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参赛作品《基于STC15W系列单片机IO可扩展工业控制板》
SingleYork
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发表于Wed Jun 13 09:46:36 CST 2018   |  只看该作者 1# 电梯直达

【报名阶段需要填写的内容】


1. 参赛者姓名(必填项):SingleYork    


2. 单位或学校名称(选填项):自由职业


3. 当前职务或职称(选填项):电子/电气工程师


4. 参赛作品的名字(必填项):基于STC15W系列单片机IO可扩展工业控制板


5. 简要陈述您的idea和作品(必填项):在非标自动化行业里,很多场合都需要用到PLC来做自动化控制,然而,并不是所有的场合都只能用PLC来完成工作,比如,某些项目中,可能只需要处理一下简单的输入输出信号,例如:按钮、继电器、电磁阀、信号灯等,而且,某些场合下,需要做多机通信,并且用无线通信的方式来替代传统复杂的走线方式,以上种种,如果都用PLC来实现的话,未必不能实现,可是,接下来的成本会让人担忧。一个PLC再便宜都要好几百块吧,而且,要扩展出一两百个点的话、再加上无线通信模块的话,那就更不便宜了!然而,这种场合,完全可以用单片机来替代,比如STC15W系列的单片机,64脚封装的,最多可以有62个IO口,再接上带IIC接口的MCP23017,16个输入/输出口,只需要两个IO口,最多可以扩展8个MCP23017模块,也就是16*8=128个点,比PLC的成本便宜了何止一点点?而且,单片机挂上232芯片,和标准的触摸屏、上位机通信,也差不到哪去!本人做过不少项目,都是用单片机来完成的!


  


 


 


6. 拟用到的立创商城在售物料(必填项):STC15W4K56S4、MCP23017、EL357N、AO3400A、LM2576、LED、B5819W、SP3232、电阻、电容、二极管等


7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充(必填项):C10X无线模块


8. 拟用到的EDA工具软件名称(必填项):无


【作品正式发表(报名成功后进入设计阶段)需要填写的内容】


一、作品简介

例如,可以包括但不局限于以下内容:

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片;


 


主板实物图


 


输入(左)输出(右)扩展板实物图


  简介:


  1. 该扩展板采用STC15W系列单片机做主控芯片,51内核,操作简单,官方提供了完整的库函数,配置起来更加简单,STC15W系列单片机外设接口丰富,相比传统的单片机来说,功能更加强大,在自动化控制应用方面,不仅能实现对继电器、电磁阀、指示灯等电器元件的控制,还能利用单片机本身的定时器、PWM等硬件资源实现对多个步进电机、直流电机的控制。
  2. 控制板本身带有24路带光耦隔离的NPN输入接口,20路带MOS管隔离输出的输出接口,每路可带24V 3A以上的负载(当然,负载是大功率的话还是考虑用继电器大功率MOS管扩展板为宜),每组输出接口设有单独的COM口,可根据实际情况接5V/9V/12V/24V等不同电压的负载,另外,如果在某些应用场合下,IO点数不够的话,可以使用板载的IIC接口,加上输入或输出扩展模块,轻轻松松实现,最大128路(8个输入模块)输入扩展,或128路(8个输出模块)输出扩展,也可以自由搭配不同输入、输出模块个数,然后在软件里面设置每个模块的功能(输入还是输出)。
  3. 板子本身带有两路RS232接口,和一路RS485接口,方便跟外部设备连接,同时,板子本身也带有一路TTL电平的UART接口,可接市面上常用的无线模块,实现多机无线通信,板子上的4位拨码开关,可为多机通信配置地址。
  4. 带有两路0-10V的 模拟量输入接口。



2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景;


研究背景:

在自动化控制领域,很多应用场合下,对控制器的要求并不是很高,而却由于空间或者成本限制,常常需要寻找一种低成本的控制器来替代传统的PLC,对一些电池阀、继电器、指示灯等开关量信号,或步进电机、直流电机进行控制,众所周知,PLC的成本相对来说是比较高的,便宜的至少也要几百块,点数稍微多一点的,可能动不动就上千了,再加上一些通信模块,使得成本大大增加。


研究目的、功能及市场前景:

通过这种低成本的控制方案,在保证功能稳定的同时,将成本最大程度降低,尤其是对于一些量产设备,大大解决了企业的成本。就拿笔者公司之前做过的某设备来说,两年总共做了七八百台,主要就是控制两个步进电机,然后加一个触摸屏,几个按钮,如果用传统的三菱PLC来做,不说多了,成本至少在1000左右吧,而且原装的PLC体积比较大,空间有限,某宝上那种仿的板式PLC,在这种大批量设备上又不敢轻易使用。所以,笔者用单片机类似本文中的这款板子,做了主控,总硬件成本不到100块,成本上至少节省了几十万,这可不是一个小数目!因此,在很多应用场合下,用单片机来做一些自动化控制,不仅在板子功能、外观上可以自由设定,而且有时候为了接线方便,可以设计一些特定的接口,不仅节省了成本,也使得某些工作变得简单方便,从另一个角度上大大减少了现场组装调试人员的工作量,从而提高了效率,进一步又节省了成本。另外,笔者之前给某工厂做的无线数据采集系统中也使用了类似该功能的板子,通过板子上的无线接口,将数据从多个模块中传到一个主模块上,然后主模块通过串口发送到PC或者触摸屏,实现远程数据采集和控制,大大减少了现场繁杂的布线。


3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面,有哪些亮点可体现?


创新性:

该控制板的扩展采用了MCP23017这款带IIC接口的芯片,带有3个地址位,最多可同时接8个模块,每个模块带有16路输入/输出接口,只需要两个接口,最多可扩展出128个输入/输出接口。以最少的IO口,尽可能扩展出最多的IO口。


实用性:

可以同时实现多路数字量的输入输出,可以随时增加输入或者输出接口,并且带有多种通信接口,基本上满足了大部分工业场合的应用,性价比可谓是非常的高!


二、系统构架图

用流程图或思维导图等形式,描述您的作品的组成构架,即方案图。




三、硬件部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件(官方建议大家尽量用源文件上传),如果是图片,请确保图片是清晰可辨的;


2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

3.注明所用到的EDA工具软件名称并附上设计链接。


四、材料清单(BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件(关键器件即可),比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的,最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。


五、软件部分的描述(选填)

如果您的作品涉及到软件,请列出作品对应的软件工作流程图,及关键部分的例程、源码(如果您想开源的话请上传全部源码)。


六、作品演示

请上传您的作品的功能演示到腾讯视频,并编辑到本楼(或附上视频链接)。按要求上传视频可获得10分,具体详见活动规则。


七、总结

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划,及对我们主办方的建议和意见等。

  该帖子已被SingleYork于Sun Aug 19 22:50:17 CST 2018编辑过
一直在超越!http://bbs.ickey.cn/community/topics.php?mod=other&uid=17991
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立创工程小...
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发表于Wed Jun 13 18:00:11 CST 2018   |  只看该作者 2#

您的作品标题有点长,可不可以缩短一点,这样容易记


恭喜您已经报名成功!

您现在就可以开始进行设计工作了,后期相关内容请在一楼编辑进行完善。

当前所有参赛选手分值统计表及活动详细介绍见:http://club.szlcsc.com/article/details_12591_1.html


立创商城电子制作节(审核专员)
SingleYork
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发表于Wed Jun 13 18:11:56 CST 2018   |  只看该作者 3#
立创工程小陈 发表于 Wed Jun 13 18:00:11 CST 2018  2# 您的作品标题有点长,可不可以缩短一点,这样容易记 恭喜您已经...
哈哈,好吧,我改一下,已经改好了
一直在超越!http://bbs.ickey.cn/community/topics.php?mod=other&uid=17991
SingleYork
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发表于Thu Jun 14 08:46:56 CST 2018   |  只看该作者 4#
    
一直在超越!http://bbs.ickey.cn/community/topics.php?mod=other&uid=17991
立创小星
【官方工作人员】
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发表于Thu Jun 14 09:08:30 CST 2018   |  只看该作者 5#
恭喜您传播成功,获得3分。当前所有参赛选手分值统计表及活动详细介绍见:http://club.szlcsc.com/article/details_12591_1.html
立创小星
【官方工作人员】
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发表于Mon Aug 06 18:01:46 CST 2018   |  只看该作者 6#
楼主,咱们这次制作节设计截止时间是2018年8月20日23时59分59秒,时间有点紧了,记得及时在1楼编辑更新!冲刺20000元大奖(注:超时更新无效)
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