项目16 彩灯循环点亮PLC控制
PLC技术及应用(FX2N系列)——循环彩灯控制
图2.11.13 位移动指令示意图
三菱FX2N系列PLC的功能指令（一）
（二）传送指令功能说明
3、取反传送指令CML
取反传送指 令 P
D
操作数
程序步
FNC14 CML CML（P ）
CML CML(P) 5步 (D)CML (D)CML(P)9步
4、成批传送指令BMOV
成批传送指令 P 操作数 程序步
三菱FX2N系列PLC的功能指令（一）
（二）传送指令功能说明 1.传送指令MOV
传送指令 P D FNC12 MOV MOV（P） 操作数 程序步 MOV MOV(P) 5步 (D)MOV (D)MOV(P)9步
指令格式：FNC12 MOV [S] [D] FNC12 MOVP [S] [D] FNC12 DMOV [S] [D] FNC12 DMOVP [S] [D] 指令功能： MOV是16位的数据传送指令，将源操作数[S]中的数据传送到目标操 作数[D]中。 DMOV是32位的数据传送指令，将源操作数[S][S+1]中的数据传送 到目标操作数[D][D+1]中。 源操作数范围：K，H，KnX，KnY，KnM，KnS，T，C，D，V，Z。 目标操作数范围：KnY，KnM，KnS，T，C，D，V，Z。
三菱FX2N系列PLC的功能指令（一）
（二）传送指令功能说明
2.位移动指令SMOV 【例2.11.4】 SMOV指令应用
指令说明： 如图2.10.12所示。当X000为ON 时，执行SMOV指令。 先将D1中16位二进制数转换成 BCD码（假设是1234），D2中的内容 是BCD码5678。 然后将D1中第四位1（K=4）开 始的共2位（K2）BCD码，即1和2， 移到D2的第3位（K=3）开始的第3位 和第2位（K=2）的BCD码位置上去， D2原来第3位和第2位上的BCD码67被 12所取代，原来第4位和第1位的58不 变，D2的内容变为5128，再自动转换 成十六位二进制数。 数据位移动的示意图如图2.11.13 所示。
plc彩灯循环控制课程设计
plc彩灯循环控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握彩灯循环控制的相关知识点。
2. 学生能掌握PLC编程软件的使用，学会编写简单的彩灯循环控制程序。
3. 学生了解彩灯循环控制中所涉及的电子元件，如继电器、传感器等，并理解它们的工作原理。
技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行彩灯循环控制程序的编写，实现彩灯的有序循环点亮。
2. 学生能够通过实际操作，解决彩灯循环控制过程中可能出现的问题，提高实际操作能力。
3. 学生能够运用已学知识，对彩灯循环控制系统进行创新设计，提高创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习PLC彩灯循环控制，培养对自动化技术的兴趣和热情，增强学习动力。
2. 学生在学习过程中，养成合作、探究的学习习惯，培养团队协作精神。
3. 学生能够认识到PLC技术在现实生活中的广泛应用，增强对科技改变生活的认识，提高社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合PLC技术的实际应用，注重理论知识与实践操作的紧密结合。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，引导他们通过自主探究、合作学习等方式，达到课程目标。
课程目标的设定旨在使学生在掌握PLC彩灯循环控制技术的基础上，提高实践操作能力和创新能力，培养良好的学习态度和价值观。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理：介绍PLC的组成、工作原理、特点及应用领域，使学生了解PLC技术的基本概念。
2. 彩灯循环控制原理：讲解彩灯循环控制的基本原理，包括彩灯的点亮顺序、循环方式等。
3. PLC编程软件操作：教授PLC编程软件的使用方法，使学生能够熟练操作软件，编写简单的彩灯循环控制程序。
4. 电子元件及其应用：介绍彩灯循环控制中涉及的电子元件，如继电器、传感器等，并讲解它们的工作原理及在PLC控制系统中的应用。
5. 彩灯循环控制程序编写：详细讲解彩灯循环控制程序的编写方法，引导学生学会使用PLC编程软件进行编程。
数电课程设计--16路彩灯循环控制设计
南京工程学院课程设计说明书题目 16路彩灯循环控制电路设计课程名称数字电路课程设计院（系、部、中心）电力工程学院专业电力系统及其自动化班级电力083 学生姓名张乡农学号 206081245设计地点工程实训中心9-305指导老师卢松玉王玫设计起止时间：2010年1 月10日至2010年1月14日一、设计目的：1、学会了将一个实际情况电路抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。
2、掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。
3、掌握实际输出电路不同要求的实现方法。
4、熟悉Max+plusⅡ9.23软件运行环境，并了解其里面的各部分。
二、设计任务：设计16路彩灯循环控制电路，使得该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控制器，具有多路输出，彩灯由发光二极管模拟替代。
根据不同的控制信号进行不同的计数，再通过译码器电路，得出不同的彩灯循环控制结果。
还需满足彩灯的闪烁按一定的规则变化（三种）；电路有复位控制；设定彩灯的闪烁的时间。
三、设计步骤：（1）局部电路图详解：彩灯信号输出部分：为实现16路彩灯输出，本案例选用两块集成电路译码器74138进行控制信号的输出。
A、B、C为3个输入，有8种组合，即可输出彩灯的8路，使用两块74138即可实现16路彩灯信号输出。
设定第一块74138输出的灯为L1~L8，第二块为L9~L16。
两块74151对74138进行控制的原理详解：本案中采用了两块集成电路数据选择器74151，用以对两块译码器进行控制，达到实现多种亮法的目的。
这一块74151中，A、C、GN接地，B接全电路的一个开关EN（工作时置1），所以当工作时，此块74151的输出Y恒为0，WN恒为1，这使得两块74138的各有部分控制借口处于工作状态。
这一块74151中，输出端WN悬空；Y的输出结果由输入端B控制，而B即是本电路的亮法控制按钮INPUT2；当input2置0时，Y 输出结果为D0，D0即是计数器74161的QD输出端；当input2置1时，Y=D2，D2是74161 QD的反信号。
十六路循环心形彩灯控制
目录摘要 (2)第一章系统组成及工作原理 (3)1.1总体设计思路 (3)1.2基本原理 (3)1.3 电路框图 (3)第二章循环发光器的系统组成 (4)2.1 555定时电路产生时钟脉冲 (5)2.2 移位寄存器 (6)2.3 方案二 74LS138及192的功能 (7)第三章循环电路的总体设计 (8)3.1 74LS194组成的电路 (9)3.2 74LS138及74LS192组成的电路 (11)第四章实验结果的调试及检测 (13)4.1调试使用的主要仪器 (15)4.2 调试技巧的方法 (15)4.3调试中出现的故障、原因及排除方法 (15)第五章总结 (17)第六章附录 (18)附录一 (18)附录二 (18)附录三 (19)评分表 (20)摘要本次循环控制彩灯电路的制作主要采用74LS194与74LS160芯片接成心形结构的移位寄存器、计数器来实现，通过555定时电路组成多谢振荡电路。
整个电路主要由移位寄存器、计数器、控制电路、脉冲发生器构成16个彩灯的循环控制，并且通过移位寄存器的控制可以组成多种花型。
本次主要为全亮全灭，及对称性移动的功能。
关键词：控制、循环、555定时电路第一章系统组成及工作原理1.1总体设计思路根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯对称移动，及全灭全亮功能输出电路。
时钟脉冲产生电路由555定时电路组成多谐振荡触发器产生连续始终脉冲，循环控制电路采用74LS194与74LS160实现,其中74LS160为整个循环控制电路提供驱动作用。
1.2基本原理本次实验主要是通过两片双向移位寄存器74LS194与74LS160来实现彩灯电路的循环控制，通过555定时电路来产生连续时钟脉冲进行信号的输入，由外围开关控制信号的不同闪烁，实现对称闪烁及全灭全亮功能。
1.3框图图1-1设计框图第二章 循环发光器的系统组成2.1 555定时电路产生时钟脉冲555集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，可连接成多谐振荡电路，产生单位脉冲，用于触发计数器。
16路循环彩灯控制器
南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》任务书设计题目：16路循环彩灯控制器专业：本11通信01班学生姓名: 周世闻学号：***********起迄日期:2013年12月9日~2013年12月20日****:***教研室主任：王彦课程设计目录一、内容摘要及关键词 (3)二、课程设计任务书 (5)三、课程设计方案及结构框图 (7)四、课程设计原理 (8)五、各单元电路的设计、计算及说明 (8)六、课题整体电路图 (13)七、芯片功能及其原理介绍 (14)八、所用元器件清单 (24)九、课程设计的心得体会 (25)十、参考文献 (26)摘要数字电路是一门专业的基础课程，它具有很强的理论性与十分广泛的工程应用，本次课程设计的主要目的是掌握数字电子技术的一些基础知识，能够在一定程度上应用数电子技术的相关知识解决实际问题。
此次的课程设计是十六路循环彩灯控制器，此电路由四部分组成。
如下：第一部分是由555计时器组成的信号发生器，控制频率的变化；第二部分是由74HC163计数器组成的计数部分，其时钟信号由555计时器提供；第三部分是由74HC154译码器组成的，计数器输出不同的计数结果，即可控制译码器译码得到不同的输出信号，决定彩灯的循环变化。
如果使得计数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的计数，则在输出端可见不同的彩灯循环输出。
而最后一部分则主要是由十六个彩灯构成的输出显示部分，显示在输入的信号不同时的输出结果，方便得出实验结果，进行此次实验设计的总结。
关键词：555计时器、74HC163计数器、74HC154译码器、ＬＥＤ彩灯、控制器、原理。
summaryDigital circuit is a professional foundation courses,it has a strong theoretical and very extensive engineering applications,the main purpose of this course is to master the design of digital electronic technology some of the basics, to a certain extent, the number of electronic technology applications relevant knowledge to solve practical problems.The curriculum is designed Sixteenth Street cycle lantern controller, this circuit consists of four parts.The first part is composed of the timer signal generator 555 controls the frequency change;The second part is composed of counting in part by the 74HC163 counter, the clock signal is provided by a 555 timer;The third part is a 74HC154 decoder composed of different counting result of the counter output, the decoder can control an output signal obtained by decoding a different decision cycling lantern.If the control of the counter so that the different control input signal, a different count, the type seen at the output cycle of the output lights.The last part is mainly constituted by the output of the sixteen lights display section not shown in the input signal while the output of a convenient experimental results obtained, the summary of the experimental design.Key words:555 control、74HC163 counter、74HC154 decoder、LED lights、controller、principle。
16位彩灯追灯控制
利用移位指令子程序调用指令编程
一、任务提出
16位彩灯排列示意图及I/O地址如下 图所示：
有两种追灯花样： ①顺时针追灯： Q0.0→Q0.1→„„→Q0.7→Q2.7→Q2.6
→„„→Q2.0→Q0.0循环
②逆时针追灯：
Q2.0→Q2.1→„„→Q2.7→Q0.7→Q0.6
虑追灯的速度以及启动开关断 开后重启等问题。
③“顺时针追灯”子程序和“逆 时针追灯”子程序类似，只要设
计出其中的一个，另一个稍作修
改即可。
④“顺时针追灯”中，需要用到
循环左移位（Q0.0向Q0.7方向移 位）和循环右移位（Q2.7向Q2.0
方向移位），但是重点要考虑
Q0.7→Q2.7的衔接问题。
分为字节型、字型、双字型三种。
2. 移位指令格式
3. 功能演示
三、任务解决方案
1. 设计思路
①总体上利用子程序调用实现两种追 灯花样控制。即需要编写一个“顺时
针追灯”子程序、一个“逆时针追灯”
子程序、一个主程序。
②在主程序中主要考虑如何实
现两个子程序的循环调用，即 子程序调用的条件；其次要考
2. 16位彩灯顺时针追灯梯形图
3. 16位彩灯逆时针追灯梯形图
4. 完整的梯形图
→16位彩灯 首先按顺时针追灯花样闪亮，循环3次 后自动转至逆时针花样，循环3次后再 自动转至顺时针花样，如此循环直至
将启动开关断开。
二、相关新知识：移位指令
1. 分类：移位指令分为左、右移位，
循环左、右移位，寄存器移位三类。 前两类移位指令按移位数据的长度又
毕业设计--彩灯循环点亮的PLC控制
北京工业职业技术学院机电系毕业论文彩灯循环点亮的PLC控制计：论文10 页插图3幅论文完成日期：2010-5-14评阅人：指导教师：***答辩委员会主任：摘要随着人们生活水平的提高，环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到很多彩色的霓虹灯。
特别是当今充满竞争的时代，各地政府为吸引游客和投资者，在城市的沿街、沿道、沿河、沿线等地用霓虹灯造景，实施"亮化工程"，以美化环境、树立城市形象。
由于LED彩灯克服了传统霓虹灯投资大，制作工艺复杂，使用玻璃管、高压电源及惰性气体等诸多不便，同时解决了耗电高、造价高，使用寿命短的不足，因此得到了广泛的应用。
越来越多的商家开始关注这块商机无限的市场，竞相制作生产。
但是目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制成成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。
同时这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。
此外从功能上来看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
目录一、概述 (4)二、硬件设求 (4)1、控制要求 (4)2.熟练掌握PLC 的外部接线 (5)三、系统设计 (5)1、不规则时钟信号发生器 (5)2、计数器和译码器电路 (6)3、开关电路 (7)4、总结 (8)四、系统调试： (9)五、设计心得 (9)六、结论 (10)一、概述：随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到所有的控制领域。
现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
为了满足这一需求，生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。
利用PLC可编程控制器，三菱FX2N-48MR可编程控制器进行彩灯循环点亮的PLC控制的编程。
plc位彩灯循环控制
1
时钟
复位
2
时钟
复位
启动
3
带外部方向输入信号的单相加/ 减计数器
时钟
方向
4
时钟
方向
复位
5
时钟
方向
复位
启动
6
带加减计数时钟脉冲输入的双相计数器
加时钟
减时钟
7
加时钟
减时钟
复位
8
加时钟
减时钟
复位
启动
9
A/ B相正交计数器
A相时钟
B相时钟
10
A相时钟
B相时钟
复位
11
A相时钟
B相时钟
复位
启动
（六）高速计数器与高速脉冲输出指令
（一）功能指令概述
二、相关知识
（二）功能指令的形式
二、相关知识
的控制程序由主程序OB1、子程序和中断程序组成。
（三）S7-200 CPU控制程序的构成
二、相关知识
S7-200 CPU 1．子程序
（1）子程序的作用。子程序常用于需要多次反复执行相同任务的地方，只需要写一次子程序，其他程序在需要的时候调用，而无需重写该程序。子程序的调用是有条件的，未调用时不会执行子程序中的指令，因此使用子程序可以减少扫描时间。
（三）S7-200 CPU控制程序的构成
二、相关知识
1．子程序
（2）子程序的创建。
在“编辑”菜单中选择“插入”→“子程序”命令，或在程序编辑器视窗中单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“插入”→“子程序”命令，程序编辑器将从原来的POU显示进入新的子程序。用鼠标右键单击指令树中的子程序或中断程序的图标，在弹出的菜单中选择“重新命名”命令，可以修改名称。
第六章5循环移位指令
• 带进位循环右移RCR（Rotation Right with Carry） • 带进位循环左移RCL（Rotation Left with Carry）
执行这两条指令时，各位的数据与进位位M8022一起（16位指令时一共17
位）向右（或向左）循环移动n位（见图）。
三、位右移和位左移指令 • 位右移SFTR（Shift Right） • 位左移 SFTL（Shift Left） 操作数 [S]： X、Y、M、S [D]：Y、M、S
实现位元件中的状态成 组地向右或向左移动
说明： 位元件组的长度由n1指定，n2指定移 动的位数。
梯形图
图中X010由OFF变为ON时，位右移指令（3位1组）按以下顺序移位：M2～M0中 的数溢出，M5～M3→M2～M0，M8～M6→M5～M3，X002～X0000→M8～M6。 图b中的X010由OFF变为ON时，位左移指令按图中所示的顺序移位。
Y2 0 0 0 1 1 0 0
Y1 0 0 1 1 0 0 1
Y0 0 1 1 0 0 1 1
M0 1 1 0 0 1 1 0 循 环
(c)四台水泵运行梯形图
图
四台水泵轮流工作实例
2．位左移指令SFTL举例
【例题】 位左移指令SFTL的程序梯形图如图所示。设Y17～Y0的初 始状态为0，X3～X0的位状态为1011。求数次执行位左移指令SFTL后， Y17～Y0各位状态的变化。
（1）位右移说明： 当操作条件满足时，位右移指令在n1个指定目标位元件中，右移n2个指 定的源元件位元件状态。即n2位[S.] 状态右移到n1位[D.]，从n1位目标元件 的高位进去，而其低位溢出。 上述的示例程序操作。位右移的目标元件为：M10~M25，源元件为： X0~X1，当X1由“0”变“1”时，X1、X0的状态传到M25、M24，原来的 M25、M24移到M23、M22…以此类推，M11、M10丢失。由图示的方法说 明状态的变化。 由于连续型操作，每个扫描周期都进行操作，合上一瞬间，就把原操作数状 态都移位了。建议使用SFTRP，SFTLP，便于控制。
项目 彩灯循环点亮PLC控制
项目16 彩灯循环点亮PLC控制【课题名称】彩灯循环点亮PLC控制【课时安排】8课时（360分钟）【教学目标】1.学习字元件、位组合元件的组成、用法以及与位元件的区别2.学会使用编程元件数据寄存器D和变址寄存器V、Z3.学习功能指令的基础知识4.学习传送指令、循环指令、加1、减1指令的用法5.根据控制要求正确编写PLC梯形图程序【教学重点】1.字元件、位组合元件的组成、用法2.编程元件数据寄存器D分类、编号和变址寄存器V、Z的编号和用法3.功能指令的格式、数据长度、执行形式和操作数4.传送指令、循环指令、加1、减1指令的格式、用法【教学难点】1.位组合元件表示的编号、用法2.变址寄存器V、Z在的用法3.循环指令的执行过程和进位标志位的使用4.使用功能指令编写梯形图程序【关键点】1.位组合元件、数据寄存器D、变址寄存器的编号、用法2.功能指令的格式、数据长度、执行形式和操作数3.传送指令、循环指令、加1、减1指令的用法4.功能指令编程【教学方法】讲授法、讨论法、小组合作、自主探究学习、项目教学法、操作练习【教具资源】计算机、PLC、常用低压电器、彩灯、万用表、导线、三菱FX系列PLC硬件手册、编程手册电子稿、任务指导书等【教学过程】一、项目分析教师活动：教师使用课件展示项目控制要求，分析程序设计思路，指出本项目可以用前面所学的“经验法”和“顺控法”编程，而在此将学习的是使用功能指令编写梯形图程序。
学生活动：学生理解项目的控制要求，明确本项目将使用循环移位、传送、加1、减1等指令实现。
二、项目实施任务一学习相关知识教师活动1：教师使用课件，讲解字元件、位组合元件的基本知识，特别是位组合元件的表示形式及表示数据的位数，帮助学生理解位元件和位组合元件的区别。
学生活动1：学生在教师的指导下，使用手册学习字元件、位组合元件的基本知识。
正确理解位组合元件的表示形式、表示数据的位数及与位元件的区别。
教师活动2：教师指导学生借助于手册学习数据寄存器、变址寄存器的分类、编号及应用。
16路彩灯循环电路课程设计
山东轻工业学院课程设计任务书学院：专业：姓名：班级：学号：题目16路彩灯循环电路课程设计主要内容、基本要求、主要参考资料等：1、主要内容设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路，要求可以实现彩灯循环的变化规律可以调节。
（1）学会分析、设计和测试用555定时器构成的多谐振荡器。
（2）熟悉译码器和中规模集成计数器的工作原理。
（3）利用译码器和计数器设计彩灯控制电路，实现不同的闪烁效果2、基本要求（1）实现16个LED灯循环点亮。
（2）LED灯的闪烁按一定的规则变化，可通过输入开关设置闪烁规律。
(3)实现至少三种闪烁状态。
3、参考文献[1]康华光《电子技术基础数字部分（第五版）》高等教育出版社[2] 陈汝全《电子技术常用器件应用手册》机械工业出版社[3]谢自美《电子线路设计安装调试》华东科技大学出版社[4]包兴、胡明《电子器件导论》北京理工大学出版社[5]阎石《数字电子技术基础》高等教育出版社实验时间：年月日至年月日指导教师：系（或教研室）主任：山东轻工业学院课程设计专用纸成绩课程名称数电课程设计指导教师院（系）专业班级学生姓名学号设计日期课程设计题目 16路彩灯循环电路课程设计一．设计要求及主要技术指标1.1 设计要求（1）、根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。
（2）、列出所用元器件清单并购买。
（3）、安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。
（4）、记录实验结果。
（5）、撰写设计报告。
1.2 主要技术指标（1）实现16个LED灯循环点亮。
（2）LED灯的闪烁按一定的规则变化，可通过输入开关设置闪烁规律。
(3)实现至少三种闪烁状态。
1.3设计目的设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路，要求可以实现彩灯循环的变化规律可以调节。
（1）学会分析、设计和测试用555定时器构成的多谐振荡器。
项目16 彩灯循环点亮PLC控制
项目实施
【任务四】：编写梯形图程序，写出指令表 活动1：程序设计
项目实施
【任务四】：编写梯形图程序，写出指令表 活动2：写出指令表 活动3：程序分析
项目实施
【任务五】：输入程序 活动1：启动编程软件GX Developer 活动2：创建新工程 活动3：梯形图程序输入 活动4：梯形图程序的转换 活动5：工程保存 活动6：程序写入
实训器材
序号 符号
1 PLC
2
HL
3
QF
4
SB
5
FU
实训设备材料表
设备名称
型号、规格
可编程控制器
FX2N-48MR-001
彩灯
AD16-22 AC220V
空气开关
DZ47-10/1P
按钮
LA39-11
熔断器
RT18-32/2A
单位 数量 备注
台
1
个
8
个
1
个
2
个
1
项目分析 PLC中基本指令和步进指令主要用于逻辑处理
设备名称
输出端子编号
启动按钮SB1
X000
彩灯HL1～HL8 Y000～Y007
停止按钮SB2
X001
项目实施
【任务三】：画出外部接线图，并进行接线 活动1：画出外部接线图 活动2：学生根据外部接线图，完成接线。
【要求】：顺时 针圈接线鼻子， 不能有毛刺，一 个接线柱最多压 两根线，露铜不 能太长。
，但在工业自动化控制系统中许多场合需要进行数 据处理，因此在现代PLC中引入了功能指令（也称 为应用指令）。功能指令主要用于数据传送与比较 、运算、变换、程序控制等。
本次实训将使用循环移位、传送、加1、减1等 指令实现八个彩灯的移位控制。
16路彩灯循环课程设计
16路彩灯循环课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解16路彩灯循环的基本原理，掌握电路连接方法和编程控制技巧。
2. 学生能够运用所学的电子元件和编程知识，设计并实现一个具有循环亮灯效果的16路彩灯系统。
3. 学生能够解释彩灯循环中涉及的物理和数学规律，如电路的串并联、循环计数等。
技能目标：1. 学生能够运用所学的电子制作工具和软件，动手搭建和调试16路彩灯循环电路。
2. 学生能够运用编程语言编写程序，实现彩灯的循环点亮和模式切换。
3. 学生能够通过小组合作，解决在设计和实施过程中遇到的问题，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子技术和编程的兴趣，激发创新精神和实践能力。
2. 学生能够认识到团队合作的重要性，培养尊重他人、善于沟通的良好品质。
3. 学生能够关注环保和节能，将绿色设计理念融入彩灯循环系统的制作过程，增强社会责任感。
本课程针对初中或高中年级的学生，结合电子技术和编程知识，旨在提高学生的动手实践能力和创新能力。
课程性质为实践性、综合性，要求学生在理解基本原理的基础上，注重实际操作和团队合作。
通过本课程的学习，学生能够将理论知识与实际应用相结合，培养解决实际问题的能力。
同时，课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合电子技术和编程知识，选择以下教学内容：1. 电子元件知识：讲解常用的电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，并介绍其在彩灯循环电路中的应用。
2. 电路连接原理：学习电路的串并联原理，分析16路彩灯电路的连接方式，确保学生能够理解和搭建电路。
3. 编程控制技巧：教授编程基础，如循环结构、条件判断等，并运用Arduino 或Micro:bit等编程平台编写彩灯控制程序。
4. 实践操作：指导学生动手搭建16路彩灯循环电路，编写程序，实现彩灯的循环点亮和模式切换。
5. 团队协作：培养学生团队协作能力，分组进行项目实践，共同解决设计和实施过程中遇到的问题。
PLC控制循环彩灯
PLC控制循环彩灯作者：杨旭来源：《消费电子·理论版》2013年第04期摘要：本论文是阐述生活中，每当人们有节日时闪烁的彩灯循环控制系统。
通过可编程控制器（PLC）实现对循环彩灯闪烁控制器的控制工作，它的功能是能够自动控制彩灯循环闪烁，并能实现长时间不断循环转变颜色，实现自动化功能。
使用可编程控制器和定时器的相关功能，通过定时开关不停的转变，彩灯闪烁的种类也随之改变，从而实现自动循环。
关键词：PLC控制；定时器；闪烁彩灯；循环中图分类号：TM923.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 08-0000-02一、引言随着人们生活环境的美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。
彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。
但目前市场上各式样的彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。
这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。
此外，从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
采用PLC控制彩灯的优点是简单快捷，操作的程序也是不怎么复杂。
在彩灯的工作运行中，彩灯能长久地不断地循环闪烁，节日彩灯也就由此产生。
同时，给我们每个人的生活中带来了各式各样的彩色。
当然，随着社会的进步，我相信在生活中所应用的彩灯PLC控制程序仍然会不断的深入更改，而且会变的更快捷便利，生活也随之变的更美，更绚丽。
二、系统总体设计（一）控制要求彩灯作为一种景观，安装在建筑物的适当地方一是作为装饰增添节日气氛，二是有一种广告宣传的作用，也可用在舞台上增强晚会灯光效果。
实现彩灯控制的方案很多，不同的控制方案，其设计方法和思路也不一样。
用PLC实现彩灯的控制
成绩：电气信息学院自创实验报告课程名称：可编程控制器原理及应用指导教师：日期：2013.5.23学生姓名：专业：测控技术与仪器年级：2010级学号：组号：实验室：可编程控制实验室课程代码：实验名称：用PLC实现彩灯的控制一、实验项目的提出在现实生活中，随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯，广告彩灯越来越多地出现在城市中。
在大型的晚会现场，彩灯更是成为不可缺少的一道景观。
小型的彩灯多为采用霓虹灯管做成各种各样和多种色彩的灯管，或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来表达效果。
这些灯的控制设备多为数字电路。
而在现代的生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，数字电路则不能胜任。
针对PLC日益得到广泛应用的现状，本为介绍PLC在对彩灯的控制应用，灯的亮灭、闪烁时间及流动方向的控制均通过PLC 来达到控制要求。
二、实验目的本实验旨在利用在学校所学的PLC知识，应用于彩灯控制系统中。
掌握如何应用PLC来设计一套彩灯自动控制系统的方法以及在设计中对PLC机型的选择、PLC输入/输出点数的选择和PLC 程序的编制，为以后打下一个基础。
本次设计使用PLC来控制变幻灯和流水灯（其流水方式递增），其实现流动方式是以1s的流动速率，由圆心向外扩张的方向，每个圆弧上的灯依次增加。
使学生在对PLC硬件和软件的控制上得到更直接的了解。
三、实验项目的要求1、按下启动按钮，圆心灯亮1s后灭，接着第一个圆环上的灯亮，1s后灭，再接着第二个圆环上的灯亮，如此循环下去。
2、按下停止按钮，所有灯都灭。
四、实验仪器设备：可编程控制器FX2N-48MR、硬件模拟输入板、计算机，通讯转换器JH-04或SC-08，Gppw （基于WINDOWS平台且带模拟运行功能的编程平台），易控组态软件等。
五、实验项目设计5.1 系统设计系统构成如图1所示。
图1 系统结构框图选择三菱FX2N PLC作为控制器，其编程平台选用CX Developer;易控组态软件。
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项目描述 设计一个用PLC控制8盏彩灯（HL1～HL8）循环
点亮的系统，控制要求如下： 按下启动按钮SB1，彩灯以1s间隔从HL1开始正序轮 流点亮，当HL8点亮后，停2s，然后从HL8开始以1s 间隔反序轮流点亮，当HL1点亮后，停2s，从HL1开 始以1s间隔依次点亮至8个彩灯全亮，停2s，在从 HL8开始以1s间隔依次熄灭，停2s，重复上述过程 ，直到按下停止按钮SB2时停止工作。
实训器材
序号 符号
1 PLC
2
HL
3
QF
4
SB
5
FU
实训设备材料表
设备名称
型号、规格
可编程控制器
FX2N-48MR-001
彩灯
AD16-22 AC220V
空气开关
47-10/1P
按钮
LA39-11
熔断器
RT18-32/2A
单位 数量 备注
台
1
个
8
个
1
个
2
个
1
项目分析 PLC中基本指令和步进指令主要用于逻辑处理
点
312点
7488点
256点
说明：（1）通用型可通过设定参数变为停电保持型；（2）停电保持型可通过设定参 数变为非停电保持用（即通用型）；（3）停电保持专用通过设定参数无法变为非停电 保持用；（4）通过参数设定，可将D1000～D7999设定为文件寄存器使用。
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动3：学习编程元件——变址寄存器V、Z
INC（P）
制数加1
C、D、V、Z
减1指令FNC（25）（D） 16位、32位二进制减1指令 功能：将[D]中的二进 操作数D ：KnY、KnM、KnS、T、
DEC（P）
制数减1
C、D、V、Z
程序步 MOV（P）：5
DMOV（P）：9 ROR（P）：5 DROR（P）：9 ROL（P）：5 DROL（P）：9 INC（P）：3 DINC（P）：5 DEC（P）：3 DDEC（P）：5
数n：K、H
循环左移指令FNC（31） （D）ROL（P）
16位、32位循环左移指令 功能：将[D]中的各位 数据向左移动n位，最后一次从最低位移出的状态
存于进位标志M8022中。
目的操作数D· ：KnY、KnM、 KnS、T、C、D、V、Z其他操作
数n：K、H
加1指令FNC（24）（D） 16位、32位二进制加1指令 功能：将[D]中的二进 操作数D ：KnY、KnM、KnS、T、
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动4：学习功能指令（又称为应用指令）基础知识
4.操作数 操作数是功能指令处理的对象，分为源操作数S、目
的操作数D、其他操作数m、n。 源操作数是内容不随指令执行而变化的操作数。目的
操作数是内容随指令执行而改变的操作数。其他操作数用 来表示常数或者对源操作数和目的操作数进行补充说明的 。
项目实施
【任务一】：学习相关知识
活动5：学习功能指令
1.MOV、ROL、ROR、INC、DEC指令格式及功能
名称
指令格式及功能
可用软元件
传送指令FNC（12） MOV（P）DMOV（P）
16位数据传送指令 功能：源操作数（S）→目的 源操作数：K、H、KnX、KnY、 操作数（D） KnM、KnS、T、C、D、V、Z目
1.指令编号和指令助记符 FX2N系列PLC功能指令编号为FNC00～FNC249，每个编
号都有对应的指令助记符，完成相应的功能。指令助记符 是用英文单词缩写的指令名称。
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动4：学习功能指令（又称为应用指令）基础知识
2.数据长度 FX2N系列PLC功能指令可处理16位数据和32位数据，
指令助记符前加D，表示处理32位数据，无D，则处理16位 数据。
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动4：学习功能指令（又称为应用指令）基础知识
3.执行形式 FX2N系列PLC功能指令的执行形式有连续执行型（指
令助记符后无P标记）和脉冲执行型（指令助记符后有P标 记）两种。
连续执行型指令在触发条件满足时，每一个扫描周期 都要执行一次该指令。脉冲执行型指令在触发条件满足时 ，只执行一个扫描周期。
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动2：学习编程元件——数据寄存器D
数据寄存器D是存储数值数据的软元件 FX系列PLC的数据寄存器是16位，将两个相邻的数据寄存器 组合，可存储32位数值数据。
编号
通用型
停电保持型
停电保持专用 特殊数据寄存器
D0～D199共200 D200～D511共 D512～D7999共 D8000～D8255共
位元件是指只处理ON/OFF信息的软元件，它们主要用于开 关量信息的传递、变换和逻辑处理。
字元件是指处理数值数据的软元件。 位组元件是一种字元件，就是将相同类别的相邻位元件组 合在一起作为字元件使用，达到处理数值数据的目的。位组元 件是将4位位元件组合在一起，表现形式为KnX□、KnY□、 KnM□、KnS□等，Kn中的n表示组数，X□、Y□、M□、S□表示 元件组合的首地址。
变址寄存器主要用于运算操作数地址的修改。FX2N系列PLC 有16个变址寄存器V0～V7、Z0～Z7。V、Z既可作为16位寄存器 进行运算，又可进行32位操作，此时V、Z组合使用，寄存器Z被 指定为低16位，寄存器V被指定为高16位。
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动4：学习功能指令（又称为应用指令）基础知识
32位数据传送指令 功能：（S）→（D），（S+1） 的操作数：KnY、KnM、KnS、T、
→（D+1）
C、D、V、Z
循环右移指令FNC（30） （D）ROR（P）
16位、32位循环右移指令 功能：将[D]中的各位 数据向右移动n位，最后一次从最低位移出的状态
存于进位标志M8022中。
目的操作数D· ：KnY、KnM、 KnS、T、C、D、V、Z其他操作
，但在工业自动化控制系统中许多场合需要进行数 据处理，因此在现代PLC中引入了功能指令（也称 为应用指令）。功能指令主要用于数据传送与比较 、运算、变换、程序控制等。
本次实训将使用循环移位、传送、加1、减1等 指令实现八个彩灯的移位控制。
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动1：学习位元件、字元件、位组合元件