基于PLC的八段数码管数字时钟设计

基于PLC的数显时钟系统设计

一、 课程设计的目的及要求

根据专业教学计划与教学大纲的规定，本课程应有一周的课程设计。通过一定的课题，使学生巩固本课程的基础知识。提高运算、查阅资料、制图和设计的独立工作能力。其要求如下：

1. 学生接到设计题目之后，必须详细了解所设计的系统、应完成的主要任务、工作环境和条件，应达到的自动化水平、生产效率、经济指标、大致的使用年限，另外还要了解设计的具体要求，包括一般的控制要求及特殊要求等内容。

2. 查阅有关的参考书、工具书、期刊、杂志等提出可能实现的方案，对其中的一、二种方案进行性能和经济指标、使用的难易程度等做全面的衡量。

3. 进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。

4. 绘制电气原理图，计算并选择电器元件。 5. 编写PLC软件清单并进行模拟调试。 6. 编写课程设计说明书。

二、 控制要求

本设计以如何显示时间为例，说明怎么利用PLC组成的八段码数显时钟控制器。该控制器可以动态显示小时、分、秒。开机后显示

初始状态，按下启动按钮，该控制器开始工作；按下停止按钮，显示暂停于当前状态。在控制器工作的工程中，可以进行秒、分、小时、各状态采用动态循环方式。控制要求：

开机时初始状态显示为00时00分00秒。

按下启动按钮，开始工作，按时间顺序走,说白了就是电子时钟. 各时间状态采用动态循环扫描。

三、 系统概况

（一） 系统的组成

该数显时钟系统主要由

LED八段数码管和整点报时系统组成。

由PLC控制的数字电子时钟如图1—1所示。电子钟由8个八段LED数码管组成。最左边的两个显示小时，中间的四个分别显示分钟，最右边的两个显示00～60秒。在分与秒和小时与分之间各有两个发光二极管。

R?R?R?R?R?R? LED

LED

LED

LED

LED

LED

（二）PLC的选型及I/O分配 根据所需的控制信号,输入点数

2点,输出点数14点,选择三菱

PLC FX2N--32MR构成基本控制单元。其I/O分配表如下：

表1—1 I/O分配表

输入信号 名称 启动按钮 暂停按钮 代号 SB0 SB1 输入点编号 X0 X1 名称 a段显示输出 b段显示输出 输出信号 代号 a b 输出点编号 Y0代号名称 Y1

c段显示输出 d段显示输出 e段显示输出 f段显示输出 g段显示输出 秒分时间闪烁输出 动态扫描输出端1 动态扫描输出端2 动态扫描输出端3 动态扫描输出端4 动态扫描输出端5 动态扫描输出端6 c d e f g HL S1 S2 S3 S4 S5 S6 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15

四、 系统设计

（一）LED数码管工作原理

它是由若干个发光二极管组成的，当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔划发光，控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。LED数码管分普通亮度和高亮度两种。管子正常发光时段工作电流为5～10mA的属于普通数码管，低于2mA的为高亮度数码管，后者的发光效率高而功耗低。

点亮显示器有静态和动态两种方法。所谓静态显示，就是当显示器显示基本一个字符时，相应的发光二极管恒定地导通或截止。所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描），对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。控制显示器公共极电位的I/O口，称为扫描口，控制各位显示器所显示的字形的8位口，称为段数据口。

各辅助继电器各数字显示

数字 秒个位 秒十位 分个位 分十位 时个位 时十位

0 1 M121 M122 M133 M134 M1 M2 M13 M14 M21 M22 M33 M34

2 M123 M135 M3 M15 M23 M35

4 5 M125 M126 M137 M138 M5 M6 M17 M18 M25 M26

各辅助继电器各划显示 c M142 M152 M42 M52 M62 M72 d M143 M153 M43 M53 M63 M73 3 M124 M136 M4 M16 M24 6 M127 M7 M27 7 M128 M8 M28 8 M129 M9 M29 9 M130 M10 M30

各划 秒个位 秒十位 a M140 M150 M40 M50 M60 M70 b M141 M151 M41 M51 M61 M71 e M144 M154 M44 M54 M64 M74 f M145 M155 M45 M55 M65 M75 g M146 M156 M46 M56 M66 M76 分个位 分十位 时个位 时十位

数字时钟PLC控制输入输出分配表

数字显示PLC控制接线图如下:

硬件接线图如下:

PLC梯形图及解释如下:

M8013 提供1秒的脉冲信号.

STLF完成十进位的效果.

进位后用PLS复位.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pf87.html