文档介绍：电子科技大学
单片机最小应用系统
设
计
报
告
指导老师:
学生:
学号:
机电工程学院
2009年5月
单片机最小应用系统设计报告
一、设计题目………………………………………………………1
二、设计目的………………………………………………………1
三、系统硬件图……………………………………………………1
四、程序流程图……………………………………………………2
五、系统分析与说明
………………………………………3
……………………………………………4
……………………………………5
…………………………10
……………………………………………15
.…………………………………….16
六、源程序………………………………………………………17
七、设计体会………………………………………………………20
八、参考文献……………………………………………………20
设计题目
继电器控制。用8031单片机和8255控制继电器,实现外部电路转换。按一个按钮,第一条线通,再按一下,第一条线路断开,第二条线路通。
设计目的
通过本次实验,掌握继电器的基本原理和特点。
掌握可编程通用并行接口芯片8255芯片的结构及编程方法。
搭建单片机最小应用系统,进一步加深对单片机应用的理解,提高处理实际问题的能力和独立分析思考的能力。
系统硬件图
继电器控制的硬件电路原理图如下:
图1 电路原理图
2、PCB图如下:
图2 PCB图
程序流程图
继电器控制系统程序框图如下:
两继电器断开
Key_count=0
第二个按钮是否按下
第二个继电器闭合,另一个断开
第一个继电器闭合
第一个按钮是否按下
Key_count++
开始
图3 程序流程图
五、系统分析与说明
继电器控制系统主要分为三个部分:单片机最小系统,继电器部分,可编程并行接口芯片8255A
部分。
所用主要元件有:AT89S51 ,SRD-05VDC-SL-C型继电器器, 8255A,发光二级管。
继电器实物图与电气图
继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
图4 继电器实物图
图5 继电器电气图
继电器的工作原理和特性
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
①控制电路的电源电压,能提供的最大电流;
②被控制电路中的电压和电流;
③被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时,一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流,否则继电器吸合是不稳定的;
④注意器具的容积。若是用于一般用电器,除考虑机箱容积外,小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器,如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。
MCS-51系列单片机是一种高性能的8位机系列,广泛应用于各种小型控制系统中,其引脚图如图所示。本论文采用的AT89C51单片机是AMTEL公司生产的MCS-51系列的兼容产品,与MCS-51指令系统兼容,系统结构相同,CMOS工艺制造并带有非易失性Flash程序存储器。全部支持12时钟和6时钟操作。AT89C51包含128字节RAM、32条I/O 口线、3个16位定时/计数器、6输入4优先级嵌套中断结构、1个串行I/O 口(可用于多机通信I/O扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路)。
CPU
RAM
ROM
I/O接口
电路
定时器/
计数器
时钟
图6 MCS-51引脚图
MCS-51系列单片机的并行I/O口
接