微機原理論文

1、楚雄師范學院微機計算機原理及應用技術設計實驗 題 目:繼 電 器 的 控 制 姓 名： 田 健 學 號： 20081042136 專 業(yè): 電子信息科學與技術班 級： 08電信 目錄摘要I關鍵字I 一設計目的二設計要求三系統(tǒng)方案設計四、系統(tǒng)硬件的設計與實現(xiàn)4.1 硬件部分4.11繼電器原理 .4.12 繼電器控制電路分析4.13 繼電器的附加電路形式4.2 8255說明4.21 8255引腳圖與功能介紹五、系統(tǒng)軟件設計5.1 軟件部分5.2 設計思路5.3 接線圖可見附錄五5.4.流程圖可見附錄六5.5設計程序代碼六總結七參考文獻八附錄8.1附錄一 繼電器控制電路.8.2 附錄二 繼電器接口電

2、路8.3附錄三 繼電器引腳圖8.4附錄四 8255引腳圖8.5 附錄五 接線圖8.6 附錄六 流程圖.摘要：控制繼電器是一種自動電器,它適用于遠距離接通和分斷交、直流小容量控制電路,并在電力驅動系統(tǒng)中供控制、保護及信號轉換用。繼電器的輸入量通常是電流、電壓等電量,也可以是溫度、壓力、速度等非電量,輸出量則是觸點動作時發(fā)出的電信號或輸出電路的參數(shù)變化。繼電器的特點是當其輸入量的變化達到一定程序時,輸出量才會發(fā)生階躍性的變化。Intel 8086/8088 系列的可編程外設接口（Programmable Peripheral Interface)簡稱 PPI，型號為8255（改進型為8255A及8

3、255A-5），具有24條輸入/輸出引腳、可編程的通用并行輸入/輸出接口電路。它是一片使用單一+5V電源的40腳雙列直插式大規(guī)模集成電路。8255A的通用性強，使用靈活，通過它CPU可直接與外設相連接。關鍵字：繼電器;8255A;74LS04;一設計目的1學習繼電器的工作原理2掌握用繼電器的基本方法和編程二設計要求利用8255的PA0口輸出高低電平，控制繼電器的開合，以實現(xiàn)對外部裝置的控制。三系統(tǒng)方案設計用8255的PA0口電平變化，低電平時繼電器吸合，常開觸點閉合L2點亮，L1熄滅，高電平時繼電器不工作，常閉觸點閉合，L1點亮，L2熄滅。繼電器動作使L1、L2交替亮滅。要考慮開合的延時，既要

4、能防止繼電器的觸點的抖動，又要使觸點動作明顯。即：L1和L2作為繼電器的開合信號指示燈，亮滅要分明（閃爍速度不能太快）。四、系統(tǒng)硬件的設計與實現(xiàn)4.1 硬件部分4.11繼電器原理 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。     繼電器（relay）的工作原理和特性：當輸入量(如電壓、電流、溫度等)達到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導通或斷開的電器?？煞譃殡姎饬?如電流、電壓、頻率

5、、功率等)繼電器及非電量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點。廣泛應用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。4.12 繼電器控制電路分析1.繼電器控制電路可見附錄一2.繼電器接口電路可見附錄二。其中三極管起電流放大的作用，該電路原理是弱電控制強電的常用方法。3.繼電器引腳圖可見附錄三4.13 繼電器的附加電路形式繼電器是電子電路中常用的一種元件，一般由晶體管、繼電器等元器件組成的電子開關驅動電路中，往往還要加上一些附加電路以改變繼電器的工作特性或起保護作用。繼電器的附加電路主要有如下三種形式：1.繼電器串聯(lián)RC電路：這種形式主要應用

6、于繼電器的額定工作電壓低于電源電壓的電路中。當電路閉合時，繼電器線圈由于自感現(xiàn)象會產(chǎn)生電動勢阻礙線圈中電流的增大，從而延長了吸合時間，串聯(lián)上RC電路后則可以縮短吸合時間。原理是電路閉合的瞬間，電容C兩端電壓不能突變可視為短路，這樣就將比繼電器線圈額定工作電壓高的電源電壓加到線圈上，從而加快了線圈中電流增大的速度，使繼電器迅速吸合。電源穩(wěn)定之后電容C不起作用，電阻R起限流作用。2.繼電器并聯(lián)RC電路：電路閉合后，當電流穩(wěn)定時RC電路不起作用，斷開電路時，繼電器線圈由于自感而產(chǎn)生感應電動勢，經(jīng)RC電路放電，使線圈中電流衰減放慢，從而延長了繼電器銜鐵釋放時間，起到延時作用。3.繼電器并聯(lián)二極管電路：

7、主要是為了保護晶體管等驅動元器件。當圖中晶體管VT由導通變?yōu)榻刂箷r，流經(jīng)繼電器線圈的電流將迅速減小，這時線圈會產(chǎn)生很高的自感電動勢與電源電壓疊加后加在VT的c、e兩極間，會使晶體管擊穿，并聯(lián)上二極管后，即可將線圈的自感電動勢鉗位于二極管的正向導通電壓，此值硅管約0.7V，鍺管約0.2V，從而避免擊穿晶體管等驅動元器件。并聯(lián)二極管時一定要注意二極管的極性不可接反，否則容易損壞晶體管等驅動元器件。4.2 8255說明8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O口。具有3個通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引腳）。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。

8、8255可作為單片機與多種外設連接時的中間接口電路。8255作為主機與外設的連接芯片，必須提供與主機相連的3個總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時必須具有與外設連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255內(nèi)部結構分為3個部分：與CPU連接部分、與外設連接部分、控制部分。4.21 8255引腳圖與功能介紹1. 8255引腳圖可見附錄四2.引腳功能：RESET:復位輸入線，當該輸入端處于高電平時，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。 CS:芯片選擇信號線，當這個輸入引腳為低電平時,即/CS=0時,表示芯片被選中，允許

9、8255與CPU進行通訊;/CS=1時,8255無法與CPU做數(shù)據(jù)傳輸. RD:讀信號線，當這個輸入引腳為低電平時,即/RD=0且/CS=0時,允許8255通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。 WR:寫入信號，當這個輸入引腳為低電平時,即/WR=0且/CS=0時,允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255。 D0D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時，通過它實現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。 PA0PA7:端口A輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 P

10、B0PB7:端口B輸入輸出線，一個8位的I/O鎖存器， 一個8位的輸入輸出緩沖器。 PC0PC7:端口C輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口C可以通過工作方式設定而分成2個4位的端口， 每個4位的端口包含一個4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號輸出或狀態(tài)信號輸入端口。' A1,A0:地址選擇線,用來選擇8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器. 當A1=0,A0=0時,PA口被選擇; 當A1=0,A0=1時,PB口被選擇; 當A1=1,A0=0時,PC口被選擇; 當A1=1.A0=1時,控制寄存器被選擇.五、系統(tǒng)軟件設

11、計5.1 軟件部分根據(jù)硬件需求采用可編程并行I/O接口芯片，為實現(xiàn)對繼電器的控制，采用匯編語言，分別編程控制8255的PA0口輸出高低電平。5.2 設計思路該系統(tǒng)在8088基礎上，連接一個8255A芯片，用于控制信號的輸入和輸出。8255端口A工作在方式0并作為輸出口,端口B工作在方式0并作為輸出口,端口C工作在方式0，端口C高四位為輸入，低四位為輸出。8255PA0連JIN插孔，繼電器常開觸點JK接L2，常閉觸點JB接L1，中心抽頭JZ接地。5.3 接線圖可見附錄五5.4.流程圖可見附錄六5.5設計程序代碼CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE IOCONPT EQU 0FF

12、2BH ;定義8255各口寄存器地址 EQU 0FF29H EQU 0FF28H ORG l880H ;定義起始地址START: MOV AL,88H MOV DX,IOCONPT ;寫控制字,各口均為輸出OUT DX,AL NOP NOP NOP IOLED1: MOV DX,IOAPT ;使PA口輸出高電平IODE2: MOV AL,01H OUT DX,AL CALL DELAY ;延時MOV AL,00H ;使PA口輸出低電平OUT DX,AL CALL DELDY ;循環(huán)JMP IODE2 ;延時子程序DELAY: MOV CX,0FFFFH DELY: LOOP DELY RET

13、;返回 CODE ENDS END START 六總結現(xiàn)代自動控制設備中都存在一個電子與電氣電路的互相聯(lián)結問題。一方面要使電子電路控制信號能夠控制電氣電路的執(zhí)行元件（電動機、電磁鐵、電燈等），一方面又要為電子電路的電氣提供良好的電隔離，以保護電子電路和人身安全。繼電器便能完成這一橋梁作用。 通過此次課程實驗設計，加深了對芯片8255的理解以及對繼電器控制基本方法的了解，同時在對8255A芯片的工作方式選擇，有了更好的認識。通過實驗的硬件連接，使我認識到實驗時獨立動手能力的重要性，也使我們意識到自己在動手能力方面有一定的欠缺，讓我們意識到在以后的學習和其他工作時應加強自己獨立動手能力的培養(yǎng)。七參考文獻1.微機計算機原理及應用技術機械工業(yè)出版社 朱金鈞等編著2.微型計算機原理及接口