这是一个由NE555定时器组成的单稳态电路，其中VCC5.0D端接图3中光电耦合器的集电极。其工作原理为：系统上电初始，2、6管脚电平不能突变，保持为低电平。分析NE555的内部电路可知，此时输出端3管脚输出高电平，电路开始对R、C电路进行充电，随着时间的推移，管脚2、6的电平不断升高，当升至23VCC时，输出端3管脚将翻转至低电平，使三极管导通，VCC5.0D输出5V.这样，系统上电后经过一段时间，I/O口的电平稳定下来之后，光电耦合器才得电开始工作。暂稳态的持续时间tW取决于外接电阻R和电容C的大小。tW等于电容电压在充电过程中从0上升到23VCC所需要的时间，
1.2.2模拟量输入电路设计
先通过电阻R66，将现场传感器输出的电流信号转换为0~5V电压信号进行采集。考虑到抗干扰及对微处理器电路的保护，在转换电路的输出端加了线性光耦HCNR201.
1.2.3串行通讯接口电路设计
为了能与其它工业控制产品兼容，我们设计时采用了RS-485接口标准。为了将TTL电平转换成RS485电平，选用了SP485E收发器。SP485E芯片的数据传输速率可高达10Mbps，其最大的特点是在为发送器输出和接收器输入管脚提供了ESD保护电路。
2嵌入式PLC的软件系统设计
嵌入式PLC的软件分为运行系统软件和开发系统软件两部分。运行系统负责对整个系统的管理和对用户程序的编译执行，并保存所有的数据，完成与外界通讯。开发系统面对用户，完成对PLC程序的编辑和转换。
2.1PLC运行系统软件
该系统负责为应用程序分配内存，把该应用程序加载到分配好的内存里，然后开始执行该程序的指令。如果该程序要求位于底层的操作系统提供服务，该运行系统还必须负责处理有关的服务请求。该运行系统是基于嵌入式操作系统μC/OS-II来开发的，选用嵌入式操作系统提高了软件系统的抗干扰性，系统的可靠性及应用软件的开发效率，缩短了开发周期。μC/OS-II的移植的主要工作是修改与ARM处理器相关部分的代码，它们集中在3个文件中。
①OS_CPU.H文件该文件包含了用#define定义的与处理器相关的常量、宏和类型定义。文件中这些数据类型的定义如下：
typedefunsignedcharBOOLEAN;
typedefunsignedcharINT8U;
typedefsignedcharINT8S;
typedefunsignedshortINT16U;
typedefsignedshortINT16S;
typedefunsignedintINT32U;
typedefsignedintINT32S;
typedeffloatFP32;
typedefdoubleFP64;
typedefunsignedintOS_STK;
与ARM7体系结构相关的一些定义如下：
#defineOS_CRITICAL_METHOD2
__swi（0×00）voidOS_TASK_SW（void）；
__swi（0×01）void_OSStartHighRdy（void）；
__swi（0×02）voidOS_ENTER_CRITICAL（void）；
__swi（0×03）voidOS_EXIT_CRITICAL（void）；_
_swi（0×40）void*GetOSFunctionAddr（intIndex）；
__swi（0×41）void*GetUsrFunctionAddr（intIndex）；
__swi（0×42）voidOSISRBegin（void）；
__swi（0×43）intOSISRNeedSwap（void）；
__swi（0×80）voidChangeToSYSMode（void）；
__swi（0×81）voidChangeToUSRMode（void）；
__swi（0×82）voidTaskIsARM（INT8Uprio）；
__swi（0×83）voidTaskIsTHUMB（INT8Uprio）；
/*上述函数需在移植文件OS_CPU.H中将其声明。
*/#defineOS_STK_GROWTH1
此代码段中的OS_ENTER_CRITICAL（）函数和OS_EXIT_CRITICAL（）函数实现打开和关闭处理器的功能。
②OS_CPU_C.C文件该文件中的任务栈结构初始化函数OSTaskStkInit（），必须根据移植时统一定义的任务堆栈结构进行初始化。另外还有9个系统规定的钩子函数必须声明，但可以不包含任何代码，这些钩子函数在本移植中全为空函数。
③OS_CPU_A.S文件的移植共包括4个函数：多任务启动函数中调用的OSStartHighRdy（）、任务切换函数OSCtxSw（）、中断任务切换函数OSIntCtxSw（）、时钟节拍服务函数OSTickISR（）。
至此整个μC/OS-II内核移植完成。以后的用户程序都是在这个基础上进行的扩充。
2.2PLC开发系统软件
该系统的主要任务是让用户编写PLC程序，所以还需要设计与该系统相对应的编程平台。编程平台的设计主要包括编程界面的设计、编辑器的设计、转换模块的设计、编译器的设计和通信模块的设计等。
用户在编程平台里编写PLC程序。这里借用FX系列PLC的编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C作为编程平台，编程语言可以使用梯形图和指令表。然后通过转换程序把编译后的目标文件转化成C语言。转换程序其实就是一个解释系统，通过逐条翻译编程软件的指令表，生成和处理器指令系统无关的用户指令。使用这样的方式作为上位机编程平台，节省了工作量。
3系统测试
将所设计的PLC软件系统植入基于LPC2294的嵌入式开发平台，与PLC输入输出硬件接口板连接，构成14输入10输出的PLC系统。在上层开发系统中编写相应的PLC梯形图，编译后加载到嵌入式PLC的运行系统中。
按下开关0，相应的LED0被点亮，延时4秒后LED1被点亮。按下开关1，相应的LED2被点亮，同时LED0被熄灭。
由以上的测试效果可以看出原型机的测试结果与理论分析结果相同，所设计的PLC控制系统硬件、软件及μCOS-II操作系统的移植达到了期望的控制效果，达到了设计要求。
4结束语
本文针对目前普通PLC存在的一些不足，提出了一种基于LPC2294的嵌入式PLC设计方案。该嵌入式PLC的硬件、软件、通信等各方面的功能设计灵活，易于剪裁，更贴近各种档次的机电设备的要求。该PLC完全基于嵌入式系统的技术基础，拿来就可以用，且SOC芯片、嵌入式操作系统、符合IEC61131-3编程语言标准编程环境等在市场上很容易找到，因此该嵌入式PLC在我国市场的使用和推广前景十分可观。
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