摘 要


發(fā)光特性測試系統(tǒng)控制電路主要用來控制各個設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)，從而保證這些設(shè)備操作時的有效性以及安全性。本實驗結(jié)合實際，基于ATMEL公司的AT89S51芯片，進行整個控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。本文詳細介紹了控制系統(tǒng)的設(shè)計思想，過程，其中包括電源供電電路，開關(guān)去抖動電路，隔離電路，驅(qū)動電路的實現(xiàn)過程。

關(guān)鍵詞：繼電器，單片機，控制，AT89S51





















ABSTRACT

In the traditional industry-control field, relays are frequently used in product line to realize the isolation between operation desk and industry locale.
The traditional industry-control gives priority to relays’ hard-line-connection, but this traditional technology has a good many disadvantages.
The appearance of SCM and PLC makes an important role in the development of industry-control. It can handle many problems of the former control system to adopt this technology to control, and make the whole control system easy to amend and debug. So this technology is more flexible and opened.
The control system mainly controls all equipments’ on-off states to ensure the manipulations effective and safe, and the equipments are used in the FED fluorescence powder characteristic test system. According the practical requirement, the dissertation designed and achieved the control system based on AT89S51 of ATMEL corp. This paper introduced the design thought and process of each function module: power supply circuit, eliminate tremble circuit, insulate circuit, and drive circuit.

KEYWORDS: relay, SCM, control, AT89S51















目錄

前 言 1
第1章 單片機及MCS-51簡介 2
1.1單片機的發(fā)展及其主要品種 2
1.2單片機的應(yīng)用 3
1.3 MCS-51系列單片機簡介 4
第2章 發(fā)光特性測試系統(tǒng)原控制電路 5
2.1發(fā)光特性測試系統(tǒng) 5
2.2系統(tǒng)原理圖 5
2.3 系統(tǒng)控制保護條件 6
第3章 單片機控制電路 7
3.1 單片機控制電路原理圖 7
3.1.1 按鍵識別和抖動消除 7
3.1.2 查詢方式工作的獨立式鍵盤 8
3.1.3 簡單I/O接口擴展 9
3.1.4 單片機與行程開關(guān)，繼電器的光電隔離 10
3.1.5 驅(qū)動芯片驅(qū)動繼電器 12
3.2 各模塊所用器件及簡介 12
3.2.1開關(guān)引腳信號模塊 12
3.2.2消抖動電路模塊 12
3.2.3隔離電路模塊 13
3.2.4單片機模塊 13
3.2.5驅(qū)動電路模塊 15
3.2.6電源供電電路模塊 15
3.2.7串口電路模塊 16
3.3 單片機控制電路電路圖 16
3.3.1控制電路的SCH 16
3.3.2 電路ERC檢測 17
3.3.3生成網(wǎng)表 17
3.4 制作電路PCB板 17
3.4.1 DRC檢測 18
3.4.2 電路板實物 18
第4章 軟件編程和電路測試 19
4.1 編程軟件平臺KEIL C51簡介 19
4.2 控制電路軟件編程分析 19
4.2.1 設(shè)備間邏輯關(guān)系分析 19
4.2.2 設(shè)備狀態(tài)沖突表 20
4.2.3程序流程圖 21
4.2.4匯編語言程序 22
4.2.5 程序編譯 23
4.3 電路測試 24
第5章 總結(jié)與展望 25
致謝 26
參考文獻 27
附錄 28
附1 英文原文 28
附2 中文翻譯 40







前 言

在傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域，繼電器廣泛存在于生產(chǎn)線中，以實現(xiàn)操作臺與工業(yè)現(xiàn)場的隔離。傳統(tǒng)的工業(yè)控制以繼電器的硬線連接為主，不過這一傳統(tǒng)技術(shù)有著諸多缺陷。
單片機和PLC（可編程邏輯器件）等技術(shù)的出現(xiàn)對工業(yè)控制起到了極大的促進作用。采用這一技術(shù)進行控制，可克服原控制系統(tǒng)的諸多缺點，使得整個控制系統(tǒng)易于修改和調(diào)試，具有很好的靈活性和再開發(fā)性。
單片機PLC等存儲連接技術(shù)較繼電器的硬線連接技術(shù)有以下優(yōu)點：
1、控制方式上看：電器控制硬接線，邏輯一旦確定，要改變邏輯或增加功能很是困難；而軟性接線，只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。
2、工作方式上看：電器控制并行工作，而單片機等技術(shù)串行工作，不受制約。
3、控制速度上看：電器控制速度慢，觸點易抖動；而單片機等技術(shù)通過半導(dǎo)體來控制，速度很快，無觸點，顧而無抖動一說。
4、定時、記數(shù)看：電器控制定時精度不高，容易受環(huán)境溫度變化影響，且無記數(shù)功能；單片機等時鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬；有記數(shù)功能。
5、可靠、維護看：電器控制觸點多，會產(chǎn)生機械磨損和電弧燒傷，接線也多，可靠、維護性能差；單片機等無觸點，壽命長，且有自我診斷功能，對程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場調(diào)試和維護方便。
本課題的任務(wù)就是嘗試設(shè)計單片機控制電路，以取代原繼電器控制電路。
發(fā)光特性測試系統(tǒng)控制電路的目的是實現(xiàn)發(fā)光特性測試系統(tǒng)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換和控制。其輸入是一些經(jīng)輸入元件（包括按鈕，開關(guān)，位置繼電器等）得到的輸入開關(guān)量，經(jīng)過控制電路實現(xiàn)相應(yīng)的控制，保護功能，然后輸出所需要的控制信號，以便控制輸出設(shè)備。它所用到的技術(shù)在儀器設(shè)備和自動控制過程中應(yīng)用非常普遍。通過本次畢業(yè)設(shè)計可以學(xué)習(xí)到常規(guī)控制電路的實現(xiàn)方法，學(xué)習(xí)硬件電路的設(shè)計和制作過程，進行一些軟件編程。通過本次設(shè)計可以學(xué)習(xí)51單片機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本原理，熟悉51單片機的軟件編程，提高動手能力。



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