2022年2022年继电器控制 .pdf

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1、微机原理与接口技术课程设计报告论文题目：继电 器 控 制报 告 人： 刘 江20081042108 班级：08 级电信班名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - 2 继电器控制摘要： 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

2、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。关键词： 控制继电器8255A 芯片并行接口PA0 端口Relay control Abstract: the control relay is a kind of automatic electric appliance, it is suitable for long distance through and points, dc small capacity sever diplomatic relations, and in the control circuit of electric drive sy

3、stem for control, protection and signal conversion to use. Relay of the input of the usually is current, voltage, power, also can be the temperature, pressure, velocity of power output, is contacts action a electrical signals or output circuit parameters change. The characteristics of the relay is w

4、hen the input amount of change to a certain programs, output will happen step sex change Order. Keywords: control relay 8255 A chip parallel interface PA0 port 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - - 3 目录：一、8255A 芯 4 1、可编程外围接口芯片825

5、5A 4 1.1 可编程并行输入输出接口芯片8255-A 的结构 4 1.2 8255A 控制字 51.3 方式 0 的功能 71.4 方式 1 71.5 方式 2 控制字 9 二、继电器 10 三、8255A 芯片的 PA0输出高电平，控制继电器的开合 10 3.1、利用 8255A 的 PC0 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 10 3.2、连线方法 10 四、程序框图 11 五、操作步骤 11 六、程序代码 11 七、总结 13 八、附录 13名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整

6、理 - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - 4 一、 8255A 芯片8255A 是一种通用的可编程并行输入/输出接口芯片。它的功能可通过软件程序来设置。通过它可直接将CPU 数据总线与外部设备连接起来，使用灵活方便。1、可编程外围接口芯片8255A 当 CPU 要从外设输入信号或者输出信息给外设，可以采用程序查询方式、中断方式和DMA 方式。但是，不论采用哪一种方式，CPU 总是通过接口电路(Interface) 才能与外设连接。所以，接口电路一边与CPU 连接，另一边与外设连接。在接口电路中，要有输入输出数据的锁存器和缓冲器，要有状态(如

7、Ready，Busy 等)和控制命令的寄存器，以便于CPU 与接口电路之间采用应答方式(程序查询式 )来交换信息，也便于接口电路与外设之间传送信息。接口电路中还要有端口的译码和控制电路，以及为了与 CPU 用中断方式交换信息所需要的中断请求触发器、中断屏蔽触发器、中断优先权排队电路和能向CPU 发出中断矢量的电路等。这样，才能解决CPU 的驱动能力问题、时序的配合问题以及实现各种控制，保证CPU 能正确可靠地与外设交换信息。通常并行接口芯片应该具有以下功能：(1) 两个或两个以上的具有锁存器或缓冲器的数据端口；(2) 每个数据端口都有与CPU 用应答方式交换信号所必需的控制和状态信息，也有与外

8、设交换信息所必需的控制和状态信息；(3) 通常每个数据端口还具有能用中断方式与CPU 交换信息所必需的电路；(4) 选片和控制电路；(5) 通常这类接口芯片可用程序选择数据端口，选择端口的传送方向(输入或输出或双向)，选择与 CPU 交换信息的方法(查询或中断 )等，故片中要有能实现这些选择的控制字寄存器，它可由CPU 用输出指令来写入。所以，接口芯片在工作前必须要由CPU 用输出指令对它编程初始化，以规定它的工作方式。1.1 可编程并行输入输出接口芯片8255-A 的结构Intel8255A-5 是一个为8080、8085 和 8086/8088 微型计算机系统设计的通用I/O 接口芯片。它

9、可以用程序来改变功能，通用性强，使用灵活。通过它可以将CPU 的总线直接接向外设。8255A 结构框图如下图所示名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - - 5 8255A 由以下几个部分组成：1. 数据端口 A、B、C 它有三个输入输出端口：Port A、Port B 和 Port C。每一个端口都是8 位，都可以选择作为输入或输出，但功能上有着不同的特点。(1) 端口 A： 一个 8 位数据输出锁存和缓冲器；一个8 位数

10、据输入锁存器。(2) 端口 B： 一个 8 位数据输入 /输出、锁存 /缓冲器；一个8 位数据输入缓冲器。(3) 端口 C：一个 8 位数据输出锁存/缓冲器；一个 8 位数据输入缓冲器(输入没有锁存)。通常端口A 或 B 作为输入输出的数据端口，而端口C 作为控制或状态信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成两个4 位的端口， 每个端口包含一个4位锁存器， 它们分别与端口A 和 B 配合使用，可以作为控制信号输出，或者作为状态信号输入。2. A 组和 B 组控制电路这是两组根据CPU 的命令字控制8255A 工作方式的电路。它们有控制寄存器，接受 CPU 输出的命令字，然后分别决定两组的工作方

11、式，也可根据CPU 的命令字对端口C的每一位实现按位“复位”或“置位”。A 组控制电路控制端口A 和端口 C 的上半部 (PC7PC4)。B 组控制电路控制端口B 和端口 C 的下半部 (PC3PC0)。3. 数据总线缓冲器这是一个三态双向8 位缓冲器，它是8255A 芯片与系统数据总线的接口。输入输出的数据，输出的指令以及CPU 发出的控制字和外设的状态信息，也都是通过这个缓冲器传送的。4. 读/写和控制逻辑它与 CPU 的地址总线中的A1、 A0 以及有关的控制信号(RD# ， WR# ， RESET， IO/M#)相连，由它控制把CPU 的控制命令或输出数据送至相应的端口，也由它控制把外

12、设的状态信息或输入数据通过相应的端口，送至CPU。5. 一些控制命令(1) CS#(Chip Select)选片信号，低电平有效，由它启动CPU 与 8255A 芯片之间的通信 (Communication) 。(2) RD#读信号，低电平有效。它控制8255A 送出数据或状态信息至CPU。（ 3) WR#写信号，低电平有效。它控制把CPU 输出的数据或命令信号写到8255A 。(4) RESET复位信号，高电平有效。它清除控制寄存器，并且置所有端口(A 、B、C)为输入方式。6. 端口寻址8255A 中有三个输入输出端口，另外，内部还有一个控制字寄存器，共有四个端口，要有两个输入端来加以选择

13、，这两个输入端通常接到地址总线的最低两位A1 和 A0。A1、A0、RD#、WR#及 CS#组合所实现的各种功能，如表10-1 所示。1.2 8255A 控制字方式选择控制字（命令字端口）；置位复位控制字（C 口） ；由最高位是1 还是 0 来区分。可编程并行接口8255A 有三种基本的工作方式：(1) 方式 0(Mode 0) 基本输入输出方式；(2) 方式 1(Mode 1) 选通输入输出方式；(3) 方式 2(Mode 2) 双向传送方式。如下图所示，它们由CPU 输出的控制字来选择名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

14、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - - 6 方式选择控制字可编程并行接口8255A 的工作方式，可由CPU 利用 I/O 指令输出一个控制字到8255A的控制字寄存器来选择。这个控制命令字的格式如图所示。可以分别选择端口A 和端口B的工作方式，端口C 分成两部分，上半部（PC7PC4）随端口A，下半部（ PC3PC0）随端口 B。端口 A 有方式 0、1 和 2 三种工作方式，而端口B 只能工作于方式0 和 1。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

15、 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 13 页 - - - - - - - - - 7 1.3 方式 0 的功能方式 0 是一种基本的输入或输出方式。在这种工作方式下，三个端口的每一个都可由程序选定作为输入或输出，但这种方式没有规定固定的用于应答式的联络信号线。其基本功能为：(1) 两个 8 位端口 (A ，B)和两个 4 位端口 (端口 C)；(2) 任一个端口可以作为输入或输出；(3) 输出是锁存的；(4) 输入是不锁存的；(5) 在方式 0 时，各个端口的输入、输出可以有16 种不同的组合。在这种工作方式下，任一个端口都可由CPU 用简单的输入或输出指令来进行读或写

16、。方式 0 可作为查询式输入或输出的接口电路，此时端口A 和 B 可分别作为一个数据端口，而取端口C 的某些位作为这两个数据端口的控制和状态信息。1.4 方式 1 这是一种选通的I/O 方式。在这种方式时，端口A 或端口 B 仍作为数据的输入/输出口，但同时规定端口C 的某些位作为控制或状态信息。8255A 的端口工作在方式1 时，具有以下主要功能：(1) 用作一个或两个选通端口；(2) 每一个端口包含：8 位的数据端口， 三条控制线 (是固定指定的， 不能用程序改变)，提供中断逻辑；(3) 任何一个端口都可作为输入或输出；(4) 若只有一个端口工作于方式1，余下的 13 位，可以工作在方式0

17、(由控制字决定 )；(5) 若两个端口都工作于方式1，端口 C 还留下两位，这两位可以由程序指定作为输入或输出，也具有置位/复位功能。方式 1 输入当任一端口工作于方式1 输入时，如图9.6 所示。其各个控制信号的意义为：STB#(Strobe)选通输入，低电平有效。这是由外设供给的输入信号，当其有效时，把输入装置来的数据送入输入锁存器。IBF(Input Buffer Full) 输入缓冲器满，高电平有效。这是一个8255A 输出至外设的联络信号。当其有效时，表示数据已输入至输入锁存器，它由STB#信号置位 (高电平 )，而 RD#信号的上升沿使其复位。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下

18、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 13 页 - - - - - - - - - 8 INTR(Interrupt Request)中断请求信号，高电平有效。这是8255A 的一个输出信号，可用于作为向CPU 的中断请求信号，以要求CPU 服务。它是当STB#为高电平、 IBF 为高电平和 INTE( 中断允许 )为高电平时被置为高，而由RD#信号的下降沿清除。INTEA(Interrupt Enable A)端口 A 中断允许信号，可由用户通过对PC4 的按位置位 /复位来控制 (PC4=1，允

19、许中断 )。而 INTEB 由 PC2 的置位 /复位控制。方式 1 输出8255A 的端口工作在方式1 输出时，如下图所示。1. 主要的控制信号OBF#(Output Buffer Full) 输出缓冲器满信号，低电平有效。 这是 8255A 输出给外设的一个控制信号。当其有效时，表示CPU 已经把数据输出给指定的端口，外设可以把数据输出。它由输出命令WR#的上升沿设置为有效，由ACK# 的有效信号使其恢复为高。ACK#(Acknowledge) 低电平有效，这是一个外设的响应信号，指示CPU 输出给 8255A 的数据已经由外设接收。INTR 中断请求信号，高电平有效。当输出装置已经接收了

20、CPU 输出的数据后，它用来作为向 CPU 提出新的中断请求，要求CPU 继续输出数据。当ACK# 为“ 1”(高电平 )，OBF为“ 1” (高电平 )和 INTE 为“ 1”(高电平 )时，使其置位 (高电平 )，而 WR#信号的下降沿使名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - - 9 其复位 (低电平 )。INTEA 由 PC6 的置位 /复位控制。而INTEB 由 PC2 的置位 /复位控制。方式 2 这种工作方式，

21、 使外设可以在单一的8 位总线上，既能发送数据也能接收数据(双向总线 I/O)。工作时可用程序查询方式，也可工作在中断方。8255A 的端口工作在方式2 时，具有以下主要功能：(1) 方式 2 只用于端口A；(2) 一个 8 位的双向总线端口(A) 和一个 5 位控制端口 (端口 C)；(3) 输入和输出是锁存的；(4) 5 位控制端口是用作端口A 的控制和状态信息，如图9.11 所示。各个信号的意义为：INTR 中断请求信号，高电平有效。在输入和输出方式时，用来作为向CPU 发出的中断请求信号。OBF#输出缓冲器满，低电平有效。这是对外设的一种命令信号，表示CPU 已把数据输出至端口 A。A

22、CK# 响应信号， 低电平有效。 ACK# 的有效沿启动端口A 的三态输出缓冲器，送出数据；否则，输出缓冲器处在高阻状态。ACK# 的上升沿是数据已输出的回答信号。INTE1 与输出缓冲器相关的中断屏蔽触发器，由PC6 的置位 /复位控制。STB#选通输入，低电平有效。这是外设供给8255A 的选通信号，它把输入数据选通至输入锁存器。IBF输入缓冲器满，高电平有效。它是一个控制信息，指示数据已进入输入锁存器。在 CPU 未把数据读走前，IBF 始终为高电平，阻止输入设备送来新的数据。INTE2 与输入缓冲器相关的中断屏蔽触发器，由PC4 的置位 /复位控制。1.5 方式 2 控制字当端口 A

23、工作于方式2 时，端口 B 可以工作在方式0 或方式 1；可以作为输入，也可以作为输出。此时端口C 的各位的功能如图所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 13 页 - - - - - - - - - 10 三、继电器控制继电器用途广泛,种类繁多 ,习惯上按其输入量不同分为如下几类: 电压继电器它是根据电路电压变化而动作的继电器,如用于电动机失压、欠压保护的交直流电压继电器;用于绕线式电动机制动和反转控制的交流电压继电器;用于直流电动机反转及反接制动的直流电

24、压继电器等。供增大控制电路中触点数量或容量而用的中间继电器,实质上也是电压继电器 ,仅仅是其动作值无需调整而已。电流继电器它是根据电路电流变化而动作的继电器,被用于电动机和其他负载的过载及短路保护、以及直流电动机的磁场控制或失磁保护等。时间继电器这是从接受信号到执行元件动作有一定时间间隔的继电器,如起电动机时用以延时切换起动电阻、电动机能耗制动和生产过程的程序控制等所用的继电器。热继电器供交流电动机过载及断相保护用的继电器。温度继电器供各种设备作过热保护或温度控制用的继电器。速度继电器供电动机转速和转向变化监测的继电器。三、 8255A 芯片的 PA0 输出高电平，控制继电器的开合3.1、利用

25、 8255A 的 PC0 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。原理框图如下图所示3.2、连线方法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - - 11 1、在 EXIC1 区插座上插上07 芯片。2、8255A 的 PA0 连 EXIC1 区 07 芯片的第一脚。3、将 JDQ 区的 JIN 插孔与 07 芯片的第二脚相连。4、将继电器的常开触点JK 接发光二极管L1 ，常闭触点JB 接发光二极管L2，继电

26、器中心抽头 JZ 接地 GND 插孔。四、程序框图实验程序框图五、操作步骤1、按上图连接好实验线路图；2、运行实验程序；在系统显示 P.状态时：输入F000，按 F1 键；输入9680，按 EXEC 键；3、继电器应循环吸合，L1 和 L2 交替亮灭。六、程序代码初始化程序如下：MOV DX,8255CTL MOV AL,1000X01XB OUT DX,AL MOV DX,8255A MOV AL,0FFH ；A 口输出 1，则无电流OUT DX,AL 检测控制程序如下：MOV DX,8255B IN AL,DX NOT AL ；开关闭合， B 口线为 1，A 口相应线送 0 MOV DX,

27、8255A OUT DX,AL 主程序代码：ORG 00H JMP START 开始PA.0 清零延时PA.0 置 1 延时名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - - 12 ORG 23H JMP UART ORG 30H START: MOV SP,#70HMOV SCON,#50H MOV TMOD,#00100001B ;TIM1在模式 2 TIM0 在模式 1 MOV TH1,#0F4H ;设置定时时间SETB

28、TR1 ; 启动定时器1 SETB ES ;允许串口中断SETB EA ;允许总中断MOV P0,#0 ;P0 、P2 输出低电平MOV P2,#0 JMP $ ; 等待状态串行口中断UART: PUSH ACC PUSH PSW CLR ES ;关闭串行口中断MOV TH0,#HIGH(65536-65536) MOV TL0,#LOW(65536-65536) SETB TR0 ; 开定时器 0 MOV 30H,#00 ;同步位MOV 31H,#00 ;数据 1 MOV 32H,#00 ;数据 2 MOV 33H,#00 ;结束位MOV R0,#30H REC: jbc tf0,FS ;

29、接收时间是否超时？是则执行FS JNB RI,REC ; 接收数据CLR RI MOV A,SBUF MOV R0,A INC R0 JMP REC FS: CLR TR0 ; 关定时器 0 CALL FUN ; 解码并控制继电器SETB ES ;开串行口中断POP PSW POP ACC RETI ; 中断子程序返回FUN: MOV A,#0AH ;判断第 1 字节即同步位CJNE A,30H,ERR MOV A,#0DH ; 判断第 4 字节即结束位CJNE A,33H,ERR MOV A,31H 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

30、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 13 页 - - - - - - - - - 13 MOV P0,A MOV A,32H MOV P2,A RET 数据错误处理ERR: MOV 30H,#00 ;同步位MOV 31H,#00 ;数据 1 MOV 32H,#00 ;数据 2 MOV 33H,#00 ;结束位RET END 七、总结通过 8255A 芯片的 PA0 输出高电平，即PA.0=1 时继电器处于闭合状态，系统运行工作；反之， PA.0=0 时继电器处于断开状态，系统停止工作。8255A 芯片的功能较多，控制继电器只是其中一种，同时控制方式

31、也有很多中，利用 PA0 口来控制属于控制方式2，也是属于控制方式 2 控制字的一种运用。8255A 芯片还有其他的多种用途，如LED 显示、步进电机控制等。八、附录1 参考文献微型计算机原理及应用技术金钧麻新旗等编著机械工业出版社微机原理与接口技术实验讲义徐卫华编楚雄师范学院出版社继电器与可编程控制器冈本裕生（日）著李砚山译科学出版社2 元器件清单 8255A 芯片 1片继电器 1个试验箱 1个电源 2个导线若干名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 13 页 - - - - - - - - -