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时间:2018-10-06
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1、单片机应用技能实训教案—项目4项目4电动机正反转控制电路制作任务1项目相关知识学习一、案头任务项目相关知识学习授课时间年月日授课班级教学形式讲授、讨论授课时数2课时教学用具多媒体教学资源项目3制作成品、课件课前准备教学目标1、了解光耦的工作原理。2、掌握光耦与单片机的连接方法。3、理解直流电动机正反转控制原理。4、掌握项目相关指令的使用。教学重点1、单片机与光耦的连接方法。2、直流电动机正反转控制原理。3、指令的使用。教学难点1、电动机正反转控制原理接线。2、相关指令的灵活使用。教学过程1、通过对单片机控制系统的分析,引出项目任务。2、光耦的
2、工作原理。3、光耦与单片机的连接方法。4、直流电动机正反转控制原理。5、相关指令。教学后记二、教学实施过程实施环节教学内容导学方法组织教学1、检查学生出勤情况并做好记录。2、调整学生的注意力,为上课作准备。互动交流复习提问1、如何实现单片机控制电路的人机对话?2、他激直流电动机如可完成正反转?本项目就要用单片机对直流电动机进行正反转控制。提问导思导入启发学习积极性单片机控制系统一般由三大部分构成,即输入部分(外部信息的采集、向单片机发布控制信息等)、运算处理部分(由单片机系统构成,主要进行运算处理)和输出控制部分(将运算处理结果输出控制相应机
3、构)。单片机系统的电源为+5V电压,而输入输出部分的电源电压经常是不等于5V的,如果直接通过电阻耦合在一起会导致相互干扰,从而使单片机控制系统的正常工作受到影响,所以常需要进行隔离,目前常用隔离方法是光电隔离和继电器隔离。。讲授新课一、光耦的工作原理光电耦合器也称光电隔离器,简称光耦,如图4-2所示。光耦的种类很多,单片机控制系统常用光耦有两种,其电路符号如图4-3所示,光耦一般由三部分组成:光的发射、光的接收和信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过放大后输出。图4-3图4-4
4、是光耦电气原理接线示意图,当输入端发光二极管未接通电源(或反接)时,输出端光电三极管截止,输出端所接负载D1熄灭,如图4-4(a)所示;当输入端接正向电压时,输出端光电三极管导通,输出端所接负载D2点亮,如图4-4(b)所示。光电耦合器的主要优点是:信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。二、光耦与单片机的连接光耦与单片机的连接方法如图4-5所示,为了方便仿真,我们采用了5个控制引脚的光耦(4个引脚的光耦与单片机的连接与图4-5相似)。图4-5中U1是光耦
5、作为输入隔离器的接线方法,R3为输入限流电阻,R1为负载电阻;U2是光耦作为输出隔离器的接线方法,R2为限流电阻,R4、D1为输出端模拟负载。三、直流电动机正反转控制原理图4-6是永磁式直流电动机的正反转控制电路示意图,当两个开关都断开时,电动机两端通过两个继电器常闭接点接地,电动机停止。当闭合开关SW1时,继电器RL1线圈得电,其常开接点闭合,电动机左端通过RL1常开接点与电源正相接,电动机右端仍然接地,电动机正转,当断开SW1时,电路恢复原态,电动机停止。当闭合开关SW2时,继电器RL2线圈得电,其常开接点闭合,电动机右端通过RL2常开接
6、点与电源正相接,电动机左端接地,电动机反转,当断开SW2时,电路恢复原态,电动机停止。四、项目相关指令1、指令复习用多媒体展示图4-2要黑板上画出图4-3用多媒体展示课件图4-4.将图4-5画要黑板上或用多媒体展示,并作详细讲解。用多媒体展示电动机正反转控制课件。或将图4-6画在黑板。MOVRn,A;Rn←(A)MOVA,Rn;A←(Rn)JBbit;rel;若(bit)=1,PC←(PC)+relJNBbit,rel;若(bit)=0,PC←(PC)+relCPLbit;bit←()MOVdirect,A;direct←(A)MOVdire
7、ct,#data;direct←data请将上面每条指令举两个应用例子。2、相关指令(1)数据传送类指令①MOVA,direct;A←(direct)该指令的功能是将某一直接地址的数据传送到累加器A中,例如指令MOVA,P1的功能是将P1口地址的数据传送到A中。(2)位操作类指令①SETBbit;(bit)←1该指令的功能是将某一可位寻址位置1,例如:SETBP1.0;将P1.0置1SETB20H.0;将20H.0置1②CLRbit;(bit)←0该指令的功能是将某一可位寻址位清0,例如:CLRP0.2;将P0.2清0CLR21H.1;将21
8、H.1清0(3)逻辑运算类指令①ANLA,#data;A←(A)∧data该指令的功能是将A中数据与立即数data按位逻辑与,结果存于A中。设(A)=36H,执行指
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