模块化生产加工系统(MPS)是对自动化生产线的高度模拟，在自动化教学中占有举足轻重的地位，它是一套由PLC进行控制的开放式设备，用户可根据自己的需要选择组成单元设备的数量、类型，在本此实验中MPS采用了九个工作站。近年来随着科技的进步，单片机的性能不断提高，价格越来越低，逐渐成为国内外研究的热点。本文就是研究由单片机实现对MPS的控制，以达到性能提高，价格降低的目的。在控制系统的设计过程中所有实验都在面包板上就进行了验证。由于原系统的输入输出信号都是12V电压，而单片机工作在5V，所以采用了光耦和继电器进行电路隔离。在实现新增加的控制系统过程中，首先熟悉MPS每个工作站的工艺流程及所要求的动作顺序，然后还要了解每个工作站之间信息的传递路径，并以此为基础来确定MPS中传感器输入信号和PLC输出信号的状态，这样才能在不改变原机械结构的模式下增加一个新的控制系统。在本控制系统中采用了九个ATmega16和一个STM32F407型号单片机作为控制核心，它们分别在8位和32位单片机市场中占有较大份额而且其性能完全可以驾驭MPS。ATmega16直接对MPS的每个基站进行控制，并且采用了AVR单片机专用的AVRX操作系统，在AVRX基础上编写的程序简洁高效，调试方便。STM32直接对所有AVR单片机进行控制，并间接对所有基站进行管理。STM32搭配了一个液晶触摸屏作为进行人机交互的界面。STM32在移植了UCOSⅢ、STemWin和LWIP的基础上，实现了九个功能分别为:系统更新、复位、说明、启动、定时、网络、状态、版本、单步运行，其中系统更新功能是STM32从SD卡读取待更新的程序，然后通过CAN总线烧录到ATmega16单片机中，网络功能是实现通过互联网远程操作MPS的目的，定时功能是到达预先设定的时间后，MPS停止工作。由于CAN总线独特的优点和安全性，在本控制系统中所有基站和上位机之间的通讯都采用了CAN总线的方式。整个系统的设计不仅实现了原系统的功能，而且进行了功能的扩展，人机交互更加友好，操作更加方便。