MCS-51单片机应用设计讲义汇总
MCS-51单片机讲义资料(汇编)
第五章 MCS-51宏汇编伪指令伪指令是对汇编起某种控制作用的特殊命令，但自身并不产生机器码，不属于指令系统，而仅仅为汇编服务的一些指令，因此称为伪指令。
其格式与通常的操作指令一样，并可加在汇编程序的任何地方，但它们并不产生机器指令。
许多伪指令要求带参数，这在定义伪指令时由“表达式”域指出，任何数值与表达式均可以作为参数。
不同汇编程序允许的伪指令并不相同，以下所述的伪指令适用于Intel 公司的MASM51系统，但一些基本的伪指令在大部份汇编程序中都能使用，当使用其它的汇编程序版本时，只要注意一下它们之间的区别就可以了。
MASM51中常用的伪指令共分为五大类：1. 程序计数与结束伪指令：ORG 、END ；2. 符号定义伪指令：EQU 、SET 、DATA 、BYTE 、WORD 、BIT 、ALTNAME 、DB 、DW 、DS ；3. 附加文件伪指令：INCLUDE ；4. 程序清单格式化伪指令：TITLE 、PAGE ；5. 一般控制伪指令：LIST 、NOLIST 、NOCODE 。
下面简要介绍一下各条伪指令的功能：5.1 ORG功能：程序计数伪指令，用于设置由表达式决定的初始地址，ORG 也称为起始伪指令。
表达式缺省为0。
格式：ORG 16位地址 例如：ORG 0100HSTART ：MOV A ，#05HADD A ，#08HMOV 20H ，AORG 0100H 表示该伪指令下面第一条指令的起始地址是0100H ，即“MOV A ，#05H ”指令的首字节地址为0100H ，或标号START 代表的地址为0100H 。
5.2 END功能：是汇编语言源程序的结束标志。
在END 以后所写的指令，汇编程序不再处理。
一个源程序只有一个END 指令，放在所有指令的最后。
源程序中若没有END 语句，汇编将报出错。
;四位十六进制数表示但每个m 值都和前面的指令地址不重叠5.3 EQU功能：将一个数值或寄存器名赋给一个指定的符号名。
《MCS51单片机原理与应用》第1章单片机基础
《MCS51单片机原理与应用》第1章单片机基础第一章单片机基础单片机，又称微控制器（Microcontroller），是一种集成在电路上的微型计算机，广泛应用于各种嵌入式系统和智能设备中。
MCS51单片机是其中一种具有代表性的单片机系列，由美国Intel公司于1980年代初推出，并一直广泛应用于各种嵌入式系统和智能设备中。
1、1单片机的特点单片机作为一种微型计算机，具有以下特点：（1）体积小：单片机体积小巧，可以方便地集成到各种设备中。
（2）重量轻：单片机重量轻，有利于在移动设备和航空航天等领域应用。
（3）功耗低：单片机的功耗较低，可以延长设备的使用时间。
（4）可靠性高：单片机具有较高的可靠性，可以在恶劣环境下稳定工作。
（5）成本低：单片机的制造成本较低，可以降低设备的整体成本。
1、2单片机的分类单片机可以根据不同的分类标准进行分类，如根据位数、用途、内核等。
其中，根据位数可以分为4位、8位、16位和32位单片机；根据用途可以分为通用型单片机和专用型单片机；根据内核可以分为CISC（复杂指令集）和RISC（精简指令集）单片机。
1、3单片机的发展历程单片机的发展历程可以分为以下几个阶段：（1）早期阶段：早期的单片机主要采用8位处理器，功能较为简单，主要用于控制和显示设备。
（2）中期阶段：中期的单片机开始采用16位处理器，具有更快的处理速度和更多的功能，广泛应用于各种嵌入式系统和智能设备中。
（3）现代阶段：现代的单片机已经开始采用32位处理器，具有更快的处理速度和更多的功能，同时开始支持网络和多媒体处理等功能。
1、4单片机的应用领域单片机广泛应用于各种领域，如工业控制、智能家居、智能医疗、航空航天等。
在这些领域中，单片机主要起到控制和监测的作用，可以通过对输入信号的读取和对输出信号的驱动来实现对设备的控制和监测。
单片机还可以通过与其他设备的通信实现数据的传输和处理，从而实现对整个系统的智能化管理。
《单片机原理及应用教程》第8章：MCS51单片机的系统扩展新五年级数学上册五年级植树问题练习题1、同学们在一条100米长的跑道一旁种树，两端各种一棵。
《MCS51单片机原理与应用》第1章 单片机基础PPT课件
段：
1976～1979年为单片机的探索阶段。1976年Intel公司
推出MCS-48系列单片机,将CPU和计算机基本功能部
件集成到了一个芯片上,SCM一词即由此而来。
1979～1982年为单片机完善阶段。1980年Intel公司推
出了MCS-51系列高性能8位单片机,单片机发展到了
一个全新阶段,应用领域更加广泛。
16.09.2020
MCS-51单片机原理与应用
9
1.3 数制与码制 1
1.3.1 数制及数制间转换 三种进制数的对照如表1.1所示 ：
1998年Atmel把闪存（Flash Memory）应用于MCS-51
单片机中的程序存储器,推出了AT89系列单片机。既
可以象RAM一样在线擦写,又具有象ROM一样掉电信
息不丢,AT89系列单片机已成为当今最流行的八位单
片机,使得学习单片机不再花费昂贵而高不可攀。
16.09.2020
MCS-51单片机51单片机原理与应用
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1.1.1 单片机的不断发展 1
1. 单片机发展状况
单片机的诞生标志着计算机在控制领域形成了一个独
立的分支――嵌入式系统（Embedded Systems）,从其
诞生至今,单片机已发展为上百种系列的近千个机种。
以MCS系列单片机为主线,其发展经历了以下几个阶
MCS-51单片机原理与应用
4
1.1.1 单片机的不断发展 3
又各具增强特色的单片机,如：
Atmel: 89C51和89S51、
Philips: P89C5l、
Winbond: W78E51B、
Hyundai: GMS97C51等等。
80C51变成为有众多IC制造商支持并开发出有上百个
单片机原理 第5章 MCS-51单片机综合应用设计
ADC0809是CMOS集成电路的逐次逼近型 A/D转换器，其精度为8位，双列直插式 28引脚封装。由模拟多路转换器, A/D 转换器，三态输出锁存及地址锁存译码 器等组成。
ADC0809转换器的内部结构
ADC0809的引脚功能
IN0～IN7：8个输入通道的模拟量 输入端
（3）偏移量误差：指数字量为零时，输出模拟量对零的偏移值
（4）线性度：实际转换特性曲线与理想直线特性之间的最大 偏差，并以该偏差相对满量程的百分数表示。
（5）建立时间：输入数字量变化后，模拟输出量达到稳定数 值所需的时间（ts）。
（6）温度系数 在满刻度输出的条件下，温度每升高1℃，输出变化的百
分数。该项指标表明了温度变化对D/A转换精度的影响。
独立式按键电路
2 矩阵式键盘
电路：按键排列成行列矩阵式，按键位于行 线和列线的交叉点上。 特点：节省I/O口线，适合于按键数量较多的 场合。
逐行逐列扫描过程
• 先令列线Y0为低电平（0），其余3根列线Y1、Y2、Y3都为 高电平，读行线状态。
• 如果X0、X1、X2、X3都为高电平，则Y0这一列上没有键闭 合，如果读出的行线状态不全为高电平，则为低电平的行线 和Y0相交的键处于闭合状态；
的工作过程
由于所有位的段选码皆由一个8位I/O口控制，因此，在每个 瞬间，8位LED可能显示相同的字符。 动态显示电路的工作过程：要想每位显示器显示不同的字符， 必须采用扫描显示方式。即在每一瞬间只使某一位显示相应 字符。在此瞬间，段选码由控制I/O口输出相应段数据，位选 I/O口输出位选码（共阴极送低电平、共阳极送高电平）以保 证该位显示相应字符。如此轮流，使每位显示该位应显示的 字符，并延时一段时间，以造成视觉暂留效果。
MCS-51单片机应用教程 第1章
1.1 概述
单片机是大规模集成电路技术发展的产物,它将中 单片机是大规模集成电路技术发展的产物, 央处理器( ),存储器 ),输入 央处理器(CPU),存储器(ROM/RAM),输入 ),存储器( ), 输出接口,定时器/计数器等主要计算机部件集成 输出接口,定时器 计数器等主要计算机部件集成 在一片芯片上, 在一片芯片上,因此单片机被称为单片微型计算机 ).目前单片机是计 (Single Chip Microcomputer).目前单片机是计 ). 算机家族中重要的一员.单片机配上适当的外围设 算机家族中重要的一员. 备和软件,便可构成一个单片机应用系统. 备和软件,便可构成一个单片机应用系统.单片机 具有功能强,体积小, 具有功能强,体积小,价格低和抗干扰能力强等特 被广泛应用于工农业生产,国防, 点,被广泛应用于工农业生产,国防,科研及日常 生活等各个领域. 生活等各个领域.
(5) 性能价格比较高,易于产品化 ) 性能价格比较高, 单片机具有功能强,价格便宜,体积小,插接件少, 单片机具有功能强,价格便宜,体积小,插接件少, 安装调试简单等特点,使单片机应用系统的性能价 安装调试简单等特点, 格比较高.同时单片机开发工具很多, 格比较高.同时单片机开发工具很多,这些开发工 具都具有很强的软硬件调试功能, 具都具有很强的软硬件调试功能,使单片机的应用 开发极为方便,大大缩短了产品研制的周期, 开发极为方便,大大缩短了产品研制的周期,并使 单片机应用系统易于产品化. 单片机应用系统易于产品化.
1.1.1 单片机的发展历程
1974年,美国Fairchild公司研制出世界上第一台由 年 美国 公司研制出世界上第一台由 两块集成电路芯片组成的单片微型计算机F8, 两块集成电路芯片组成的单片微型计算机 ,从此 单片机开始迅速发展. 位机和8位机到现在的 单片机开始迅速发展.从4位机和 位机到现在的 位机和 位机到现在的16 位机和32位机 单片机的功能越来越强大, 位机, 位机和 位机,单片机的功能越来越强大,应用范 围也越来越广泛. 围也越来越广泛.
MCS-51系列单片机讲义(面对初学者)
目录第一课单片机的概述... (3)第二课：单片机硬件结构和开发过程... .. 4 第三课单片机的内部结构（一）... . 6 第四课单片机的内部结构（二）... . 8 第五课单片机的内部结构（三）... .. 10 第六课单片机的内部结构（四）... .. 11 第七课单片机的内部结构（五）... .. 14 第八课单片机的内部结构（六）... .. 16 第九课单片机的工作方式... (18)第十课单片机的寻址... . 20 第十一课单片机的指令（一）... . 21 第十二课单片机的指令（二）... . 22 第十三课单片机的指令（三）... . 25 第十四课单片机的指令（四）... . 29 第十五课单片机的指令（五）... . 32 第十六课单片机程序的设计... (35)第十七课单片机的定时/计数器... (39)第十八课单片机的中断系统... (41)附录一... (47)参考文献：... . 51第一课单片机的概述一．单片机的由来单片机，专业名称—Micro Controller Unit(微控制器件)，它是由大名鼎鼎的INTEL 公司发明的，ᴰ早的系列是MCS-48，后来有了MCS-51，现在还有MCS-96 系列，我们经常说的51 系列单片机就是MCS-51，它是一种8 位的单片机，而MCS-96 系列则是一种16 位的单片机。
后来INTEL 公司把它的核心技术转让给了世界上很多的小公司，所以世界上就有许多公司生产51 系列兼容单片机，比如飞利浦的87 LPC 系列，伟邦的W78L 系列，达拉斯的DS87 系列，目前在我国比较流行的就是美国ATMEL 公司的89C51，它是一种带Flash ROM 的单片机，我们主要以该型号的单片机来作实验的。
讲到这里，也许有的人会问：我平时在各种书上看到全是讲解8031，8051 等型号的单片机，它们又有什么不同呢？其实它们同属于一个系列，只是89C51 的二．主要单片机的分类单片机更新型一点。
单片机课件第1章MCS-51单片机结构
MCS-51单片机的特点
结构简单
MCS-51单片机采用标准的哈佛 结构，即程序存储器和数据存储 器分开，便于实现高速数据访问。
指令集精简
MCS-51单片机的指令集经过优化， 以实现高效的代码执行和快速响应。
EA
外部访问禁止引脚，用于控 制单片机的内部程序存储器 是否允许外部访问。
I/O口引脚
I/O口引脚
用于实现单片机与外部设备的输入输出通 信。
P3口
8位双向I/O口，具有内部上拉电阻，可直 接驱动LED灯等低功率设备。
P0口
8位双向I/O口，可直接驱动LED灯等低功 率设备。
P2口
8位双向I/O口，具有内部上拉电阻，可直 接驱动LED灯等低功率设备。
04
编译代码后，可以通过仿真器进行调试，查看程序运行状态和变量值 等信息。
MCS-51单片机开发板的选择与使用
选择一款合适的MCS-51单片机 开发板是开发成功的关键之一， 需要根据项目需求选择合适的开
发板。
开发板应具备必要的接口和外设， 如LED灯、按键、串口通信等，
方便进行实验和调试。
使用开发板时需要按照说明书的 指引进行操作，连接好电源、串 口和其他外设，并下载程序到单
程序存储器用于存储程序 代码，数据存储器用于存 储数据和堆栈。
外部扩展存储器可通过外 部接口进行扩展。
输入/输出端口
01
MCS-51单片机具有4个8位的并行输入/输出端口， 用于与外部设备进行通信。
02
输入端口用于接收外部设备的信号，输出端口用于 向外部设备发送信号。
MCS51讲义
第一章MCS-51 硬件结构1.1引言单片计算机是把CPU（中央处理单元）、一定容量的存储器和若干输入、输出接口等部件集成在一块硅片上的微型计算机，简称单片机。
自1976年美国Intel公司推出第一代单片机系列MCS-48以来，单片机技术蓬勃发展，质量和性能逐年提高，应用领域日益扩大。
目前世界上各大半导体公司所开发并生产的单片机系列，各具特色，阵容强大，品种齐全。
已有几十个系列，数百余品种，可满足各类系统设计的需求。
单片机一问世，就以体积小、功能全、应用便捷和价格低等优点赢得了市场的的欢迎和用户青睐。
目前单片机正在过程控制、数据收集、智能仪表、机电一体化、家用电器以及网络技术等领域中发挥着重要的控制作用。
所有单片机也称微控制器。
微控制器1.2MCS-51 系列早期的MCS-51微控制器具有以下基本特点：（1）8位CPU；（2）片内带振荡器，振荡频率f osc范围1.2～12MHz ，可有时钟输出；（3）128字节片内数据存储器（MCS-52及以上有256字节片内数据存储器）；（4）程序存储器寻址范围：64K字节；（5）片外数据程序存储器寻址范围：64K字节；（6）21个字节专用特殊功能寄存器（SFR）（52子序列有26字节，SFR是51系列单片机的重要内部结构，其他51子序列单片机都基于SFR扩展更为强大的功能）；（7）4个8位并行I/O接口：P0、P1、P2、P3；（8）1个全双工串行I/O接口，可多机通信；（9）2个（52子序列，3个）16位定时器/计数器；（10）中断系统有5个（52子序列，6个）中断源，可编程为两个优先级；（11）111条指令，含乘法和除法指令；（12）具有独特的位寻址、位处理能力（13）片内采用单总线结构；（14）用单一+5V电源；（15）此外，89C51及89C52还分别有4K或8K字节EEPROM作为程序存储器。
而52子序列是51单片机的最早衍生品，其片内数据存储器增至256个字节；在SFR内增加了一个16位定时器/计数器T2，其功能更为强大和实用，并增加了一个与T2相关的中断源；其他性能均与51子序列相同。
《单片机技术应用》课件——第二章 MCS-51系列单片机的结构和原理
的特征状态送标志寄存器。
返回
第 2 章 MC2-51系列单片机的结构和原理
DPTR RAM PC ROM
SP
A TMP B
PSW ALU
P0
P0
P1 P1
P2
第 2 章 MC2-51系列单片机的结构和原理
第二章 MCS-51系列单片机的结构和原理
2.1 MCS-51系列单片机概述 2.2 89C51单片机内部结构 2.3 89C51单片机的引脚 2.4 MCS-51系列单片机的工作方式
测试题
第 2 章 MC2-51系列单片机的结构和原理
2.1 MCS-51系列单片机概述
当运算结果产生进位时， Cy =1；
当运算结果没有产生进位时， Cy =0。
D0 P
返回
第 2 章 MC2-51系列单片机的结构和原理
DPTR RAM PC ROM
SP
A TMP B
PSW ALU
P0
P0
P1 P1
P2
P2
P3
P3
XX211、、D程7振荡序状D态ALP6字ID寄IR存D5器。串8口位D4寄存中器D断。3
DPTR RAM PC ROM
SP
A TMP B
PSW ALU
P0
P0
P1 P1
P2
P2
P3
P3
XX算 辑 端12接术运至逻 算累辑 。振荡加运AL器算U，部有ALP接件2个I收主D输由要I入R累用端加来和器完串2送成个口来数输的据出一的端个算中，操术其断作和中数逻一； 定时
单片机讲义(第五章MCS-51的中断系统)
5．6．2 跳沿触发方式（下降沿触发方式）
如果相继连续两次采样，一个机器周期采样到外部中断输入为高， 下一个机器周期采样为低，则置1中断申请触发器，直到CPU响应此 中断时，该标志才清0。这样不会丢失中断，输入的负脉冲宽度至少保
持12个时钟周期（若晶振频率为6 MHZ，则为2μs），才能被CPU采样到。
（2）用字节操作指令
MOV IP，＃05H ；000 00101 或者用： MOV 0B8H，＃05H ；B8H为IP寄存器的字节地址
5．5 外部中断的响应时间
从外部中断请求有效（外部中断请求标志置1）到转 向中断入口地址所需要的响应时间。 外部中断的最短响应时间为3个机器周期。其中中断
请求标志位查询占1个机器周期，而这个机器周期恰好是处于指令 的最后一个机器周期，在这个机器周期结束后，中断即被响应， CPU接着执行1条硬件子程序调用指令 LCALL以转到相应的中断服 务程序入口，则需要2个机器周期。
外部中断响应的最长时间为8个机器周期。执行RETI或
是访问IE或IP的指令，最长需要2个机器周期。而接着再执行的1条 指令，按最长的指令（乘法指令MUL和除法指令DIV）来算，需4 个机器周期。再加上硬件子程序调用指令LCALL的执行，需要2个 机器周期，所以，外部中断响应最长时间为8个机器周期。
5．3．3中断允许寄存器IE
IE中各位的功能如下：
（l）EA——中断允许总控制位 EA=0，CPU屏蔽所有的中断请求（CPU关中 断）； EA=1，CPU开放所有中断（CPU开中断）。 （2）ES——串行口中断允许位 ES=0，禁止串行口发送/接收中断； ES=1，允许串行口发送/接收中断。 （3） ET1——定时器／计数器T1的溢出中断允许 位 ET1= 0，禁止T1计数溢出中断； ET1= 1，允许T1计数溢出中断。
MCS-51单片机应用教程1.1
通用计算机是指具有数值计算、信息处理、多 媒体和网络应用等功能的计算机。常用的PC机就 属于此类计算机。 嵌入式计算机是指具有对象交互、嵌入式应用、 I/O管理功能的计算机。这类计算机又叫专用计算 机，如单片机、DSP、MCU等。
1.嵌入式系统 （1）概念 嵌入式系统是实现嵌入式应用，无通用计算机 形态和功能的专用计算机系统。
表1-1 MCS-51系列单片机分类表
片内ROM形式
子 系 列
无
ROM
EP ROM
片内 RO M 容量
片 内 RA M 容 量
I/O特性 寻址 范围 中断 源
计数 器
并行 口
串行 口
5 1 子 系 列
803 1 80C 31
805 1 80C 51
8751
4 KB 4 KB
128 B 128 B
2×64 KB 2×64 KB
存储器 时钟电路 控制电路 CPU 定时器
片
I / O口
晶
单 硅
（2）内部结构
虽然单片机只是一个芯片，但从其组成和功 微型计算机系统 能上可看，它已经具有了微型计算机系统的含义。
CPU 运算器 控制器
输 入 设 备
输 入 接 口 电 路
输 出 接 口 电 路
输 出 设 备
软 件 ＋ 系 统
存储器 硬件系统
四、单片机的应用和发展趋势 1、单片机的应用 以单片机为核心的应用系统广泛应用于：
家用电器；
工业过程控制；
仪器仪表；
智能武器；
航空、汽车等领域。
2、发展趋势 ①制作工艺CMOS化（全盘CMOS化） 出于对低功耗的普遍要求，目前各大厂商推 出的各类单片机产品都采用了CHMOS工艺。 低功耗 ②尽量实现单片化 由于工艺和其它方面的原因，很多功能部件 并为集成在单片机芯片内部。于是，用户通常 的做法是根据系统设计的需要在外围扩展功能 芯片。 高集成度
MCS-51单片机实验讲义
7.用8255输入、输出......................................................................................30
(21)打印机驱动实验模块
(22)温度传感器实验模块
(23)压力传感器实验模块
(24)红外通讯实验模块
(25)16x16点阵显示实验模块
(26)I2C总线实验模块
(27)8251A串行口扩展电路
(28)8253定时器扩展电路
(29)8259中断扩展电路
(30)8237 DMA扩展电路
(31)通用集成电路插座(DIP40/28/24/20/18/16/14)
10.计数器实验....................................................................................................35
11.外部中断实验................................................................................................36
24.液晶显示屏控制实验..............................................................................62
25.电子琴......................................................................................................64
第九章 MCS-51单片机应用
第九章 MCS-51单片机应用教学重难点：1. 根据各种系统的要求，了解MCS-51单片机系统的应用。
2．根据一个具体的系统的要求，编写主程序。
3. 程序的编写步骤及格式。
教学基本要求：通过本章的学习，让学生结合前面八章学习的知识了解如何让单片机如何去开发系统。
并能掌握系统开发的步骤，简单一些的编写程序。
教学内容：§9-1汽车驾驶操纵信号灯单片机控制系统汽车转驾驶操纵信号灯单片机控制系统，系统很小，很简单，但可典型地看到MCS-51单片机系统位操作指令的应用与位操作功能强的优越性。
一、系统的要求汽车在驾驶时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作。
在左转弯或右转弯时，通过转弯操作杆应使左转开关或右转开关合上，从而使左头灯、仪表板左转弯灯、左尾灯或右头灯、仪表板右转弯灯、右尾灯闪烁；合紧急开关时要求前面述及的6个信号灯全都闪烁；汽车刹车时，2个尾灯点亮；若正当转弯时刹车，则转弯时原应闪烁的信号灯仍应闪烁。
以上闪烁，都是频率为1Hz的低频闪烁，在汽车停靠而停靠开关合上时，左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为30Hz的高频闪烁。
综上所述，在各种操作动作时，信号灯应输出的信号见表9-1。
表9-1 汽车驾驶操纵与信号二、硬件设计根据表9-1，可画出实现这汽车操纵信号灯的相应数字逻辑电路，见图9-1。
我们用MCS-51系列单片机，同样可实现： ① 图9-1的功能；② 产生所需的低频（1Hz ）与高频（30Hz ）闪烁信号；③ 有一定的故障监控性能，以提高系统的可靠性。
1Hz 、30Hz 闪烁信号的产生可由单片机内部的定时器解决。
图9-2是汽车驾驶操纵信号单片机控制后的硬件原理图。
由图9-2可见，各种驾驶操作的信号自P3口送入单片机，而使信号灯点亮的输出信号则自P1口输出。
图中的晶体管是输出驱动级。
图的下部是故障监控电路。
在P1.0～P1.5共6路输出中，如轮流使1路的晶体管断开（Pl 口相应引脚输出低电平）。
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额定通态平均电流IT(AV) :在规定环境温度（＋50℃）、标准散热和全导通（导通 角为180。的条件下晶闸管允许通过的工频电流的最大平均值。
在晶闸管的设计中，首先根据电路要求，计算元件参数，将参数乘以安全系数 K，然后查相关手册，选择合适的元件！
单向晶闸管内部结构图
双向晶闸管TRIAC
双向晶闸管又称三极管半导体开关元件（Bidirectional Triode Thyristor），它正 负信号都可以触发导通，触发后导通是双向的，其结构如图所示。在使用中，满 足如下工作条件： 导通条件：在第一、三象限需正触发，在二、四象限需负触发。 关断条件：流过晶闸管的电流小于其维持电流。 双向晶闸管参数 双向晶闸管的参数有极限参数、温度特性参数、电气参数三类。在应用中最重要的是 极限参数。以下二个参数是特别重要的： 断态重复峰值电压VDRM :在门极开路和晶闸管正向阻断的条件下，以重复率为50次 /秒，持续时间不大于10ms,而重复加在阳阴极这间仍使晶闸管不至于导通的正向峰 值电压。 额定通态平均电流IT(AV) :在规定环境温度（＋50℃）、标准散热和全导通（导通 角为180。的条件下晶闸管允许通过的工频电流的最大平均值。 在晶闸管的设计中，首先根据电路要求，计算元件参数，将参数乘以安全系数K，然 后查相关手册，选择合适的元件！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
固态继电器： 它是一种四端器件，其中两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端， 中间采用隔离器件，以实现输入与输出之间的电隔离。常用的光电耦合式 固态继电器内部原理如图所示： 固态继电器常用参数如下： 额定电压：在正常工作中设计的最大电压。一般标注在元件上如：220VAC 50HZ±10％ 额定电流：在正常工作中设计的最大流过的电流。一般标注在元件上如： AC：10A DC：20A 绝缘电阻：指输入与输出之间最小电阻。 击穿电压：指输入与输出之间加的极限最大电压
第10章
后向通道中的开关器件 及功率接口
在MCS-51单片机系统中有时需要单片机控制各种各样的外 设，如电动机、电磁铁，继电器、灯泡等，显然这些不能用 单片机的I/O线来直接驱动，而必须经过单片机的接口电路来 驱动。此外，为了隔离和抗干扰，有时进行电路隔离。本章 将介绍常用的各种接口器件以及它们与MCS-51单片机的接口 电路。
直流继电器接口设计图
功率晶体管
功率晶体管的基本工作原理和一般晶体管是一样的，但它应用于大功率范围，一般 有以下性能： 1. 耐压高 2.工作电流大 3.开关时间短 4.饱和压降低 5.可靠性高 从制造工艺上，一般采用三重扩散工艺结构，在逻辑上都采用达林顿结构，并附有 加速二极管和续流二极管，其内部如图所示。
单向晶闸管SCR
单向晶闸管也称可控硅整流器，它有截止和导通两稳定状态，其结构如图所示。在 使用中，满足其下工作条件： 导通条件：晶闸管阳极加正电压，控制极加上一控制正电压 关断条件：流过晶闸管的电流小于其维持电流。 单向晶闸管参数 单向晶闸管的参数有极限参数、温度特性参数、电气参数三类。在应用中最重要的是 极限参数。以下三个参数是特别重要的： 断态重复峰值电压VDRM :在门极开路和晶闸管正向阻断的条件下，以重复率为50次 /秒，持续时间不大于10ms,而重复加在阳阴极之间仍使晶闸管不至于导通的正向峰 值电压。 反向重复峰值电压VRRM :在门极开路的条件下，以重复率为50次/秒，持续时间不 大于10ms,而重复加在阳阴极之间仍使晶闸管不至于导通的反向峰值电压。
双向晶闸管内部结构图
继电器
电磁式继电器： 电磁式继电器是一种较普通的开关隔离方式，其触点有常开和常闭，可有 多组触点。其电路图符如图所示。 电磁式继电器常用参数如下： 额定电流：在正常工作中设计的最大流过的电流。一般标注在元件上如： AC：10A DC：20A 额定驱动电压：使继电器常开触点闭合所加的驱动电压。一一般标 注在元件上如：AC220V DC12V
击穿电压BVDS：在一定栅源电压条件下，漏极与源极之间所能承受的最高电压。
最大漏极耗散功率PD：表示在环境温度为25℃的条件下，最大允许耗散功率。
在功率场效应晶体管的设计中，首先根据电路要求，计算元件参数，将参数乘以安全 系数K，然后查相关手册，选择合适的元件！
功率晶体管内部结构图
八位达林顿管驱动电路ULN2803、ULN2804
2018年8月3日星期五
ULN2803、ULN2804内部结构图
2018年8月3日星期五
功率场效应管
功率场效应晶体管，即是在大功率范围 的场效应晶体管。在应用中，功率场效应 晶体管有比双极型晶体管更好的特性。 1.开关速度快 2.可并联使用 3.较高的可靠性 4.较强的过载能力 5.驱动电路要求较低 从制造工艺上，较多采用V沟槽工艺，这种工艺生产的管子称为VMOS场效管，其电流 容量大、耐压能力强、跨导性好、开关速度快等优良特性，帮在功率应用领域有广 泛应用。其内部如图所示。 功率晶体管的特性主要有电压、电流及可靠性等性能。常用的主要电气性能有：
功率晶体管的特性主要有电压、电流及可靠性等性能。常用的主要电气性能有：
集电极-发射极维持电压VCEO（SUS）：指基极开路、集电极电流达到规定值时的雪崩击 穿电压。 最大极电流ICM：指通过集电极的电流或正向脉冲电流平均值所允许的最大值。 直流电流放大系数hFE:指在共发射极的条件下，集电极电流IC和基极电流IB之比。 在功率晶体管的设计中，首先根据电路要求，计算元件参数，将参数乘以安全系数K， 然后查相关手册，选择合适的元件！
1. MCS-51常用接口器件
2. MCS-51常用接口设计
MCS-51常用接口器件
常用接口器件
晶闸管 单向晶闸管SCR 双向晶闸管TRIAC 继电器 电磁式继电器 固态继电器 功率管 功率晶体管 功率场效应管 光电耦合器 晶体管输出型 晶闸管输出型
MCS-51常用功率接口设计
常用接口设计 晶闸管 双向晶闸管TRIAC设计 继电器 电磁式继电器设计 固态继电器设计 功率管 功率晶体管设计 功率场效应管设计 光电耦合器 晶体管输出型设计 晶闸管输出型设计