硬件课程设计之顺序控制系统设计

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1、硬件课程设计实践报告顺序控制系统设计中国矿业大学2010年12月26H顺序控制系统是一种按照一定顺序实现的微机系统，它是实现大型机组自动化，保证安全经济运行的重要措施。在影响系统完好率和投入率的诸多因素中，合理划分设计界而及人一机界而的设计是两个最重要的因素。顺序控制是自动控制领域中最基本应用又最广泛的一个方面，进入21世纪以来，它发展的非常迅速，在多个行业都有应用，备受人们的青睐。随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，顺序控制在社会日常牛活中的作用越来越受到人们的重视，经过前一阶段的学习和认识，我们

2、做出了一个简单的顺序控制系统，用来模拟一些机器生产等，以及生产过程中岀现安全隐患的排查情况等。我们学习了微机原理与接口技术这门课程，课上我们学到了一些计算机便件工作的基木原理，汇编语言程序设计方法，微型计算机接口技术，建立微型计算机系统的整体概念，初步形成微机系统软硕件开发的能力，我们决定通过这次大作业来指导督促自己的学习，培养学习的兴趣，使我们的学习更有针对性。根据课程设计的要求，我们用微机原理与接口实验仪来模拟机器的工作过程，用到了8253、8255、LED灯、0832、直流电机、步进电机、译码器以

3、及报警灯等等，利用这些器件的工作原理可以模仿正常工作、报警等等一系列过程。在实现运行的过程中，我们利用汇编语言，利用上述儿种芯片，增加对计算机硕件系统的了解和熟悉，培养创新能力和动手能力。总体报告目录1.设计步骤流程12.电路设计及主要功能12.1功能简介12.2使用的主要芯片以及元件22.3原理简介22.48255原理及接线图22.58253原理及接线图52.60832原理及接线图72.7步进电机原理及接线图102.8直流电机原理及接线图132.9硬件接线图（由实验设备所画）143.程序流程图164.

4、分析与测试175.设计中所遇到的各种问题及解决176.实验总结187.参考文献198.附录（程序代码）201.设计步骤流程首先，设计和分析8253的定时功能，设计8253控制时间脉冲信号来对时间进行控制；其次，利用8255控制步进电机的正转和反转，用指示灯来显示；第三，利用0832控制直流屯机的转和停；第四，利用红外线报警灯，来判断是否出现故障，开关控制，当开关闭合，此吋红外线报警灯亮，电机立即停止工作，LED指示灯熄灭；最后，对整个过程进行调试和分析，画出流程图，以及硬件连接图，调试程序并运行程序2.

5、电路设计及主要功能2.1功能简介整个顺序控制实验我们将系统分为六个过程第一步：1号指不灯亮,第二步：2号指不灯亮,第三步：3号指示灯亮,第四步：4号指示灯亮,第五步：5号指示灯亮,步进电机正转10秒;步进电机反转10秒;步进电机正转10秒;步进电机反转10秒;直流电机转动10秒;如果系统没有故障产牛（即控制红外灯的开关没有闭合），此时整个顺序控制系统将循环运行这五个功能。当出现故障的时候，即控制红外线灯的开关闭合的时候，此时系统将不能循环进行下去。所有的过程将停止下来，此时，红外线灯亮，发出报警信号。若

6、此时断开开关，系统将继续运转下去。其中最主要的过程是8253控制电机运转的吋间，以及8255控制步进电机的正反转和0832控制直流电机转动,这三个过程是整个顺序系统的关键。其中8253发出时钟脉冲信号进行定时，而8255控制电机止反转，当时间到时，自动调整输出脉冲的顺序，从而实现步进电机的正反转。0832负责直流电机的转动，。而红外线报警灯起到开关和检测的作用，当危险发生时，红外线报警灯自动发光，此时输给8253和8255的信号均为00H；电机和LED灯全灭，只有断开开关，此时红外线报警灯熄灭，才可以恢

7、复正常工作。2.2使用的主要芯片以及元件设计所需要的芯片：8253、8255A、0832所需要的设备：LED指示灯、步进电机、直流电机、红外线报警灯2.3原理简介(1)8253用于对整个过程计时，步进电机正转10秒，反转10秒，正转10秒，反转10秒；直流电机加速转动10秒；直流电机减速转动10秒；(2)通过对8255A编程初始化，使8253和灯连接，控制灯的亮与灭，用以指示整个过程屮步进电机和直流电机的工作过程；(3)用D/A转换器0832来控制电机的转动，电机转动的时间由8253来控制；(4)红外线

8、报警灯及合成，送给一定频率的脉冲就可以是红外灯发光，此时来控制系统的运行和停止。2.48255原理及接线图8255的基本工作原理8255A是Intel公司为其80系列微处理器生产的通用可编程并行输入输出接口芯片，也可以与其他系列的微处理器配套使用。由于其通用性强，与微机接口方便，且可通过程序指定完成各种输入输出操作，因此，8255获得了广泛的应用。它是具有3个8位的并行I/O端口，具有三种工作方式，被广泛地使用于单片机的并行I/O端口。工作