智能家电基础222556.pptx

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1、家用电器基础家用电器基础与维修技术与维修技术0.3 单片机基础单片机基础0.4 家用电器的智能控制家用电器的智能控制0.3 0.3 单片机基础单片机基础0.3.1 概念概念微处理器（微处理器（MPU），其功能相当于中央处理器），其功能相当于中央处理器(CPU)。第。第一代：一代：(19711973年年)Intel4004、8008；第二代：；第二代：(19731978年年)Intel 8080/8085、MC6800、Z80；第；第三代：三代：(19781981年年)Intel 8086、8088、MC6800；第四代：第四代：(19811989年年)Intel80286、80386、8048

2、6，(1993年年)Intel 80586(Pentium)、P6等。等。单片机是单片微型计算机的简称，它是将计算机的中央单片机是单片微型计算机的简称，它是将计算机的中央处理系统处理系统(CPU)、存储器（、存储器（RAM和和ROM）、）、IO接口接口器、定时器计数器以及串行通信接口器等功能电路器、定时器计数器以及串行通信接口器等功能电路集成在一块芯片上，组成一个完整的微型计算机，故集成在一块芯片上，组成一个完整的微型计算机，故名单片微型计算机名单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，本，本质叫法应为微控制器（质叫法应为微控制器（MCU）。）。0.3.2 0.3.

3、2 典型的单片机结构典型的单片机结构1.单片机的外部结构特性单片机的外部结构特性2.MCS-512.MCS-51系列存储容量系列存储容量型型 号号片内程序存储器片内程序存储器ROM片内数据存储器片内数据存储器RAM80514KB128B8031无无128B87514KB EPROM128B 80C514KB128B80C31无无128B3.3.单片机性能比较单片机性能比较（1）CPU的位数：的位数：4/8/16/32；（2）片内）片内RAM容量，容量，ROM容量，容量，EPROM容量；容量；（3）寻址范围，片外扩展能力；）寻址范围，片外扩展能力；（4）定时器）定时器/计数器数量及位数；计数器数

4、量及位数；（5）输入）输入/输出接口线数；输出接口线数；（6）中断源及个数；）中断源及个数；（7）工作频率；）工作频率；（8）其它附加功能：）其它附加功能：A/D转换器、比较器、驱动器、转换器、比较器、驱动器、蜂鸣器接口、蜂鸣器接口、PWM输出等。输出等。4.4.单片机的指令系统单片机的指令系统（1）指令格式）指令格式操作码操作码 操作数操作数 ；注释注释操作码操作码：助记符表示的字符串，规定了指令的操作功助记符表示的字符串，规定了指令的操作功能。能。操作数操作数 ：参与操作的数据或地址。操作数可以有：参与操作的数据或地址。操作数可以有0、1、2、3个，例如传送指令多数有两个操作数，写在左个，

5、例如传送指令多数有两个操作数，写在左（前）面的称为目的操作数，写在右（后）面的称（前）面的称为目的操作数，写在右（后）面的称为源操作数，操作码与操作数间用空格分隔，操作为源操作数，操作码与操作数间用空格分隔，操作数与操作数间用数与操作数间用“，”号分隔。号分隔。注释注释：该条指令说明，用该条指令说明，用“；”号分隔。如：号分隔。如：MOV A，30H；30H单元的内容送累加器单元的内容送累加器A（2）单片机的寻址方式）单片机的寻址方式 一般根据操作数的来源进行分类一般根据操作数的来源进行分类寻址方式寻址方式特征及寻址空间特征及寻址空间指令格式示例指令格式示例立即寻址立即寻址指令第二字节为操作数

6、本身，指令第二字节为操作数本身，ROMROM中的常数，立即数中的常数，立即数datadataMOV A,40HMOV A,40H；A40HA40H直接寻址直接寻址指令第二、三字节为操作数的地指令第二、三字节为操作数的地址码址码direct,direct,片内低片内低128B128B单元、单元、专用寄存器和专用寄存器和RAMRAM位地址位地址MOV A,40HMOV A,40H；AA（40H40H）寄存器寻寄存器寻址址指令选定的工作寄存器指令选定的工作寄存器R0R0R7R7、A A、B B、DPTRDPTR、CYCY中的内容为操中的内容为操作数，加前缀作数，加前缀 MOV A,RnMOV A,R

7、n；ARnARn寄存器寄存器间接寻间接寻址址指令指定的工作寄存器中的内容指令指定的工作寄存器中的内容为操作数的地址，片内为操作数的地址，片内R0R0、R1R1，片外片外DPTRDPTR，堆栈，堆栈SP SP MOV A,RiMOV A,Ri；A(Ri)A(Ri)基址加基址加变址寻变址寻址址基址寄存器基址寄存器DPTRDPTR或或PCPC和变址寄存和变址寄存器器A A的内容之和为操作数的地址，的内容之和为操作数的地址，访问访问ROMROM中的某个字节中的某个字节MOVC A,A+DPTRMOVC A,A+DPTR；A(A)+DPTR)A(A)+DPTR)相对寻相对寻址址指令第二字节为跳转地址的偏

8、移指令第二字节为跳转地址的偏移量，值为量，值为-127-127128128，与，与PCPC当前当前内容之和为目的地址内容之和为目的地址SJAMP relSJAMP rel；PCPC+2+relPCPC+2+rel位寻址位寻址操作数为片内操作数为片内RAM20HRAM20H2FH2FH及可及可位寻址的寄存器操作位的地址操位寻址的寄存器操作位的地址操作作MOV C,bitMOV C,bit；CbitCbit5.单片机的控制原理单片机的控制原理 在控制系统中，单片机作为核在控制系统中，单片机作为核心器件，具有数据和信息的存储、心器件，具有数据和信息的存储、运算、判断、处理等功能，通过运算、判断、处理

9、等功能，通过I/O口可以输入输出数据和信息，口可以输入输出数据和信息，在时钟控制下，严格按照固定的程在时钟控制下，严格按照固定的程序运行。序运行。例如空调的温度控制，由温度例如空调的温度控制，由温度传感器将温度变化转换成电信号，传感器将温度变化转换成电信号，放大后通过放大后通过I/O口输入单片机，单口输入单片机，单片机执行数据处理程序，当判断温片机执行数据处理程序，当判断温度高于设定温度时，向度高于设定温度时，向I/O口输出口输出控制字。如图所示，当控制字。如图所示，当P10口输出口输出为高电平（为高电平（“1”）时，继电器吸）时，继电器吸合，启动压缩机工作。合，启动压缩机工作。使使P10=1

10、，执行，执行SETB P10即可；即可；使使P10=0，执行，执行CLR P10即可。即可。0.4.1 0.4.1 控制系统的几个概念控制系统的几个概念1.控制系统与控制对象 完成控制任务需要由若干分工明确的单元协完成控制任务需要由若干分工明确的单元协同工作，其中任何部分都不能独立完成工作，这同工作，其中任何部分都不能独立完成工作，这些为完成某项控制任务而相互联系在一起的单元些为完成某项控制任务而相互联系在一起的单元构成一个控制系统，简称为系统。构成一个控制系统，简称为系统。为满足某种要求，设备或过程按照控制规律为满足某种要求，设备或过程按照控制规律进行工作，这些设备或过程称为控制对象。如调进

11、行工作，这些设备或过程称为控制对象。如调光台灯的控制对象是灯泡而不是光亮度，电风扇光台灯的控制对象是灯泡而不是光亮度，电风扇的控制对象是电动机而不是风速等等。的控制对象是电动机而不是风速等等。0.4 家用电器的智能控制家用电器的智能控制2.输入量与输出量输入量与输出量 能够进入系统对控制对象有影响的作用称为输入能够进入系统对控制对象有影响的作用称为输入量。在控制系统中，随输入量发生变化的物理量称为量。在控制系统中，随输入量发生变化的物理量称为被控制量或被控制量或输出量输出量。在实际条件下，控制对象可能受许多外部作用，在实际条件下，控制对象可能受许多外部作用，一般只考虑对输出量有重大影响的有限数

12、目的外部作一般只考虑对输出量有重大影响的有限数目的外部作用。在实际分析系统时，只把这些主要的外部作用，用。在实际分析系统时，只把这些主要的外部作用，作为输入量。作为输入量。从对控制对象和输出的影响来看，输入量可分为从对控制对象和输出的影响来看，输入量可分为两种不同的类型。两种不同的类型。一种类型的输入量是保证控制对象的运行达到所一种类型的输入量是保证控制对象的运行达到所要求的目标，这一类输入量称为要求的目标，这一类输入量称为控制量或基准量控制量或基准量。另一类输入量则相反，它妨碍达到目标，这类作另一类输入量则相反，它妨碍达到目标，这类作用称为扰动作用或用称为扰动作用或扰动量扰动量。控制实际上就

13、是在控制系统中令输出量按照输入控制实际上就是在控制系统中令输出量按照输入量的要求变化。量的要求变化。控制系统按其结构可分为开环控制系统和闭环控控制系统按其结构可分为开环控制系统和闭环控制系统。还可以将两者结合起来，组成复合控制系统。制系统。还可以将两者结合起来，组成复合控制系统。系统的结构是由所完成的功能决定的。系统的结构是由所完成的功能决定的。1.开环控制系统的结构和特点开环控制系统的结构和特点 开环控制系统如图所示，其输出量不影响输入量。开环控制系统如图所示，其输出量不影响输入量。0.4.2 控制系统的类型控制系统的类型例如调光台灯电路中，例如调光台灯电路中，灯泡是执行元件，电位灯泡是执行

14、元件，电位器是驱动元件，基准量器是驱动元件，基准量是人的感觉和调节。是人的感觉和调节。2.闭环控制系统的基本结构特点闭环控制系统的基本结构特点 闭环控制系统把输出量直接或间接地反馈到比闭环控制系统把输出量直接或间接地反馈到比较环节形成闭环结构，参与系统对输出量的控制较环节形成闭环结构，参与系统对输出量的控制。由于系统是根据负反馈原理按偏差进行控制的，由于系统是根据负反馈原理按偏差进行控制的，因此，也叫做反馈控制系统或偏差控制系统。因此，也叫做反馈控制系统或偏差控制系统。采样环节：采样环节：提取出与输出量的变化规律相同的采提取出与输出量的变化规律相同的采样信号，由反馈通道送入比较环节样信号，由反

15、馈通道送入比较环节(反馈反馈)。比较环节：比较环节：采样信号与基准输入量进行比较采样信号与基准输入量进行比较(相相减减)，驱动环节：驱动环节：再利用比较之后得到的偏差信号控制再利用比较之后得到的偏差信号控制驱动环节。改变输出给控制对象驱动环节。改变输出给控制对象(执行机构执行机构)的能量的能量大小，从而抑制内部或外部扰动对输出量的影响，大小，从而抑制内部或外部扰动对输出量的影响，维持输出量的稳定。维持输出量的稳定。3.3.开环与闭环控制比较开环与闭环控制比较0.4.3 0.4.3 家用电器的一般控制家用电器的一般控制1.1.温度的开关控制温度的开关控制2.2.水箱供水的闭环控制水箱供水的闭环控

16、制 3.3.程序控制程序控制彩灯的顺序控制彩灯的顺序控制CD4069六反相器六反相器0.4.4 0.4.4 家用电器的智能控制家用电器的智能控制1.1.智能控制系统组成智能控制系统组成（1 1）基准输入）基准输入 人工事先设定的预期控制目标值。人工事先设定的预期控制目标值。（2 2）数据采集）数据采集 用传感器检测控制系统输出量，并转用传感器检测控制系统输出量，并转换成单片机能够接收的电信号（数字或模拟）。换成单片机能够接收的电信号（数字或模拟）。（3 3）驱动电路）驱动电路 将单片机输出的弱信号放大成控制执将单片机输出的弱信号放大成控制执行器的大功率信号。行器的大功率信号。（4 4）执行部分

17、）执行部分 执行器即控制对象，如电加热器、电执行器即控制对象，如电加热器、电动机、灯泡等。动机、灯泡等。图示，图示，R1恒流，恒流，RP1下限调节，下限调节，RP2上限调节。上限调节。2.2.几种传感器应用电路几种传感器应用电路（1 1）用热敏晶体管检测温度的采样电路）用热敏晶体管检测温度的采样电路（2 2）湿敏器件的基本应用电路）湿敏器件的基本应用电路图示，电阻分压，加热清洗。图示，电阻分压，加热清洗。（3 3）SnO2SnO2气敏传感器气敏传感器图示，图示，SA1或或SA2手动启动排风扇。手动启动排风扇。（4 4）透射式光耦合器制造烟雾报警器）透射式光耦合器制造烟雾报警器图示，图示，IC9

18、561报警声电路。报警声电路。3.3.驱动电路驱动电路（1）开关方式的驱动电路）开关方式的驱动电路 图示，固态继电器（图示，固态继电器（SSR），全固态过零型固态继），全固态过零型固态继电器（电器（PSSR）。）。（2）晶闸管调压控制驱动电路（过零触发）晶闸管调压控制驱动电路（过零触发）（3）调频）调频控制驱动电路控制驱动电路（4）显示装置驱动电路）显示装置驱动电路4.4.家用电器智能控制实例家用电器智能控制实例（1）洗衣机电路）洗衣机电路单片机：单片机：DJ2001为为4位。位。开关信号接口：开关信号接口：工作设定开关工作设定开关SB1SB4，盖，盖开关。开关。输出接口：输出接口：模拟信号接

19、口：模拟信号接口：A/D转换。转换。（2）电饭锅电路）电饭锅电路小结：小结：1.1.单片机是单片微型计算机的简称，它是将计算单片机是单片微型计算机的简称，它是将计算机的中央处理系统机的中央处理系统(CPU)、存储器（、存储器（RAM和和ROM）、）、IO接口器、定时器计数器以及串接口器、定时器计数器以及串行通信接口器等功能电路集成在一块芯片上，组行通信接口器等功能电路集成在一块芯片上，组成一个完整的微型计算机。成一个完整的微型计算机。2.2.各种单片机主要不同有以下几个方面：各种单片机主要不同有以下几个方面：（1 1）CPUCPU的位数：的位数：4/8/16/324/8/16/32；（2 2）

20、片内）片内RAMRAM容量，容量，ROMROM容量，容量，EPROMEPROM容量；容量；（3 3）寻址范围，片外扩展能力；）寻址范围，片外扩展能力；（4 4）定时器）定时器/计数器数量及位数；计数器数量及位数；（5 5）输入）输入/输出接口线数；输出接口线数；（6 6）中断源及个数；）中断源及个数；（7 7）工作频率；）工作频率；（8 8）其它附加功能：）其它附加功能：A/DA/D转换器、比较器、驱动转换器、比较器、驱动器、蜂鸣器接口、器、蜂鸣器接口、PWMPWM输出等。输出等。3.在控制系统中，单片机严格按照固定的程序运行。在控制系统中，单片机严格按照固定的程序运行。根据输入接口的输入信息

21、通过输出接口输出根据输入接口的输入信息通过输出接口输出“0”或或“1”控制信号，控制执行元件工作。控制信号，控制执行元件工作。例如空调的温度控制，由温度传感器将温度变化例如空调的温度控制，由温度传感器将温度变化转换成电信号，放大后通过转换成电信号，放大后通过I/O口输入单片机，单片机口输入单片机，单片机执行数据处理程序，当判断温度高于设定温度时，向执行数据处理程序，当判断温度高于设定温度时，向I/O口输出控制字。当输出为高电平（口输出控制字。当输出为高电平（“1”）时，继）时，继电器吸合，启动压缩机工作。当输出为低电平电器吸合，启动压缩机工作。当输出为低电平（“0”）时，继电器释放，压缩机停止

22、工作。）时，继电器释放，压缩机停止工作。4.控制分开环控制和闭环控制，闭环控制由基准、采控制分开环控制和闭环控制，闭环控制由基准、采样、比较、驱动、执行几个环节组成。样、比较、驱动、执行几个环节组成。5.顺序控制就是按时间顺序完成各项功能。顺序控制就是按时间顺序完成各项功能。作业题：作业题：1.什么是单片机？什么是单片机？2.不同单片机的主要区别是什么？不同单片机的主要区别是什么？3.以洗衣机为例说明什么叫顺序控制。以洗衣机为例说明什么叫顺序控制。4.画图说明用画图说明用MC-51单片机控制灯泡亮灭的原理。单片机控制灯泡亮灭的原理。0.5 0.5 单片机与家用电器的接口电路单片机与家用电器的接

23、口电路 单单片片机机要要接接受受来来自自家家用用电电器器的的各各种种状状态态信信号号，同同时时又又将将控控制制信信号号送送出出，以以驱驱动动有有关关部部件件工工作作，因因此此接接口口非非常常重重要要。本本节节重重点点介介绍绍单单片片机机与与家家用用电电器器之之间间的的输输入入、输输出出接接口口，显显示示接接口口，功功率率驱驱动动接接口口和和磁磁控控管管接接口口电电路路的的工工作作原原理。理。0.5.1 0.5.1 输入信号接口输入信号接口 1.开关信号接口开关信号接口 (1)门或盖开关接口门或盖开关接口 开关信号主要来自电开关信号主要来自电冰箱、洗衣机、微波炉、电冰箱、洗衣机、微波炉、电烤箱等

24、的门开关或盖开关，烤箱等的门开关或盖开关，其接口电路较为简单（如图其接口电路较为简单（如图所示）。当单片机所示）。当单片机PD7566内部有上拉电阻内部有上拉电阻时，外部电阻时，外部电阻R可以不接。可以不接。当单片机检测到门开关或盖当单片机检测到门开关或盖开关闭合时开关闭合时,输入电平为输入电平为0，控制家用电器工作。否则，控制家用电器工作。否则，输入电平为输入电平为1，家用电器停，家用电器停止工作。止工作。(2)(2)过压、过流信号接口过压、过流信号接口 在在家家电电产产品品中中，有有时时需需对对负负载载能能力力和和输输出出控控制制电电路路的的电电压压进进行行控控制制，以以免免引引起起家家电

25、电产产品品的的损损坏坏。过过压压信信号号接接口口的的原原理理图图如如图图，过过流流信信号号接接口口与与过过压压信信号号接接口口的的差差别别是是过过流流信信号号接接口口电电路路用用电电流流互互感感器器TB代代替替了了过过压压信信号号接口的变压器接口的变压器T。2.模拟信号接口模拟信号接口 (1)温度信号接口温度信号接口 在在电电热热器器具具、制制冷冷空空调调等等家家电电产产品品中中，一一般般采采用用热热敏敏三三极极管管对对温温度度进进行行检检测测。温温度度信信号号为为模模拟拟信信号号，需需要要转转换换为为数数字字信信号号才才能能用用单单片片机机进进行行处处理理，因因此此通通常常要要选选用用含含有

26、有AD转转换换器器的的单单片片机机。某某些些单单片片机机中中，用用比比较较器器的的输输入入端端接接收收检检测测到到的的模模拟拟信信号号，若若单单片片机机中中无无AD转转换换和和比比较较器器时时，可可用用定定时时计计数数器器接接收收模模拟拟温温度度信信号号，但但温温度度检检测测电电路路需有模拟频率转换功能。需有模拟频率转换功能。1)1)温温度度信信号号的的模模拟拟接接口口电电路路 图图中中，MTSl02MTSl02为为测测温温三三极极管管，比比较较器器A A1 1为为阻阻抗抗匹匹配配器器，比比较较器器A A2 2为为一一反反相相放放大大器器，这这样样A A2 2输输出出端端U UOUTOUT就就

27、可可接接到到单单片片机机的的A AD D输输入入端端，利利用用单单片片机机内内部部的的A AD D转转换换器器将将模模拟拟信信号号转转换换为为数数字字信信号号。对对于于常常用用的的单单片片机机pPD7566pPD7566，其其接接口口如如左左图图所所示示。对对于于电电冰冰箱箱、空空调调器器的的控控制制，可可利利用用热热敏敏电电阻阻进进行行测测温温，热热敏敏电电阻阻直直接接连连接接在在pPD7566pPD7566的的比比较较器器C Cin0in0C Cin3in3输入端输入端,如右图所示。如右图所示。2)温度信号的频率接口温度信号的频率接口 温度信号的频率接口电路如图所示，电路中，温度信号的频率

28、接口电路如图所示，电路中，R4为限流电为限流电阻，可使阻，可使VT2(MTSl02)集电极电流为集电极电流为0.1mA，以保证其处于较，以保证其处于较好的测温状态，脉冲发生器由电阻好的测温状态，脉冲发生器由电阻R2、R3、电位器、电位器RP1、RP2、电容电容C1和单结晶体管和单结晶体管VT1组成组成,脉冲频率与脉冲频率与RC回路和单结晶体回路和单结晶体管管VT1的峰值电压有关，的峰值电压有关，MTSl02对温度检测后，将温度值转对温度检测后，将温度值转换成一定频率的脉冲，再送入单片机的换成一定频率的脉冲，再送入单片机的IO接口或定时计数接口或定时计数器。此种接口电路可在电冰箱、空调器中得到应

29、用。器。此种接口电路可在电冰箱、空调器中得到应用。(2)(2)给给定定信信号号模模拟拟接接口口 用用电电位位器器RPRP选选定定给给定定值值,直直接接送入单片机的送入单片机的A/DA/D输入端输入端,如左图所示。如左图所示。(3)(3)过流信号模拟接口过流信号模拟接口 此接口与开关信号输入接口此接口与开关信号输入接口中的过流信号接口相似中的过流信号接口相似,如右图所示如右图所示,图中图中OPOP为运算放大器。为运算放大器。0.5.2 输出信号接口输出信号接口 1.开关信号输出接口开关信号输出接口开关信号接口可直接驱开关信号接口可直接驱动发光二极管、继电动发光二极管、继电器、晶体管或晶闸管器、晶

30、体管或晶闸管等，如图所示。当单片等，如图所示。当单片机机PD7566的的IO线线P90输出高电平时，流输出高电平时，流经发光二极管经发光二极管VD的电的电流极小，不能发光，当流极小，不能发光，当P90输出低电平时，流经输出低电平时，流经VD的电流达的电流达10mA，故，故VD发光。此发光。此端口灌入电流可达端口灌入电流可达15mA，输出电压，输出电压9V，具有较强的负载能，具有较强的负载能力。力。2.数字信号输出接口数字信号输出接口(1)1)数字显示码的输数字显示码的输出接口出接口 单片机单片机I IO O线直接线直接到到LEDLED显示器的阴显示器的阴极，极，LEDLED显示器采显示器采用共

31、阳极方式，如用共阳极方式，如图所示。这是由于图所示。这是由于单片机的单片机的I IO O线可线可允许允许10mA10mA的灌入电的灌入电流，而拉出电流仅流，而拉出电流仅5mA5mA。(2)键盘扫描码的输出接口键盘扫描码的输出接口 在在键键盘盘扫扫描描码码的的输输出出接接口口电电路路中中，Pl00P102 I/O线线是是扫扫描描码码的的输输出端，出端，P10P13IO线用于接收键盘的按键信号，如图所示。线用于接收键盘的按键信号，如图所示。(3)DA转转换换的的数数字字输输出出接接口口 为为进进行行数数字字模模拟拟信信号号的的转转换换，一一般般将将数数字字送送到到 I IO O接接口口，而而在在端

32、端口口外外加加电电阻阻解解码码网网络络(T(T型型网网络络)来来产产生生模模拟拟信信号号。在在D DA A转转换换的的数数字字输输出出接接口口中中，P Pl00l00用用于于输输出出数数字的最高位，字的最高位，P P103103用于输出数字的最低位。如右图所示。用于输出数字的最低位。如右图所示。0.5.3 0.5.3 功率驱动接口功率驱动接口 单单片片机机是是微微电电子子器器件件，输输出出的的信信号号功功率率很很小小，要要驱驱动动大大功功率率的的加加热热元元件件(如如电电饭饭锅锅中中的的加加热热元元件件等等)和和电电动动机机(如如洗洗衣衣机机中中的的洗洗涤涤与与脱脱水水电电动动机机，电电冰冰箱

33、箱与与空空调调器器的的压压缩缩机机电电动动机机等等)，就就需需要要两两者者相相互互匹匹配配的的中中间间电电路路，此此种种电电路路就就是是功功率率驱驱动动接口。接口。1.电动机驱动接口电动机驱动接口 (1)开关控制方式开关控制方式 在电冰箱与空调在电冰箱与空调器中，压缩机的工作器中，压缩机的工作是由电动机带动的，是由电动机带动的，因负载较大，在低速因负载较大，在低速运行时易烧坏电动机。运行时易烧坏电动机。因而压缩机电动机的因而压缩机电动机的控制采用开关方式。控制采用开关方式。在压缩机电动机在压缩机电动机的控制接口电路中，的控制接口电路中，有两种控制接口电路；有两种控制接口电路；直接逻辑电平耦合电

34、直接逻辑电平耦合电路和光电耦合电路，路和光电耦合电路，如图所示。如图所示。(2)调压控制方式调压控制方式 空调器中的风空调器中的风扇电动机、落扇电动机、落地扇等，可以地扇等，可以利用调压控制利用调压控制方式调节电动方式调节电动机转速。此方机转速。此方式的接口电路式的接口电路如图所示。图如图所示。图中，上面中，上面种种是典型的电容是典型的电容运转电动机调运转电动机调速电路。速电路。主要由光电耦合器主要由光电耦合器OC1、双向晶闸管、双向晶闸管VS，和电动机，和电动机M1组成。组成。下面一种接口同上面一种基本相同，但电动机启动电路不一下面一种接口同上面一种基本相同，但电动机启动电路不一样：当样：当

35、VS2导通后，流经电动机主绕组电流较大，在导通后，流经电动机主绕组电流较大，在R7上产上产生较大的压降，使生较大的压降，使VS2导通，副绕组得电，这时电机启动运行。导通，副绕组得电，这时电机启动运行。电动机启动完成后，主绕组电流趋于稳定电动机启动完成后，主绕组电流趋于稳定(比启动电流小比启动电流小)，VS2截止，这时只有主绕组参与运行。截止，这时只有主绕组参与运行。2.加热器件驱动接口加热器件驱动接口 在加热器件的驱动接口中，有以下三种接口形式：在加热器件的驱动接口中，有以下三种接口形式：(1)最最上上面面一一种种接接口口形形式式 当当IO输输出出低低电电平平“0”时时，双双向向晶晶闸闸管管V

36、S1导导通通，加加热热丝丝通通电电加加热热，当当单单片片机机输输出出高电平高电平“1”时，双向晶闸时，双向晶闸VS1截止，加热丝停止加热。截止，加热丝停止加热。(2)中中间间一一种种接接口口形形式式 当当单单片片机机输输出出高高电电平平时时，晶晶体体管管VT1导导通通，触触发发VS2导导通通，加加热热丝丝加加热热，当当单单片片机机输输出低电平时，出低电平时，VT1、VS2均截止，加热丝停止加热。均截止，加热丝停止加热。(3)最最下下面面一一种种接接口口形形式式 单单片片机机输输出出高高电电平平时时，发发光光二二极极管管VD2无无电电流流通通过过，不不发发光光，光光敏敏三三极极管管 VT2截截止

37、止，双双向向晶晶闸闸管管VS3导导通通，加加热热丝丝进进行行加加热热，单单片片机机输输出出低低电平时，电平时，VT2导通，导通，VS3截止，加热丝停止加热。截止，加热丝停止加热。加热器件的驱动接口电路加热器件的驱动接口电路 0.5.4 显示器接口显示器接口当显示字形时，当显示字形时，ag各段相应段应通过电流，如显示各段相应段应通过电流，如显示“0”时，时，LED的的a、b、d、e、f段均应通过电流，而段均应通过电流，而g段不能通段不能通过电流。过电流。在家电产品在家电产品(如洗衣机、如洗衣机、空调器等空调器等)中，有时需中，有时需显示有关状态，如温度、显示有关状态，如温度、时间等。现在广泛应用

38、时间等。现在广泛应用的是发光二极管显示器的是发光二极管显示器(发光二极管七段显示发光二极管七段显示器器)。发光二极管显示器有共发光二极管显示器有共阴极和共阳极两种结构，阴极和共阳极两种结构，如图所示。在不同的场如图所示。在不同的场合可以选择相应的结构，合可以选择相应的结构，以组成较好的逻辑系统。以组成较好的逻辑系统。0.5.5 磁控管接口磁控管接口 磁磁控控管管是是微微波波炉炉的的心心脏脏，因因工工作作电电压压较较高高，单单片片机机不不可可能能直直接接进进行行控控制制，而而是是采采用用对对磁磁控控管管的的高高压压变变压压器器一一次侧进行开关控制。次侧进行开关控制。磁磁控控管管的的接接口口电电路

39、路如如图图所所示示。当当IO线线输输出出低低电电子子时时，固固态态继继电电器器接接通通变变压压器器初初级级线线圈圈，次次级级产产生生高高压压，磁磁控控管管工工作作；当当单单片片机机IO线线输输出出高高电电平平时时，高高压压变变压压器器初初级级断断开开，磁磁控控管管因因不不得得电电而而停停止工作止工作。小结：小结：1.输入接口输入接口（1）开关输入接口）开关输入接口 将传感器的采样信号经电将传感器的采样信号经电压比较器输出高电平压比较器输出高电平“1”或低电平或低电平“0”，直接，直接与单片机数字输入接口相接。与单片机数字输入接口相接。（2）模拟输入接口）模拟输入接口 将传感器的采样信号经比将传

40、感器的采样信号经比较放大器将差值放大输出模拟电压，与单片机模较放大器将差值放大输出模拟电压，与单片机模拟接口拟接口“AN”相接，或经相接，或经A/D转换器并行与单片转换器并行与单片机数字输入接口相接，串行与单片机串行接口相机数字输入接口相接，串行与单片机串行接口相接。接。注意：电压比较器与比较放大器的区别。注意：电压比较器与比较放大器的区别。2.功率输出接口功率输出接口单片机控制加热器、电动机等用单片机控制加热器、电动机等用AC220V高电压、高电压、大电流的功率负载，必须将单片机输出的小信号大电流的功率负载，必须将单片机输出的小信号放大，并用继电器或晶闸管、大功率晶体管、大放大，并用继电器或

41、晶闸管、大功率晶体管、大功率场效应管驱动。功率场效应管驱动。（1 1）开关型功率输出接口）开关型功率输出接口 驱动器为开关元件，在驱动器为开关元件，在单片机控制下只做开关动作，用晶闸管开关时，应在单片机控制下只做开关动作，用晶闸管开关时，应在交流过零时控制通断，以防止对电网的污染。交流过零时控制通断，以防止对电网的污染。（2 2）模拟）模拟型功率输出接口型功率输出接口 电动机的调速、电加热电动机的调速、电加热器的调温、灯泡的调光等器的调温、灯泡的调光等，需要调节供电电源电压或需要调节供电电源电压或功率连续变化，用晶闸管调压时，只需通过程序改变功率连续变化，用晶闸管调压时，只需通过程序改变单片机

42、自交流电压上升（或下降）过零开始发出控制单片机自交流电压上升（或下降）过零开始发出控制脉冲的时间（晶闸管控制角）即可。脉冲的时间（晶闸管控制角）即可。注意：晶闸管可控整流原理。注意：晶闸管可控整流原理。作业题：作业题：1.以过压保护控制为例，画图说明开关输入接口的组以过压保护控制为例，画图说明开关输入接口的组成。成。2.以过流保护控制为例，画图说明模拟输入接口的组以过流保护控制为例，画图说明模拟输入接口的组成。成。3.画出电冰箱压缩机电动机的开关控制接口电路。画出电冰箱压缩机电动机的开关控制接口电路。4.画出电风扇电动机的调速控制接口电路。画出电风扇电动机的调速控制接口电路。谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH