用 AWTK 和 AWPLC 快速开发嵌入式应用程序 (3)- 定时器

AWPLC 目前还处于开发阶段的早期，写这个系列文章的目的，除了用来验证目前所做的工作外，还希望得到大家的指点和反馈。如果您有任何疑问和建议，请在评论区留言。

1. 背景

AWTK 全称 Toolkit AnyWhere，是 ZLG 开发的开源 GUI 引擎，旨在为嵌入式系统、WEB、各种小程序、手机和 PC 打造的通用 GUI 引擎，为用户提供一个功能强大、高效可靠、简单易用、可轻松做出炫酷效果的 GUI 引擎

AWPLC 是 ZLG 自主研发的 PLC 系统（兼容 IEC61131-3)，其中 AWPLC 的运行时库 (Runtime) 基于 ZLG TKC 开发，可以移植到到任何主流 RTOS 和 嵌入式系统。AWPLC 的集成开发环境 (IDE) 基于 AWTK 开发，可以运行在 Windows、MacOS 和 Linux 系统之上。AWPLC 的主要目标之一是把 PLC 中 低代码开发方法 引入到嵌入式软件，从而提高嵌入式软件的开发效率和可靠性。

2. 简介

之前我们用 AWPLC 实现了一个手动的走马灯，按下一次按钮就点亮下一个灯，能不能做到让程序自动切换呢？当然是可以的。下面我们就用定时器来自动切换的走马灯。

PLC 里有 3 种标准的定时器：

• TON 通电延时定时器。输入为高电平时启动定时器。
• TOFF 断电延时定时器。输入为低电平时启动定时器。
• TP 脉冲延时定时器。 输入为脉冲时启动定时器。

AWPLC 实现了这三种定时器，但是这几种定时器本身没有循环定时的功能。要实现循环定时，需要额外的重置逻辑和计数器。

幸好 AWPLC 扩展了一个循环计数的定时器 ZTIMER，它在定时时间到达时，重新开始计时，并增加计数器的值，这让实现自动切换变得非常简单。

ZTIMER 中开头的字母 Z 表示是 ZLG 扩展的功能块，AWPLC 的重要特色之一就是高度可扩展，而且会内置 ZLG 多年在嵌入式系统开发中积累的功能块，包括各种算法、协议和实用功能，这将大大简化嵌入式软件的开发。

2.1 系统组成

该系统包括：

• 两个按钮。一个用于启动系统，一个用于停止系统。
• 8 个 LED。轮流点亮，实现走马灯效果。

2.2 软件模拟

• 按钮和 LED 都用软件模拟。

3. PLC 程序

3.1 变量定义

在本系统中，需要定义几个变量：

• START 按钮。映射到第一个数字输入 (%IX0.0)。

• STOP 按钮。映射到第二个数字输入 (%IX0.1)。

• RUNNING 系统运行状态指示。

• LEDS 8 个 LED 灯。映射到前 8 个数字（即一个字节）输出 (%QB0.0)。

具体配置如下图所示：

3.2 功能块图

基本工作原理：

• 按下 START 按钮，将 RUNNING 标志设置为 TRUE。

• 按下 STOP 按钮，将 RUNNING 标志设置为 FALSE。

• RUNNING 为 TRUE 时，定时器开始计时，时间到，计数增加 1，移位器移位，点亮下一个灯，如此循环实现走马灯的效果。

• RUNNING 为 FALSE 时，定时器停止计时。

注意常量 1 的数据类型一定要指定为 USINT（即 8 位无符号数），才能保证按 8 位进行循环。

具体实现如下图所示：

4. 用户界面

应用程序不需要编程，用 AWTK Designer 设计好界面，将控件与模型进行绑定即可。下面介绍一下控件与模型的绑定方法。这里用的是 AWTK-MVVM，数据绑定规则与 AWTK-MVVM 是完全一样的。

模型可以用 io、plc 或者 io+plc。io 可以用来绑定 IO 变量，plc 可以用来绑定程序 PLC 内部变量。

示例：

<window v-model="io+plc" tr_text="AWPLC demo">
1

由于符号 % 在程序里具有特殊功能，所以在绑定 IO 变量时，把 % 换成 _ 。比如：将 %QX0.0 写作 _QX0.0 。

示例：

  <button x="0" y="bottom:5" w="100" h="100" 
     v-data:pressed="{_IX0.0, mode=TwoWay}" style="push_button"/>

  <view name="out" x="100" y="bottom:5" w="-100" h="100" 
    children_layout="default(r=1,c=8)">
    <check_button v-data:value="{_QX0.0}" style="led_red" sensitive="false"/>
    <check_button v-data:value="{_QX0.1}" style="led_red" sensitive="false"/>
    <check_button v-data:value="{_QX0.2}" style="led_red" sensitive="false"/>
    <check_button v-data:value="{_QX0.3}" style="led_red" sensitive="false"/>
    <check_button v-data:value="{_QX0.4}" style="led_red" sensitive="false"/>
    <check_button v-data:value="{_QX0.5}" style="led_red" sensitive="false"/>
    <check_button v-data:value="{_QX0.6}" style="led_red" sensitive="false"/>
    <check_button v-data:value="{_QX0.7}" style="led_red" sensitive="false"/>
  view>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

程序界面如下所示（为了方便理解，我们把功能块图和变量定义，都放到了界面上）：

运行效果：点击 START 按钮，8 个 LED 灯会循环点亮。点击 STOP 按钮系统停止运行。

由此可见，在 AWPLC 功能块图的帮助下，我们不要写 C 代码或脚本，即可完成应用程序的开发。AWPLC 用低代码降低了开发的门槛，提高了开发的效率。AWPLC 等您来玩！