微机原理论文

1、楚雄师范学院微机计算机原理及应用技术设计实验 题 目:继 电 器 的 控 制 姓 名： 田 健 学 号： 20081042136 专 业: 电子信息科学与技术班 级： 08电信 目录摘要I关键字I 一设计目的二设计要求三系统方案设计四、系统硬件的设计与实现4.1 硬件部分4.11继电器原理 .4.12 继电器控制电路分析4.13 继电器的附加电路形式4.2 8255说明4.21 8255引脚图与功能介绍五、系统软件设计5.1 软件部分5.2 设计思路5.3 接线图可见附录五5.4.流程图可见附录六5.5设计程序代码六总结七参考文献八附录8.1附录一 继电器控制电路.8.2 附录二 继电器接口电

2、路8.3附录三 继电器引脚图8.4附录四 8255引脚图8.5 附录五 接线图8.6 附录六 流程图.摘要：控制继电器是一种自动电器,它适用于远距离接通和分断交、直流小容量控制电路,并在电力驱动系统中供控制、保护及信号转换用。继电器的输入量通常是电流、电压等电量,也可以是温度、压力、速度等非电量,输出量则是触点动作时发出的电信号或输出电路的参数变化。继电器的特点是当其输入量的变化达到一定程序时,输出量才会发生阶跃性的变化。Intel 8086/8088 系列的可编程外设接口（Programmable Peripheral Interface)简称 PPI，型号为8255（改进型为8255A及8

3、255A-5），具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。它是一片使用单一+5V电源的40脚双列直插式大规模集成电路。8255A的通用性强，使用灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。关键字：继电器;8255A;74LS04;一设计目的1学习继电器的工作原理2掌握用继电器的基本方法和编程二设计要求利用8255的PA0口输出高低电平，控制继电器的开合，以实现对外部装置的控制。三系统方案设计用8255的PA0口电平变化，低电平时继电器吸合，常开触点闭合L2点亮，L1熄灭，高电平时继电器不工作，常闭触点闭合，L1点亮，L2熄灭。继电器动作使L1、L2交替亮灭。要考虑开合的延时，既要

4、能防止继电器的触点的抖动，又要使触点动作明显。即：L1和L2作为继电器的开合信号指示灯，亮灭要分明（闪烁速度不能太快）。四、系统硬件的设计与实现4.1 硬件部分4.11继电器原理 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。     继电器（relay）的工作原理和特性：当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率

5、、功率等)继电器及非电量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。4.12 继电器控制电路分析1.继电器控制电路可见附录一2.继电器接口电路可见附录二。其中三极管起电流放大的作用，该电路原理是弱电控制强电的常用方法。3.继电器引脚图可见附录三4.13 继电器的附加电路形式继电器是电子电路中常用的一种元件，一般由晶体管、继电器等元器件组成的电子开关驱动电路中，往往还要加上一些附加电路以改变继电器的工作特性或起保护作用。继电器的附加电路主要有如下三种形式：1.继电器串联RC电路：这种形式主要应用

6、于继电器的额定工作电压低于电源电压的电路中。当电路闭合时，继电器线圈由于自感现象会产生电动势阻碍线圈中电流的增大，从而延长了吸合时间，串联上RC电路后则可以缩短吸合时间。原理是电路闭合的瞬间，电容C两端电压不能突变可视为短路，这样就将比继电器线圈额定工作电压高的电源电压加到线圈上，从而加快了线圈中电流增大的速度，使继电器迅速吸合。电源稳定之后电容C不起作用，电阻R起限流作用。2.继电器并联RC电路：电路闭合后，当电流稳定时RC电路不起作用，断开电路时，继电器线圈由于自感而产生感应电动势，经RC电路放电，使线圈中电流衰减放慢，从而延长了继电器衔铁释放时间，起到延时作用。3.继电器并联二极管电路：

7、主要是为了保护晶体管等驱动元器件。当图中晶体管VT由导通变为截止时，流经继电器线圈的电流将迅速减小，这时线圈会产生很高的自感电动势与电源电压叠加后加在VT的c、e两极间，会使晶体管击穿，并联上二极管后，即可将线圈的自感电动势钳位于二极管的正向导通电压，此值硅管约0.7V，锗管约0.2V，从而避免击穿晶体管等驱动元器件。并联二极管时一定要注意二极管的极性不可接反，否则容易损坏晶体管等驱动元器件。4.2 8255说明8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。 其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。

8、8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。4.21 8255引脚图与功能介绍1. 8255引脚图可见附录四2.引脚功能：RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。 CS:芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许

9、8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输. RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。 WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。 D0D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。 PA0PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入锁存器。 P

10、B0PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器， 一个8位的输入输出缓冲器。 PC0PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口， 每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。' A1,A0:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器. 当A1=0,A0=0时,PA口被选择; 当A1=0,A0=1时,PB口被选择; 当A1=1,A0=0时,PC口被选择; 当A1=1.A0=1时,控制寄存器被选择.五、系统软件设

11、计5.1 软件部分根据硬件需求采用可编程并行I/O接口芯片，为实现对继电器的控制，采用汇编语言，分别编程控制8255的PA0口输出高低电平。5.2 设计思路该系统在8088基础上，连接一个8255A芯片，用于控制信号的输入和输出。8255端口A工作在方式0并作为输出口,端口B工作在方式0并作为输出口,端口C工作在方式0，端口C高四位为输入，低四位为输出。8255PA0连JIN插孔，继电器常开触点JK接L2，常闭触点JB接L1，中心抽头JZ接地。5.3 接线图可见附录五5.4.流程图可见附录六5.5设计程序代码CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE IOCONPT EQU 0FF

12、2BH ;定义8255各口寄存器地址 EQU 0FF29H EQU 0FF28H ORG l880H ;定义起始地址START: MOV AL,88H MOV DX,IOCONPT ;写控制字,各口均为输出OUT DX,AL NOP NOP NOP IOLED1: MOV DX,IOAPT ;使PA口输出高电平IODE2: MOV AL,01H OUT DX,AL CALL DELAY ;延时MOV AL,00H ;使PA口输出低电平OUT DX,AL CALL DELDY ;循环JMP IODE2 ;延时子程序DELAY: MOV CX,0FFFFH DELY: LOOP DELY RET

13、;返回 CODE ENDS END START 六总结现代自动控制设备中都存在一个电子与电气电路的互相联结问题。一方面要使电子电路控制信号能够控制电气电路的执行元件（电动机、电磁铁、电灯等），一方面又要为电子电路的电气提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身安全。继电器便能完成这一桥梁作用。 通过此次课程实验设计，加深了对芯片8255的理解以及对继电器控制基本方法的了解，同时在对8255A芯片的工作方式选择，有了更好的认识。通过实验的硬件连接，使我认识到实验时独立动手能力的重要性，也使我们意识到自己在动手能力方面有一定的欠缺，让我们意识到在以后的学习和其他工作时应加强自己独立动手能力的培养。七参考文献1.微机计算机原理及应用技术机械工业出版社 朱金钧等编著2.微型计算机原理及接口