【正文】 .............. 錯誤 !未定義書簽。電子繼電器將是作為一個橋梁，能夠發(fā)揮這種作用 [3]。下面讓我們一起來探索吧！ 研究目的 設計一 個 投資少， 操作簡單 ，又能從根本上解決對繼電器的控制問題 。通過插針引出，然后接上正反轉的外部電路，從而實現(xiàn)電動機的正反轉控制。之前大部分控制功能，硬件電路與單片機通過軟件的方法。這種軟件 ，而不是硬件，可以提高系統(tǒng)性能控制技術被稱為微控制技術 [5]。隨著科學技術的發(fā)展，單片機開發(fā)高性能和多品種方向移 2 動，將進一步向著 CMOS，效率低，體積小，高容量，高性能，低價格和內外圍電路和其他方面的發(fā)展。最近的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，繼電器已經成為第一大產品在電子元件產品。 現(xiàn)代自動控制裝置，一個電子電路，存在一個電路連接到彼此的問題，一方面，使電子電路的控制信號能夠控制電氣電路的執(zhí)行元件（電機，電磁鐵，照明燈等）另一方面為電氣電路的電子電路，以提供良好的電氣隔離，以保護電子電路和人身安全 [7]。單片機控制繼電器的使用，不僅節(jié)約成本，又方便又實用。從而起到以弱控強的目的。因此，微控制器只需要和適當?shù)能浖屯獠吭O備的組合，可以是一個單芯片控制系統(tǒng)。 圖 AT89S51的引腳排列 AT89S51 是一種低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片含有 4K 字節(jié)的 Flash只讀程序存儲器的編程部，高密度，非易失性存儲器技術，生產設備采用 ATMEL 4 公司的，兼容標準 8051 指令系統(tǒng)及引腳。 AT89S51實物圖如圖 。 單片機芯片內部結構簡介 （ 1）中央處理器： 該中央處理器（ CPU）是一個整個的微控制器核心部件，是一個 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，工作協(xié)調由 CPU 負責控制，指揮和調度整個裝置的系統(tǒng)，完成的的算術和控制輸入和輸出功能等操作。 5 （ 3） 程序存儲器（內部 ROM）： 程序存儲器用于存儲程序和固定不變的。 AT89S51 單片機內部配置 4KB 閃存。 AT89S51 共有 2個 16 位定時 /計數(shù)器 （ 5）并行輸入輸出（Ｉ /Ｏ）口： 8051 共 4組，每組 8 位 I / O 端口（ PO， P1， P2 或 P3），用于外部數(shù)據(jù)傳輸。它們主要用于與外部設備并聯(lián)，一些 I / O端口以及其它功能的輸入和輸 出的數(shù)據(jù)。 （ 7）時鐘電路： 時鐘電路的作用是產生單片機工作所需要的時鐘脈沖序列。 AT89S51 共有 5個中斷源，兩個外部中斷源和 3個內部中斷源。 指令時間為時鐘頻率除以 12 后，然后取倒 數(shù)。 單片機的主要引腳 6 圖 51單片機的基本結構 （ 1)主電源引腳： VCC（ 40 腳）：接 +5V 電源正極。 電源電壓范圍是 4 ～ ，最高電源電壓為 。 （ 2）外接晶體引腳： XTAL1（ 19 腳）： 連接到外部石英晶體的一端。當使用一個外部時鐘，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。在內部，它是反向放大器的輸出。 用作輸出需要一個外部上拉電阻（在作為Ｉ /Ｏ口使用時， T1 管夾斷）。 P0口可作為地址總線（ AB0～ AB7），也可以用作一個數(shù)據(jù)總線（ DB0～ DB7）。 7 1個 LSTTL 負載為 。 作為輸入的第一個“ 1”被寫入到該端口（ T2 管夾斷）。 作為輸入，你需要第一個“ 1”被寫入端口（ T2管夾斷）。 4） P3 口（ ～ ）（引腳 10 ～ 17） P3 口有一個上拉電阻，可作為準雙向 I/ O 口使用。 P3 口，每個引腳有兩個功能： ：串行輸入端口（ RXD） 。 ：外部中斷 0（ INT0） 。 ：定時器 /計數(shù)器 0外部輸入（ T0） 。 ：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通（ WR） 。 （ 4） RST（引腳 9） 該引腳是一個單片機電源上電復位引腳，高電平有效。 復 位引腳具有雙向功能：當電源，外部電容和單片機的內部下拉電阻，形成一個復位電路和復位器件時，單片機內部看門狗定時器（ WDT）溢出，該引腳輸出高，不僅復位單片機。需要 RST引腳輸出復位信號，你需要 1～ 10KΩ外部復位電阻。一般功率達到工作電壓值時間一般小于 10ms， 12MHZ 時鐘，啟動時間小于 1ms。 繼電器是一種電氣控制裝置。通常用于自動化控制電路中，它實際上是一個小電流控制大電流操作“自動開關”。 電磁繼電器 電磁繼電器鐵芯，線圈，銜鐵，觸點彈簧。當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵將返回到其原始位置，在彈簧的反作用力，動觸點與固定觸點（常閉觸點）釋放。 “常開，常閉繼電器的觸點可以區(qū)分：當繼電器線圈不通電時，稱為”常開觸點 。繼電器一般都是兩股電路，低電壓控制電路和高壓工作電路。 9 圖 電磁繼電器結構圖 繼電器的作用 繼電器隔離自動開關元件，廣泛應用于遙控，遙測，通訊，自動控制，機電一體化，電氣和電子設備中最重要的控制元件之一 [10]。能夠實現(xiàn)控制電路的“通”，“關”的控制機構（輸出部分） 。 概括起來作為控制元件，繼電器有幾種： 1）擴大控制范圍：例如，多觸點繼電器控制信號達到一定值時，不同形式的接觸小組，訪問，打破，復用器電路相連。 3）信號：例如，當多個控制信號輸入多繞組繼 電器所需的方式，通過比較綜合來實現(xiàn)所希望的控制效果。 10 電磁繼電器 HK4100FDC5VSH 實物圖如下圖 所示。 圖 單片機是一個弱電器件，一般情況下，他們大多工作在 5V 或更低。它被用在一些高功率的應用，如電機控制，顯然是行不通的。是一個典型的繼電器驅動器，功率驅動鏈接。這是非常重要的，因為一直電氣工程師（我指的是那些沒有學過電子技術）感到困惑：一個微小的芯片，怎么會有如此強大的控制像電機這樣一個強大的東西？ 簡單的晶體管有兩個作用是放大的開關動作（嚴格地說開關的作用放大極限，不過沒關系，將兩人分開，更容易理解 它是如何工作的）。 當三極管的導通關閉，繼電器線圈感生出一個大的自感電壓， e， c兩級，它是疊加在電源電壓施加到所述繼電器線圈的控制晶體管的發(fā)射極結（ e— c），可能會被擊穿 [11]。自感電壓和電源電壓的二極管是正向偏置的二極管導通，形成循環(huán)。 本設計電路原理圖 本設計電路原理圖如下圖 所示。首先，必要的部件搭接電路，該電路主要由單片機最小系統(tǒng)，關鍵部位和繼電器驅動器零件。如電源指示燈電路和繼電器對應的指示燈電路。同理，管腳 P21 輸出高電平時，三極管 Q2也關閉，對應的繼電器 RLY2 也不吸合，指示燈 D4 也不亮；按下按鍵 S2 時，單片機管腳 P20 輸出低電平，三極管 Q1 連通，相對應的繼電器 RLY1 吸合，指示燈 D3發(fā)光。單片機管腳 P21 處于低電平狀態(tài)，對應的三極管 Q2 處于連通狀態(tài)，相應的繼電器 RLY2 是吸合的，指示燈 D4 發(fā)光。 15 第四章 軟件設計 系統(tǒng)的軟件設計也是工具系統(tǒng)功能的設計。軟件設計通常要考慮以下幾個方面的問題： （ 1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個相對獨立的部分，設計出合理的總體結構，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理； （ 2）培養(yǎng)良好的編程風格，如考慮結構化程序設計、實行模塊化、子程序化。 KEIL C 軟件 KEIL C 簡介 Keil C51 181。 Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境的主要功能有以下幾點： 181。 這個工具套件是為專業(yè)軟件開發(fā)人員設計的，但任何層次的編程人員都可以使用，并獲得 80C51 單片機的絕大部分應用。 PK51 專業(yè)開發(fā)套件提供了所有工具，適合專業(yè)開發(fā)人員建立和調試 80C51 系列微控制器的復雜嵌入式應用程序。 DK51 開發(fā)套件。開發(fā)套件可針對 80C51 及其所以派生系列進行配置使用。如果開發(fā)者只需要一個 C編譯器而不需要調試系統(tǒng)，則CA51 編 譯器套件就是最好的選擇。Vision2 IDE 集成開發(fā)環(huán)境， CA51 不提供 181。這個套件包括了要建立嵌入式應用的所有工具軟件，可針對 80C51 及其所有派生系列進行配置使用。 A51 匯編器套件包括一個匯編器和創(chuàng)建嵌入式應用所需要的所有工具。 RTX51 實時操作系統(tǒng)（ FR51）。 RTX51 Full 提供 RTX51 Tiny 的所以功能和一 些擴展功能，并且包括 CAN 通信協(xié)議接口子程序。Vision2 支持所有的 Keil 80C51 的工具軟件，包括 C51 編譯器、宏匯編器、鏈接器器 /定位器和目標文件至 Hex 格式轉換器， 181。 C51 編譯器和 A51 匯編器 由 181。 Keil C51 編譯器遵照 ANSI C 語言標準，支持 C 17 語言的所有標準特性。Keil A51宏匯編器支持 80C51 及其派生系列的所有指令集。這些庫是按規(guī)定格式排列的目標模塊，可在以后被鏈接器所使用。 BL51 連接器 /定位器 BL51 鏈接器使用從庫中提取出來的目標模塊和有編譯器、匯編器生成的目標模塊，創(chuàng)建一個絕對地址目標模塊。所有的代碼和數(shù)據(jù)都被固定在具體的存儲器單元中。Vision2 軟件調試器 181。調試器包括一個高速模擬器，可以使用它模擬整個 80C51 系統(tǒng)，包括片上外圍器件和外部硬件。 181。Vision2 調試器提供了幾種在實際目標硬件上測試程序的方法。Vision2調試器與多功能 EDA軟件 Proteus相連接，通過 181。 RTX51 實時操作系統(tǒng) RTX51 實時操作系統(tǒng)是針對 80C51 為控制器系列的一個多任務內核。這個內核完全集成在 C51 編譯器中，使用非常簡單。 此外， 181。 KEIL C 基本操作 已經安裝了 keil c 軟件電腦的桌面上會有 keil c 軟件的圖標。該界面與 Word 界面相類似，上邊是菜單欄，接著是快捷按鈕欄等。 圖 keil c工作界面 新建項目： 在 keil c 工作界面上用鼠標左鍵點下拉 菜單“ Project”，在圖 所示彈出的菜單上點“ New Project”；桌面彈出圖 所示的“ Creat New Project”創(chuàng)建新項目對話框。接著在出現(xiàn)的“ Select Device for Target ‘ Target 1’”對話框中直接按“確定”按鈕。此時在 keil c 工 作界面左側中間的“項目窗口” 19 中可以見到有一個項目“ Target 1”存在。 圖 創(chuàng)建項目 20 圖 設置項目文件名 21 圖 設置好項目文件名 22 圖 完成項目創(chuàng)建 建立目標文件： 在建立目標文件之前，首先要將文件添加到組里去。點“ Add”按鈕，再在彈出的對 23 話框中選擇文件類型，如“ Assembly language file”；再點“ Close”按鈕。點“ Add”按鈕，再點“ Close”按鈕。而在中間左邊項目窗口中的“ Source Group 1”前多了一個“ +”號。 完成上述操作后方可進入建立目標文件。即可生成我們需要的后綴名為 HEX的十六進制文件。如果在編譯、連接中出現(xiàn)錯誤，則可按照提示進行檢查。 24 圖 使用 C 語言編程的好處 將 C 向 MCU（俗稱單片機） 8051上的移植始于 80年代的中后期。如： （ 1） 8051 的非馮 這些都是過去以 MPU 為基礎的 C 語言所沒有的。過去長期困擾人們的所謂 “ 高級語言產生代碼太長，運行速度太慢，因此不適合單片機使用 ” 的 致使缺點已被大幅度地克服 [13]。 4K 字節(jié)以上的程度， C語言的優(yōu)勢更能得到發(fā)揮。如果談到開發(fā)速度、軟件質量、結構嚴謹、程序堅固等方面的話，則 C 語言的完美絕非匯編語言編程所可比擬的。 下面結合 8051 介紹單片機 C 語言的優(yōu)越性： 無須懂得單片機的具體硬件，也能夠編出符合硬件實際的專業(yè)水平的程序； 程序具有堅固性：數(shù)據(jù)被破壞是導致程序運行異常的重要因素。C 語言提供復雜的數(shù)據(jù)類型（數(shù)組、結構、聯(lián)合、枚舉、指針等），極大地增強了程序處理能力和靈活性； 提供 small、 pact、 large 等編譯模式，以適應片上存儲器的大??； 26 提供常用的標準函數(shù)庫，以供用戶直接使用； 有嚴格的句法檢查，錯誤很少，可容易地在高級語言的水平上迅速地被排掉； 程序流程圖 本設計有三個按鍵， key1,key2,key3,分別接在 , 引腳上。檢測到 key1 按下時， , 同時輸出高電平，兩繼電器同時不吸合，兩指示燈不亮；檢測到 key2 按下時， 輸出高電平， 輸出低電平，繼電器 1吸合，指示燈 1 亮，繼電器 2 不吸合，指示器燈 2