STEP-7的梯形图完成程序的编写和语句表的完成。通过PLC\PPI电缆连接电脑与PLC，并在Windows下对所编写的程序进行检验、调试、监控，进行软件的调试，完善控制系统。在本次设计中，在硬件方面，用的是s7-200 smart系列PLC进行实验。并根据实验的设计画出电气接线图。采用STEP7-Micro\win32进行系统的软件编程，实现梯形图的设计。

关键词：彩灯控制；STEP7；S7-200系列；PLC

彩灯的工作原理

在本文中主要是控制“节日快乐”字样的控制，并通过变幻灯实现对字体的控制。灯均匀的分布在中间的部位，主要的颜色是红黄蓝，在完成时，字体上的颜色会随着时间进行变化。通过设计的图案可以看出，在系统中还使用了长通类负载，它们是由32个颜色不一样的彩灯组成，形成循环灯光的效果。
1工艺流程
1、变幻类负载
当按下开始按键时，第一秒“节日”红灯先亮，第二秒时“快乐”的红灯亮起，之后按照图1进行依次的亮起，当全部亮起后，保持五秒的亮起状态。

图1 1-5s的颜色状态
当全部亮起五秒后，进行熄灭，按照亮起时倒序的顺序进行熄灭，在十七秒时完全熄灭，并保持熄灭状态两秒，见图3.2。

图2 12-17s的颜色变化

硬件设计

1 plc机型的选择
我们选取的PLC是西门子生产的S7-200系列。下面对S7-200做出简要的说明:S7-200系列是一类可编程逻辑控制器。这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要，S7-200的CPU226系列PLC的CPU具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令,使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。进行PLC选型时，基本原则是满足控制系统的功能需要，同时要兼顾维修、备件的通用性。对开关量控制的系统，当控制速度要求不高时，一般的PLC都可以满足要求，如对接触器的控制，电磁阀的转换控制等。当控制速度要求不高，一般采用继电器形式输出。PLC的基本组成见图1：

图1 PLC的基本组成
2 元件的地址分配
1、输入/输出继电器地址分配
根据方案设计，画出输入/输出继电器地址分配表，见图2。

图2 输入输出继电器地址分配

2、其他元件的地址分配
按照设计的要求，其他元件的地址分配，见图3。

图3 其他元件的地址分配

参考文献

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