1
����� 1
����
1.1 �� ������������ �������� ���������� ����������������������� !������ "#��������� ����������$��������� ��� ������%� �&�������!����!���'������!�����(������������� )� �&������$��*���������� +��,���'!����!��������* -������(����&���.�/��/*!����� "#��!����!�+�����*� '���� �,���.� ��-(���������&'+������������� / ������ .������&!��/ ����!#���.���&'&���.�/*!�������� '����!0� ������!����!�+#��������������������������� !������ ��-���+���1++������&*��*��������� ����������&'��!����!��&���' PLC *��*��/��&�(��&�����*� '����!0���.� / � ��5��&�*��!�'�������6. ��&*��*��/�����*�*����� � ��7 !����8��-���������*��9�� ��7�&'�.��/ �!�&���������)�����#�5'��0 +#���/��*&�,��*�������(5#(����9-�� & '���� / ���5��&5���*��!�'��� )� ���.�/��&�(��&�
1.2 ��������������������� 1.2.1 �9-����& !��<�$=5���*����� 1.2.2 �9-���,�*����0'+�������������*�*����� � ��7�������� 7��'����*����� 1.2.3 �9-�� &5��&/ ������� ���������?7�������*�!0���'����*� �,� �/ ���'���/������&' 1.2.4 �9-���,�*����0'9-(�A��������������9�B�����/���%�C�"��������� 7��'����*����� 1.2.5 �9-��!����8�0'/� .�5'��0 / �/ �/� .�"-(�5����!&������?7������,��*�����
1.3 ��� ����������� 1.3.1 �� ���� ,�/��.�5���(�������+���'��� ��7���/!! ��/�������7�&���������* -������ �9-���,������� 1.3.2 ��'��� ��7���/! �� ������* -������5#(� �5���(�������+��,������� 1.3.3 ��'���*�*����� � ��7��& 3MCS-51 *��*������,����5����� ��7���/! ��/ � ���/!! �� �&�.����� �7����� �& .���+�
2
1.3.4 ��' � !� �7���� �� �&��+��9-�����&����,������-��!(�!�&������������ 1.3.5 ��'H� � ��7��'*����'��/ ���'��&*��*����?�%0� MKIT-5 ����� �& .���+�*����'�� 1.3.6 ��'/� .��+.�� DC 5��&��.��� 15 �� �7 3 /��/��7 +.����'5�(�*���&/ �����&����� ����(���� 1.3.7 ��' ZnO ����!���*��� ���������������� / �!���*���-�����+,����������� 1.3.8 ��'��������� ���� )�������0��.����."��"'�� / ���5��&��.��� 0.375 �����&"�� �
1.4 ����"#����������� 1.4.1 !����8������0'/ ��,�*����5'��+�����������������,����5�����*�*����� � ��7 1.4.2 !����8������0'/ ��,�*����5'��+������������!�!���*�������'����������������&'�� !����!�/ ��,���&�� �5�������� 1.4.3 !����8������0'/ ��,�*����5'��+�����������&*,�!��� .��T5�����*�*����� � ��7/ � ���9�B�����/���%�C�"��&' 1.4.4 !����8������0'/ ��,�*����5'��+���������������/���*��!�'��5����&�*��/ ��.���� 1.4.5 !����8�,�*����5'��+/ �*��*��������� ����������&'��!����!�/����'�*�-������
1.5 �%�����&����������� 1.5.1 ��&*��*�����*�*����� � ��7 ��& MCS-51 , � !� "7 1.5.2 ��5���* -������ ��7��������/! �� 1 �� 1.5.3 ��5���* -������ ��7��������/!! �� 1 �� 1.5.4 ��&�� -� �(,������"�*7 ��&&����!� �(,� 1.5.5 H� � ��7 ��� �7
3
1.5.1 Block Diagram
%�9��� 1.1 Block Diagram
DC motor
AC motor
DC DRIVE
AC DRIVE
MCU AT 89C5131
SUPPLY
4
1.6 �34��#�����5����&��������������
%�9��� 1.2 �� 7����7
���� '�
�(����+�&��� �� ,�/��.����� '�
�&��h����� '�����,����
����������,������������,���� �����/�������5�����'
�������������������� �� +���.���� 1 - 7
�(������� �������+�&���� '� / ����&����,����
+�
5
1.7 78�&�9� �:��������� ������� 1.1 /����&,��������*�����
EEN 491 EEN 492
,�&�� ��� �����& !.*. �.�. .*. 9.�. !.*. �.�. .*. 9.�.
1 j#�C��<Ck����������5'������*�����
2 ���/����&�*��!�'��������� ��
3 ���/��/ �!�'����+����*�*����� � ��7
4 *,���?5��&*�����)����5����� ��7
5 �& ����+���5'� 3-4 / �����#� ����& ��
6 ���/��/ �!�'�����/��� ��*��*�����*�*����� � ��7
7 ������ ��*��*����������?7��-�������������%�����
8 �& ���*����� �� ,�&��5�(� ��������!����!� �(�/ .�.���� 1 l �.���� 7 9�'����(�����#�/ �/�'�55'�&9 �&
9 �,�������!����!������!&�+�� ��.� � ��������
10 ������ ����& ��/ ��5����������9-��� ����!��
6
����� 2
�;<=���� &��"��>�����&�#���4��9>�"?33@
2.1 �4�&&�#���4��9>�"?33@ [1],[2],[5],[6] �������� ��&'�����������8#�����,�����(������-� ��!&����!����8�,�������&'�� �* -���&'��� ���&���j����������/! ���5'����.��"#����� ������.��*-� ����,��(�������+��,� ������ .��5'����5�(� �5��/� .��,���&��������/! �� !.��� �����+����* -������(����+� .��5'����5�(���� (/ .5�(������.+,����� '������� ����&�&������������* -�����(�����!����) "#��������.� �� .��,��(����/ � �� .�+�.� ������(,������/ '��)��������?��������*-�/���* -��� / � ���/!�����+��,���'��&�������"������T �� .���-���+����*����*���&�����!0��� �� 5���(,�����&���/ � ������������������5'���5�(�*���&"#�� ��*����*���& �,���.�������+�� ��0.����(�����,���'��&����* -���5#(�/ ������ �+��* -�������&'��)���.�+��5�(�*���&����� 5�(� ����& ��� ������� ����.��&����* -���+��� �����5'�� '�!����8+��5�������/�%�9�&' &����(
%�9��� 2.1 � ���������� ��&'�������
7
2.1.1 �� ��7�%����&��7�?33@ *������/�.�5�����/!����� *-� ����?5�����/!����� .���#����.��9-(�����&��� / '� +�/!&�����.��5��/��/��7 .� �����&"�� � ��-�/��/��7 .� ������ 8'���.�����.�����*������/�.�5�����/!��������5�(������-� ��)���+�����8#� *������/�.�5�����/!�������� 5�(� ����(,�������* -���� �� / . ���&+��,���&!%�������,������'��&�+��.�+�������*������/�.�5�����/!�������.��& q���(��.���,�������+#� '��*,���?9-(�����5���(���� ��-� 5�(� ��!���.��/ '��,�*.�9-(������(��*,���?���.�+���'���/!�������.��& +#�+��,���'�&'*������/�.�5�����/!����� ������,���& ����.�� ��.� ���������* -���� ��&'���������&��#��+� '���,����������*������/�.�5�����/!����� 8 /��/��7 .� �����&"�� � ��.�� ���(���(��9-(���� 5 �����&"�� �q���(�����������(+� '����'���/!�������.���� 8 x 5 = 40 /��/��7 +#�+���0.��!%�������,�������&��&��� / '�8'���������&�&�������� !%�������,���������.��/ � .������)��+��'*������/�.�5�����/!�����/ � .���������� 2.1.2 &�&��A"���&��7�?33@ ��-���+���(���� ���+��,����������0��.�����/ � .����� ��.� � � /�� �*'� /� � t t +�9��.�+�& .��T ���(����+��.��+��5�(� ���.��.���� +�&�&�����0.�� '5�(� � ���/!������)+��&�����&'!�&�� �,���'��������+��5�����/!����� ����?+�&�����0.�� '�����.�+�&�����0.�� / ��������? ����������/� ������������+��5�����/!�����������?��(����/�.����5#(������ ��-���+��������+��5�����/!����� *-�������+����-�����* -������ 5������ 5��� ������?��(������.�����?�-�� T +#��,���'�����* -����(������.�����?�-��"#����++�/!&� ��C?�������+��5�����/!����� / �*����������* -�����(�����&'&��%�9��� 2.2
%�9��� 2.2 ��C?�5��������+��5�����/!����� +���0�+���)��.�����?5���(����!.������������/� ���-���0.�� '5�(����+���������+��5�����/!����� ���/�.�������!�&/ �����������* -���������!�& 8'� '�������'�������* -���
8
�����*������/�.���.�T��� �&��(��(���� �)��++�/�'�5�&'�&���/.��� 8������.�,��u��������(,����������(�����.�� 5�(�������5�(� � ������?�����0.�� '��� �9-�� &*������/�.� 5�����/!�������'�� -���.�T ����������?5��5�(� � ��!&������'*��������!&������.�,������ ��.� �9 �/��$� ��9���"� ��-� �9 ����9� �� ���� '� / .8'�����.���������* -������5�(� ���.������-���.!��,��!�������-�����+�� !��� �����(,������,� ����������* -�����.&��)+� '��/�'�5 �&�+����$����/��5�(������'�����!��������� *-� ���/����'��������+��5�����/!����� ���5�(� ���'��.����/ �����8#���!.����� '�������'����������* -��� !,������,� ����������* -�������8#�*���!����8��������+��������� ��-� ����5��� �� ���* -������(�����&'����8#�����'���9����& 8'��(,����&���,� ���* -�����.&� +�!���� �&'+���������(��������� ��C?�� ����-��*'���+�9��.�!.�������0. #� ���+���.��&����* -��� 2.1.3 ��5����&�#�����&��� � 7 ��5���� 1. +�.���&�� -� 80% 2. '��&'���(,�!���& 3. ���!����!� 4. '��&'���(,�!���& 5. +�.���&&����!� 50% 6. '��&'���(,�!���& 7. ��/�'� 2.1.4 �%��8� ����5�"#��74� �B���?�&����� "�*7����"&7 ZnO 10 ����/ � �"�&����H&����"&7 NaOH 120 ����/ � �"�&���*��7���� Na2CO3 60 ����/ � *������/�.����/!����� 2-4 /��/��7/ �.&�. ��?�%0�20-30 ��j��" �"��!
9
2.1.5 �C:&:�:"��� &:9�D5�E��5�"#�� ��!� ZnO + 2NaOH + H2O --------> Zn( OH )4
2- + 2Na+
����� ( ���5�(� � ) Zn( OH )4
2- --------> Zn2+ + 4OH- Zn2+ + 2e --------> Zn
( ���5�(���� ) Zn - 2e --------> Zn42+
Zn2+ + 4OH --------> Zn( OH )42-
2.2 � ����?33@&��7���� [4] 2.2.1 �4�&&���� � ����?33@&��7���� (MotorIs Principle) ��� ��7 *-� ���� ����9 ��������������9 ������ �9-���,�9 ������ ����&'���* -���!�� .��T ����� '����� ��������� �����&5#(���(�)��j��� ���������.���-�������/!�� �� ���,� "#����0.��!���/�.�� )���(� �.���,���'��&/��5#(����j���������&'+���k�-�"'��5���� ���� /�������&5#(���(+���0.��/�� �(�q�����!����� )�/ ����/!����� .���� ���,���(�T �*�-���� ��������/! ����(��j��� �����5�(�9-(�A��5���*��!�'���*�-����,���&�����/ ���� ��7 ��.��*���/ � .�����*��!�'��� � �����)*-� �*�-���� ��������/! ���*�-����&��������(!����8�,�����'���! ������&' 2.2.2 ��P4�&<P����A���� � ���� (Motor Characteristics) *�? ��C?����+,�5����� ��7 *-� �!'��������/!&�*���!��9��$7����.������? .��T��� ��� ��7�&'!.��������-��&'����5'���"#������(�����?�����/ �����?���� *���!��9��$7 .��T���9+��?���&����( 1. /���&/ ����/!���7���+��7 *-� ���/!&�*���!��9��$7����.�� |/���&������/! (T/Ta) *�? ��C?���&��(�0'+�����0�*�? ��C?��������� (Electrial Characteristic) 2. *�����)�/ ����/!���7���+��7 *-� *���!��9��$7����.��*�����)�������/!����� �� ���7���+��7 ����*-� *�? ��C?�5�� S/Ia 3. *�����)�/ �/��� *-� ���/!&�*���!��9��$7 �&���'��������.��*�����)�/ �/���
10
2.2.3 � �������&� (Series Motor) Performance Curve 5����� ��7/����( �)*-� Curve .��T ���,�����&������ ��� Performance Curve 5��/����(���� ��7������� / .��� ��7������������(+����!'�/!&���' ��)���&�.�*�����)�+� & ���.�������-�� '��+.���,� ���'��������� !.����5?������.�&'+.��/���'���(�*�����)�5�����+��9��!0�5#(���.����&��)� ��-���������������� ����� '��+.���,� ���� � )����������� *�����)�+���.*����/ �+��� ����������-�� '��+.���,� ��� ���+#���.�����'����� &��� '�������'*�����)�*����*.��5'��!��,��!�� !,��������/!*.���#�������� ��7/����(��'������,���'�������� +�����u�.���'/���&����/�������.���� ��7/��5��������*.����/!�&������ &����(�+#������'����?���� '�����q�&Load ����/��������� T +����������� ��7/����(��/���&����/�������� &����(�+#�������� ��C?7��-�5'�&�5����� ��7��&��(!,��������q�& �� ��.� ���8��&��" ��� ���� '���� ��7��(��-���&'����� & ���5#(�+��,���'*�����)� & ��� (Eb & �&'��) ����*-�/���&�9�����5#(��&������'���/!�9��5#(��9���� )��'����.���(� / .8'�����.���'��� ��75���/���������.� �.���,���' '����'���/!�9��5#(�+,���������� �9-����'�&'/���&����9�����5#(�����+,���������.���� ��(���(�9������ ��7/��5��� ��*�����)�*.��5'��*����/ �/���&����!�&!.������,� ��!��5�����/! &����(���-���,���� ��7/������������'��� Street Car +�����u�.�9��&��-� Rating 5����� ��7/����(��-����0.��%�������� &�&'��.��&������
%�9��� 2.3 /!&���+������5��&�"���� ��7/��������
2.2.3.1 ��P� ���:��� � ����7�����&� (Series Motor) 1. ������� ��7�����/���&��������!0���� 2. ���� ����.�5��/���&&���� 3. ��*�����)���� �,���-���� &���
11
2.3 � ����?33@&��7��4�� (Alternating Current Motor) [4] 2.3.1 � ����?33@&��7��4����V: ���� � ���� (Capacitor motor) *���"� ��7��� ��7������� ��7��������/!! �� 1 ��!����� ��C?�* '��!� ���!��� ��7��� .����� �������*���"� ��7�9��5#(����,���'��� ��7/����(��*�?!��� 9�jC��.�!� ���!��� ��7*-���/���&5?�! ��7�!0���'���/!5?�! ��7��'����� ��7��&��(��5��& �(�/ . 1/20 /���'�8#� 10 /���'� ��� ��7��(�����'������������ �1���,(� �*�-�����& � 0'/�. 0'��)� t t 2.3.1.1 ��V: ��������� � ���� (Capacitor start motor) ����,����5��*���"� ��7! ��7���� ��7 ���-�����/��!� ���!��� ��7/ .��-���&'��5& �&��&! ��7� .����������*���"� ��7 �,���'���/!����� �5'���5& �&! ��7�8#�+�&!0�!�&�.��5& �&��&���+#��,���'���/!��5& �&! ��7��,���'�5& �&��&���"#���,���'������.�/��!� ���!��� ��7 *���"� ��7��� ��7+#���/���&5?�! ��7�!0����!,�������� ��7��&*���"� ��7! ��7���� ��7� ��+��! ��7�/ '���� ��7����&'��*�����)����8#� 75����7�")� 75��*�����)�!0�!�&!� �7/������������+��j0��7� �� *���"� ��7+�80� �&+����+�
2.3.1.2 ��V: ������� � ���� (Capacitor run motor ) ��C?��*��!�'��������5��*�9�"� ��7������ ��7���-�������&*���"� ��7! ��7� / .��.�� !� "7/��������� ��*���"� ��7+� .���0.����+� �&�� � �,���'*.�9������7/�*� ��7&�5#(� / ��&����*���"� ��7 '�� .�8�����0.5?��,����&����(�*���"� ��7����%��(,������-����&�Cq��� ��/ .!,�������� ��7��&*���"� ��7��� *���"� ��7+� .���0.����+� �&/ ���-���+��5& �&��&! ��7���'��� �&�� � ������/��+#� '����'���/!.��5& �&�'����.�/��*���"� ��7! ��7� �&���� &*.�5��*���"� ��7 � &����(�/���&+#� & ���.�/�� *���"� ��7! ��7�/ .���!0���.�/�� !� ���!��� ��7 2.3.1.3 ��V: ���������74���� � ���� (Capacitor start and run motor) ��C?��*��!�'��5��*���"� ��7! ��7�/ ������� ��7��&��(+���*���"� ��7 2 �� *-� *���"� ��7! ��7����*���"� ��7��� *���"� ��7! ��7� .���������0.���!� �7/������������j0��7� ����-�������.��")� �0�� !� "7!.��*���"� ��7���+� .���0.�����+� �&�� �*���"� ��7��(�!��+� .�5������"#��*.�5��*���"� ��7��(�!����(���*.�/ � .�������� ��7/��*���"� ��7
12
! ��7�/ ���� �&'��������/����/���&5?�! ��7�!0�5#(��&�*���"� ��7��� .�5������ *���"� ��7! ��7���-����� ��7������������&'*�����)���� 75 ����7�")� 75��*�����)����!0�!�&!.��*���"� ��7��� .���0.����+� �&�� �+#��,���'��� ��7������,� ��! ��7�!0�/ ��,� ������&�&'�� 2.3.1.4 &�&4����� �� ���� ���������5��*���"� ��7��� ��7*-� � ��5& �&5&�&5&��#��5&! ��7���-�5&���
2.4 ������>���� MCS-51 [3] ���*�*����� � ��7 ���0 MCS-51 ��+,������� 5#(�����*��!�'��%���� �������7����.��*���+,�%��������/����� �������7����/����9��� �������7��/��%���� 128 ���7 �������7�� 256 ���7 ���� '� *�?!��� ���!,�*�65�� MCS-51 ��&����( ��.��*���+,���� 4 �� ���7 ��.��*���+,�/�� 128 ���7 9��7���9��/ �����79�� 5��& 8 � 4 9��7� Timer 16 � 2 �� !����8��� ��7��9�7�&' 5 /� .� ��+���!" � � ��7/ ���+���������9 9��7�������!����8���!.�5'��0 /�� Full Duplex *�����)�!0� �'����.��*���+,����/���%������&' 64 �� ���7 �'����.��*���+,�5'��0 %��%������&' 64 �� ���7 !����8����� �� �� �'����.��*���+,�/��� �&' 210 ,�/��.� ��#����u+���*,�!������� ������? 1 ���*������5?��,����&'�� Clock 12 �����H�7� 2.4.1 &�A�9��%� Y ��� MCS-51 ��"� ���*�*����� � ��7 8051 �*��!�'�� ��"� ����/�� DIP ��5���(���& 40 5� �&�5� .��T ����5�9��7���9�� , 5�9��7�����79�� , 5�!�66�?*��*�� ,5� ,�/��.���.��*���+,�5'��0 &���0���� 2.4
13
%�9��� 2.4 /!&�5� .��T5�� 8051
2.4.2 �� � "��%�Y �9����5
2.4.2.1 Z���� 0 (Port 0) 9��7� 0 �&'/�.5� 32-39 !����8����9��7���9��/ �����79���&' "#������� & .������.��*���+,�%�����!����8����5���! ,�/��.� / ���!5'��0 �&' 2.4.2.2 Z���� 1 (Port 1) 9��7� 1 �&'/�.5� 1-8 ����9��7� 8 � !����8�'���� �� �&' ���� P1.0, P1.1,�etc 2.4.2.3 Z���� 2 (Port 2) 9��7� 2 �&'/�.5� 21-28 !����8�,�����&' 2 ��'���� ����9��7� 8 � / �����5�/�&�&�! 8 � ������'����.��*���+,�%����� 2.4.2.4 Z���� 3 (Port 3)
14
9��7� 3 �&'/�.5� 10-17 !����8�,�����&' 2 ��'���� ����9��7���9��/ �����79�� / �����5�*��*�� .��T &�� ������� 2.1 ������� 2.1 /!&�� / ���'���� .��T 5��9��7� 3
� �-�� ��'����9�jC P3.0 RXD ��'���5'��0 ���9��7������� P3.1 TXD ��'!.�5'��0 ���9��7������� P3.2 INTO ��� ��7��� 7%���������� 5 0 P3.3 INTI ��� ��7��� 7%���������� 5 1 P3.4 TO ��+���� �/ ����� ����� 0 P3.5 T1 ��+���� �/ ����� ����� 1 P3.6 WR !�66�?�5���5'��0 ��.��*���+,�%����� P3.7 RD !�66�?�.��5'��0 ��.��*���+,�%�����
2.4.3 ������>����Z�����:�Z��74� ���Z�� (I/O Port Structure) 5�5��9��7�/!&��*��!�'��%�����&' &���0���� 2.6 �&����*��!�'������ Field-effect Transistor .���0.���5�%����� / ���*��� '����� .� Pull-up ��0.!,�����9��7� 1, 2, 3 ��-������9��7� 0 ��.�� �� '����� Pull-up %���� �9��� '����'����5���! ,�/��.� / ���!5'��0 9��7���(!����8������9��/ �����79����������?7%������&' ������.��5'��0 +��9��7��.���&' 2 /���&'/�. Read Latch / � Read Pin �&� Read Latch ����8#�����.��5'��0 ���80� Latch �����'�5'�!0.��!%����5�� MCS-51 ��.�����,�*,�!��� CPL P1.5 8'�������� Read Pin "#�����������'9��7�������9�� �&��.��*.�+��5�5����"��5'�!0.��!%���� �&�����.��/�� Read Latch / � Read Pin ��!�66�?��*��*������������7 2.4.4 ������>���%�"�� A� ��.��*���+,�!,����� MCS-51 �� 2 ��&�&'/�. ��.��*���+,������'��)����/������ ��� ��.��*���+,������'��)�5'��0 ���������� /�� MCS-51 �������7 ��.� 8051, 8052 ����.�� *���+,�%�����9 / � MCS-51 �������7!����8�'����.��*���+,� ���/���%������&'������!�& 64 �� ���7 !,�������.��*���+,�/��%���� ��������&'�� 9-(������'��������� ��+�!� ��7��&9-(������'�����&��� / ���+�!� ��7�1��7����9�jC
15
%�9��� 2.5 ���+�&��.��*���+,�5�� MCS-51
16
%�9��� 2.6 ,�/��.�5����.��*���+,�/�����7/ �/��� 2.4.5 ��%�"�� A�E#>������?� +���0���� 2.6 /!&�8#� ��.��*���+,�/�� !,�������'���������+,���� 80 ���7 �(�/ . ,�/��.� 30H 8#� 7FH "#�� ,�/��.���(!����8�'�� ,�/��.� Direct Addressing Mode ��-� Indirect Addressing Mode
17
2.4.5.1 Bit - addressable RAM �� MCS-51 ����.��*���+,�"#��!����8�'��5'��0 ����&��� �&' �(�/ . ,�/��.� 20H 8#� 2FH ��� 16 ���7 �&�!����8 SET , CLEAR , AND , OR ��� �+��&' +,����� �����'����&'��(���&��+,���� 128 � (8� X 16���7) 2.4.5.2 ��A�� ���� �4 (Timer Registers) �� MCS-51 ����7 8051 ����+�!� ��7�����'��� / �+���� �5��& 16 � 2 ��*-� Timer 0 ��0.��� ,�/��.� 8AH / � 8CH �&� ,�/��.� 8AH ����8#� TL0 "#������ 8 ���7 �,� / � 8CH ����8#� 8 ���7!0� TH0 ��+�!� ��7��� ��*-� Timer 1 �&�/�.����� TL1 ��0.��� ,�/��.� 8BH ������ 7 �,�/ � TH1 ��0.��� ,�/��.� 8DH �������7!0� �����' Timer '���,���&����,��������+�!� ��7 TMOD (Timer / Counter Mode Control Register) "#����0.��� ,�/��.� 88H �.�� 2.4.5.3 ��� ��7��� 7 (Interrupt Port Register) ������ ��7��� 75�����*�*����� � ��7��(�/�.�������� 2 ����%� �&'/�. ������ ��7��� 7�����&+��!�66�?%�����/ ������� ��7��� 7�����&+��!�66�?%���� ��.� ��+���� � ��/��� +�����!.�/���!�66�?!-��!�������� ���� '� t t !,������0�/�������� ��7��� 75�����*�*����� � ��7 ���0 MCS-51 ��(���������&'�� - INT0 !�66�?��� ��7��� 7+��%�����"#�� .��.����� P3.2 - INT1 !�66�?��� ��7��� 7+��%�����"#�� .��.����� P3.3 - T0 !�66�?��� ��7��� 7+�������& Overflow 5�� Timer 0 - T1 !�66�?��� ��7��� 7+�������& Overflow 5�� Timer 1 - UART/SPI !�66�?��� ��7��� 7��-��!.�/���5'��0 �������!�)+!(� 2.4.6 b<V� (C Programming language) %�C�"���������%�C����/�������*��!�'����&��!0�����&'������9�B��5#(����.���j���C��� 1970 �&� �*� $����!��(Ken Thomson) / ��&��! ����� (Dennis Ritchie) 5?��,������0.��� �� 7��� ��� / ��� ������ ����-(�� '�80�9�B��5#(��9-����'�.����������u�� ��� UNIX �.�����+�������,�����'�.������u�� ����-��T �&�8-�����%�C�������9�B�����/���%�C���#�����/9�.� ��������!�& ��-���+������%�C���������!�$%�9������,����!0� ��-���+����*���!����8�� '�*���%�C���&�� �,� / .���0�/������5������/���/��%�C���&��!0��1++���������
18
������ 7��'%�C�"��5'����������&'�� .��T ��������(���!.��5��"�� 7/��7/ �!.���������������/�������,����5��H��7&/��7��.����*�*����� � ��7 ���� '� �����9�B�����/�������,����5�����*�*����� � ��7��(� *,�!����� �A�������*��*������,���� .��T ���0' ���*�*����� � ��7*.�� .��T�'������(� �������*,�!���%�C� Assembly "#������%�C���&�� �,� �,���'0'9�B�����/��� '����'���C�!0� �����9�B�����/��������*���"��"'�� +#��,���'��&/��*&���+��,���'0'��'������*�*����� � ��7!����89�B�����/����&'�&���'%�C���&�����!0�5#(� �9-����'��&*����.�������j#�C���'��� �&�%�C�"� 8-�����%�C���#������&'���*��������.����������9�B�����/�������,����5�����*�*����� � ��7 2.4.6.1 �4�&&� ��"����7&� b<V� �B5���>� ���/���%�C�"���(�+��5������0�/�� ,�&��5�(� (statement) ����*-�+�����,�*,�!������9���'�!�)+�.������,�*,�!����-��T .��� ����'������&���5�&+����� (interrupt) +���� ����?7�&T"#�����/���+�5'�����,������!.��5�����/������5�&+�������� �(���'�.��� �����,����������/���� �� ���&�
Statement 1 Statement 2 Statement 3
| | |
Statement n
Statement 1 Statement 2 Statement 3
| | |
Statement n
Interrupt Program
19
2.4.6.2 #�:9������7�� (Variable Types) ������� 2.2 ��&5�� ��/��
��������j��'��� ��/����& .��T ��%�C�"���(���*���!,�*�6��.����� ����,���&*.��&��������'��� ��/�� .������%������+�&'*.����/ � .����� ��.� ����,���&*.� -50 ��'��� ��/����& Int ��/����(�T+�����#�*.� -50 (1100 1110) ��' / .����,���&*.���(��'��� ��/����& Unsigned Int *.�����&'+���.���� 206(110 1110) /����-������?���#�� ������,���&*.���'/�. ��/�������.�*.���� ��/����&��(�T!����8����#��&'�)+���&*���&9 �&5��5'��0 5#(��&' ��.�����,���&*.� 256(1 0000 0000) ��'��� ��/����& Unsigned Char "#��!����8����#�*.��������&'!0�!�&�9��� 255 �,���'*.����80�����#� � ��/��+#����� 0(0000 0000) /�� &����(��9-�����+���'���/���!����8�,�����&'��.�������!�$%�9 / �80� '�� ���� -����' ��/����& .��T��'�����!� +#���*���!,�*�6��.����� 2.4.6.3 &����&e���7�� (Variable Declarations) ��������j ��/�� '��������,���&��&5�� ��/��&�� ����.��&'�� .�� �&�!����8�����j��'%������1��7�����&T�9-����'!����8�������'�&'+�����!.�� (global variable) ��-������j��'%�����1��7����9-���������'�q9�����1��7������(�T(local variable) ��(���(5#(���0.���*��������!�
����%�5��5'��0 5��& (� ) *.������)��&' Bit 1 0 8#� 1 Char 8 -128 8#� 127 Unsigned char 8 0 8#� 255 Int 16 -32768 8#� 32767 Unsigned int 16 0 8#� 65535 Long 32 -2147483648 8#� 2147483647 Unsigned long 32 0 8#� 4294967295 Float 32 -1.17549e-38 8#� 3.402823e+38
20
2.4.6.4 &=E�&����&e���7�� %�����-�� ��/��!����8��' �����C� A-Z ��-� a-z ��-��*�-������� |_� (Underscore) ��.���(� / ���.!����85#(� '��-�� ��/��&'�� ��� 5�&' !�6 ��C?7�-���& ��-��.���.����.!����8��'����������j ��/���&' ��/����%�C�"���(���*�?!��� case sensitive &����(���������j ��/��&'�����C� ��� )� / ����C� ����6.+#���*�������8#� ��/��*� � �� �'�� �(��-��"(,����*,�!��� (Reserved Word) 2.4.6.5 ������ (Reserved Words) *,�!�������*,�����'����'����� �(��-�� ��/�� ��-��1��7�����&T��-���+������*,������*��������q9���&�������5������/���%�C�"�&'�� Keil C51 +���*,�!�����0. 2 � �.� .�����( 2.4.6.6 ���������&� ��"����7&� b<V�
Auto default float register struct volatile break do far return switch while case double goto short typedef char else if signed union const enum int sizeof unsigned continue extern long static void asm 2.4.6.7 ������������7&� Keil C51
_at_ idata sfr alien interrupt sfr16 bdata large small bit pdata _task_ code _priority_ using compact reentrant xdata data sbit
21
2.4.6.8 Statement �j�7���%�Y IF statement if ( expression ) { statement; } %�9��� 2.7 IF statement IF/ELSE statement if ( expression ) { statement1; } else { statement2; } %�9��� 2.8 IF/ELSE statement WHILE statement while ( expression ) { statement; } %�9��� 2.9 WHILE statement
expression
statement
expression
Statement 1 Statement 2
expression
Statement
22
SWITCH statement { switch ( variable ) case costant 1: statement 1; break; case costant 2: statement 2; break; case costant 3: statement 3; break; case costant 4: statement 4; break; default: statement n; break; } %�9��� 2.10 SWITCH statement DO WHILE statement do { statement; } while ( expression ); %�9��� 2.11 DO WHILE statement
var=const 1
var=const 2
var=const 3
var=const 4
Statement 1
Statement 2
Statement 3
Statement 4
default
expression
Statement
23
FOR statement for ( initialization ; condition ; increment ) { statement; } %�9��� 2.12 FOR statement
2.5 7�4%�A%"?3&��7���� �*�-���/� ����/!����� ���������?7!,�*�6��� ��-���+���.�������� ��&'������� '����'���/!�������&���/! �� q���(���� ������7+#� '����'�9-��/� ����/!! �����������/!�� �� 5��&5����� ������7����,���&��������� ��&'���������(���'5��&/���* -�����.��� 12 �� �7 !,��������/!�����+,��������'��/*.��� �) '��5#(���0.���5��&5���(�������+����/ . �*��(� 2.5.1 ��A� �&�:?3 ���� ���+���� ������7 ��-���+�&�&����������/!��������'���1++��������0. 3 /�� /��*�#��* -�� (half-wave rectifler) ����/���.��T������+���'����+������. '������!8���%�9������ ���9��+��&'����/&�� ��75��&� )������5�������� ���� ���������9-���5��/��&��!0�8'� '�������'/��&�������������T�) '����' ����)����+�����/��&��*.�!0�T��+�/!&���%�9 2.7 (�) /��� )�* -����'/�)�� �� (full-wave center tap rectifier) /����( '����'��'�/� ������ /�)�� �� (center tap) &'���9-�� 5�����+.�����/!!0�T���� ���������9-����'����.�/�� *�#��* -�� �9�����'/��&����! ����(�"�����/ �"�� � �,���'��' ����)����+������������*.���.!0�����&'&0 ��C?���� .���+���%�9 2.7 (5)
initialization
increment
Statement condition
24
/��� )�* -����'��&+7 (full-wave bridge rectifier) ��*�?!��� ���-��/��� )�* -����' /�)�� �� / .��'��'�/� ���.��/�)�� �� �,���'��'���!�$%�95����'�/� ��&'� )���� /!&���� .���+�&��%�9 2.7 (*) 2.5.2 ��A�&���&��7� /��&���� �����.����+���� ������7��/ '������.������ �����/�'+�� �������*7������5���0�* -�����/!! �����������0.�'��������������.� �������9-���5��/��&�� (ripple-factor) �&��q9����+���� ������7/��*�#��* -��+����� ���������9-���!0������.�/���-��T&����(��9-����'�&'/��&���� �����!��,��!�� +#� '������+��������/!�9���5'����&���+��������/!��������'������1++���� / �����/���.�����!�&��)�+�����/������� ����)����+� .�5������/��&��5����"#��������+�������/����9�'�������+��� )������!7��(�� ���9���!����8+.�����/!�&'!0�!�&��.������'�/� �+�+.���&' ���/����#�������'������/ �9���)��.��T*-�/��9����' �� '�����/ � ����)����+� (RC Pi-section filter) ��+��������/!/����(+�9���)��&'����+����/����/ ���+���� '������������9-���5��/��&���'�����!�& / .5'��!��5����+���(*-� ���/!+�80�+,���&&'��*.�5�� �� '�������� .��9���5'����&���!�&!.��5�����/!��.����/��&��������+����+���� ������7���&'��*.�*��� '����� (I=V/R) ��&'���k5�����7�
%�9��� 2.13 ��+���� ������7/��*�#��* -��
25
%�9��� 2.14 ��+���� ������7/��� )�* -����'/�)�� ��
%�9��� 2.15 ��+���� ������7/��� )�* -����'��&+7
���+����(�����/��9����' ����������,�/ � ����)����+� (LC Pi-section filter) ��+��������/!��(���+���.*.��������������.��� ��-���+�� '����' ����������,������5��&��6.���T�9-�� '�������'��*.�*��� '�������� �,�/ ���.���� &���/!�������� ���+����(����� ��-���+��!���/�.�� )������&+�� ����������,��9����������9-���5��/��&����9� �&�!.����6.+�9���)�����+��*�-���5����!���/ �������.���.�T �9���!����8+.�����/!�&'!0� ��%�9 .�����(+�/!&���+��������/!��(� 3 /��&��� .��5'�� '�
%�9��� 2.16 /�� .���� ����)����+�/��5���
26
%�9��� 2.17 /��9����' �� '�����/ � ����)����+�
%�9��� 2.18 /��9����' ����������,�/ � ����)����+�
2.5.3 ��A���&<��9��7��9�� ��+��� )������!7!.����6.+� '�����/��&���� �����*���� �9-���!8���%�9!0�!�&5������,���� �&��q9����+���� '�����*���/�.��,�!0�T&'��/ '���� '�����/��&�����*�������T/��&�����.����+��������/!��/ '�+����������� ����/� �5��/��&����0.�'�� !��� ���6.��+����&��/��&�����'�� (220 VAC) ������� ����/� �"#��+��,���'��+�����&��/��&���� ��!0���.�*.�/��&�������+�!����8���&' &����(���+����C���&��/��&����-���+����0� � ��7 +#�����!�����5�&��.�&'����+�+.�������/! �� "#����+����C���&��/��&�� .��T/!&���%�9��� 2.9
%�9��� 2.19 /����'"�����7�&��&
27
%�9��� 2.20 /����'��"����0� � ��7 3 5� ��&�����
%�9��� 2.21 /����'��"����0� � ��7 3 5� ��&�� �
��+����C���&��/��&��/����'"�����7�&��&����/������.��/ �����*�80� / .��5'�+,���&*-����/!���&'������79� +���.�������/!���.�� �� '�������� .����������"�����7�&��&/ �/��&������79� �)+���.����/��&��"�����7 (zener potential) 5�� ��"�����7�&��&����,�����' ���+����(��� '��*,��#�8#��� ��������,� �� �� '�����/ �"�����7�&��&&'�� /����"����0� � ��7!,���)+�0���& 3 5� ����/����������'���������1++������-���+����'/��&����� 79� ���*���������(����!����8� -��*.����+.�����/!!0�!�&�&' ��.� 100 mA(78xx) 500 mA(78Mxx) 1A(78xx) 2A(78Sxx) / � 5A(78Hxx) "#������ .����������&+.��/��&��������+����(/ '��������&���+.��/��&�� ��&'���&'�� �&�+��� ��������7+�� 78xx ���� 79xx /�� 2.5.4 B��7��9��? %?9>� �>��&� !�� �.��&'� -����+�%�*+.�����&'��/����� '�����/ '�����* -����'��&+7 ����+��������/!/����' ����)����+�5��� / �����+����C���&��/��&����'��"����0� � ��7 3 5� �&����*�? '�����/��&����� 79� 7.2 �� �7 +.�����/!�&' 1 /��/��7
28
����(+��,����������-����"����0� � ��7�����5��!����8+.��/��&���&' 5 �� �7 (7805) 9 �� �7 (7809) ��-� 12 �� �7 (7812) "#��+���)��&'�.���.��*.�/��&����� '����� ��&0%�9��� 2.10 �� 4 ���
(�)
(5)
(*)
(�)
%�9��� 2.22 /!&���*�*����9��/ � &��&��/��&��/�� .��T
������ 1 %�9 (�) ���������' �� '����� 2 �� �,���'����/�.�/��&��+����� 79� 5����"� ���0� � ��7 �&� R1 �,���'�����,���&���/!����! "#��*���,���&��'��*.���. �,���.� 5 ��.�5�����/!
29
����! (!,�������"����0� � ��7�� ���0 78xx, 79xx +���*.����/!����!�����? 6 � /����) !.�� R2 +��&'!0 �*,���?��*.�/��&����� 79� &����(
Vout = Vxx+(IR1+Ibias)R2 (2.1)
�&� Vxx *-� /��&�����0� � ��75����"����0� � ��7 Ibias *-� ���/!����!5����"� IR1 *-� ���/!����,���&��'�� .�� R1 *����*.���. �,���.� 5 ��.�5�� Ibias �
������ 5���
������ 2 ��%�9 5 ���������'"�����7�&��&���� ���,���'�����9��/��&���&� ZD +�����&������&75����"�5#(�����'��*.���.����/��&��"�����7 (Vz) &����(�/��&����� 79� (Vout) +#��&'��.����/��&��+����"����0� � ��7 (Vxx) ������/��&��"�����7 (Vz)
Vout = Vxx+Vz (2.2)
������ 3 ��%�9 (*) +�������,����* '��T����0� (5) �9���/ .��'�&��&��� ���7$���&� .������������ ��C?�����! ��+��,���'/��&����� 79� �9��5#(� ��+,�����&��&��� .��9��*0?&'��/��&�� �*�.���&��&
Vout = Vxx+(VD x n) (2.3) �&� VD *-� /��&�� �*�.���&��&/ . � �� (0.6 �� �7 !,�������&" ��� / � 0.3 �� �7 !,�������&�+��������) n *-� +,�����&��&��� .��9�� ������ 4 ����?����/��&��+����"����0� � ��7�����.�/��&����� '������)��'�$������%�9 (�) �&���'/��&�����!.�� �*�.������ ���&��& "#��+� �*�.������.����)5#(������&5���&��&����,��� .������������� 79� 5����"� &����(�+��&'/��&����� 79� & �+��/��&���� 5����"� ���0� � ��7 ��+,����5���&��&*0?&'��/��&�� �*�.���&��&
Vout=Vxx-(VD x n)
30
2.5.5 &��7�? %Z����"%�?� �����*��(���*���+,����� '����'/� .�+.������� '��+.�����/!!0���.� 1 /��/��7 "#��/�.����.���+����0� � ��7�����'��"� 3 5� &������ .����/ '��.����'���(��.!����8�,��&' /�'+�����&���+.�����/!�&'!0�8#� 5 /��/��7 / .�)����*�/9���.*�'�*.����*.���'+.����-����&*����!�����5#(��� 8#���.�����)��.�.�+���.������,���'�*�-���+.�������!�'��5#(�����'!����8+.�����/!!0��&' �� '�����/ . '�����$��&��.�� ��&0��+���%�9���/ '� "#�������$���������'������������9��*���!����8+.�����/!5���*�-���+.���� �&��9���/ .�9������"!� ��7��& NPN ��� �� '������5'��������.�� � 1 �� / � '��*,���?&����(
� � �������
�&� VBE *-� /��&�� �*�.������.�� B ��� E 5������"!� ��7��� .��9���5'�����*.� 0.6 �� �7 IRex *-� ���/!��� '�������'.����+����0� � ��7 ��*.���.���*���!����85�����0� � ��7 ����"!� ��7����9���5'���*����������7���!����8�����/!�&'!0���.���� '����� ��.� ����7 MJ2955 !,�������+���%�9 (�) ��-� 2N3055 !,�������+���%�9 (5) !,��������/! IRex *��+��,���&��'�����? 300-500 � /���� !.������� -���'�� .������"!� ��7/�� / ���.� -��� ����5��&��'�/� ���'+.�����/!�&'!0�5#(� / ��&��&��� ������7�) '���� ���� ��&'����.���� !,������$������(!����85������/!�&'8#� 5 /��/��7 �&� '�� &/.������*����'����'/�.����"!� ��7��' �����!�&'�� 8'� '�����5�����'+.�����/!�&'�����.���(�) �9������"!� ��75����5'���
+V
0
+
0
��"����0��� ��7
V outA&��A� �&�:?3 ����
Q1
C1
R1
(�) /�������
31
(5) /���� �
%�9��� 2.23 /!&���� .���+��9�����/!��'��+����0� � ��7 2.5.6 &� 4B�&E#>E#>���&�P� ��'�/� � &.��/��5���*�-���+.���� �����5��&�,���'���� &/��&����! �� 220 �� �7 �������/��&����! ��j���7 �,���� '����� ��.� 6 �� �7, 9 �� �7, 12 �� �7 t t ���� -��"-(���'�/� �*��� -��5��&/��&����'�� '�*��������� '�������� '�����������!�&/ ��-����.���� '�����!�� 2-3 ��.� �9-����'5������/!�&'��������* 8'�+���'&��)!���9��+���'��������9��+��&'��'�/� �����.���-��8-���.� �&�!������� VA (/��&�� x ���/!) ��-��������5��&/��&��/ ����/!��� '������ ��)�&' �&��&��� ������7 !��!��9��$7����.����! ������� ���)*-� ��/� �! �������� ������/� � ����'� -��� ��/�� �� ��C?���+����� -����' �&�*,��#�8#��� ����/��&��/ ����/!*��� -�������/��&���&'��. �,���.� 1.5 ��.�5��/��&��+����'�/� �/ ������/!�&'��.���'�� 2 ��.� 5�����/!!0�!�&��� '����� !,�������+���&+7��� ������7!����8� -���&' 2 /�� *-�/������ ���&��&/������)*-�+� '����'�&��& 4 �� .�������+���&+7 1 ��& ��5'�&� ����� ���& ����#����&�!��5#(����)�� �����q9�� ������!����.���(� 5'��!��*-� *�?!��� 5���&��&/ . � ����.���-����� /�����!��*-� /����&+7��&0 /����(+����+��&��&��'����&0 �&������/ ���5�� .����� 4 5� 5'�&�*-� *�?!��� �&��&%�������-�������� �� �����/!�&'!0� 5'��!��*-� ��-����&�!��5#(����) '���� ������(���&0 ����*�!0���.�/��/�� 5��&��6.����� & �(������9-(����+,���& !,�������+����+.����������/!!0�T+���'/����&0 �9���*�?!��� 5���&��&��� �����-�����
32
����)����+� �,���'��������/��&��+����+���� ������7��'������.�����+��,�����'�����-����5'���+����C���&��/��&�� ���� -��5��&*���+�5�� ����)����+����+���+�����*,���? / .8'���.*,���?�)����*�*����.�!��+*-� ����)����+�*.� 1000 ���*�����& .����/!�� & 1 /��/��7 ��-�+���'/�.�++���)� -�� 2000 ���*�����& .� 1 /��/��7��� �!,�����*.���/��&����'���!0�!�&�)*��+������.�/��&���������������� 79� �����? 0.5 ��.� 5#(��� ���+����(����������?7�-��T��� '��*,��#�8#�*�?%�9���� ����.�� ��.� �� '����� ��"����0� � ��7 5�(� .���� 79� '�������/!!0�T�&' !�����) '����5��&���9���������5��&5�����/!
33
����� 3
&���&7��������
3.1 &���&7������P���9��� � ���� [4] ������/��!��/����� '����*-� /��5���� & "#������*����.��(,�����5���� &��� '�������'�9 �5����� ��7����5����'�,���� &����(�������/��+#� '���,����*,���?�.��� &���(,�������.��� / '�*&����/���&��-�/���'�5���� &������ ��7 '��5��������'�,���� +#�+�� -����'5��&��� ��7�&'��.��80� '�� +���,� �����������79� (P) = T×V
= [( m x g x µs ) + ( m x g )] x v (3.1) ��-�� P = �,� ������� �� 7 (W)
T = /���&����79� �� �� - �� � (N-M) V = �� ����)�*���� �� �/�����
sµ = !�����!�$7*����!��&��� M = �� 5���� 8� �� ���� (Kg)
3.1.1 ���9��� � �������E#>��� ��� ("&�D5�- 4�)
�(,�����5���� &/ ��*�� = 0.5 �� ����
�* -������&'���� ����)� = 6 m/min &����(��,� ������� (P) = [( m x g x µs ) + ( m x g )] x v
= [( 0.5kg x 9.81 x 0.74 ) + ( 0.5kg x 9.81 )]x( 6/60 ) = 0.8535 W = 0.8535 / 746 ; 1HP = 746 W = 1.15x10-3 HP
34
%�9��� 3.1 /!&� ��C?�5����� ��7�����'!,������* -������5#(� �5���(���� 3.1.2 ���9 � �������E#>��� ��� (V>" k ��) �(,�����5���� &/ ��*�� = 10 �� ���� �* -������&'���� ����)� = 6 m/min &����(��,� ������� (P) = ( m x g x µs ) x v
= ( 10kg x 9.81 x 0.74) x ( 6/60 ) = 7.259 W = 7.259 W / 746 ; 1HP = 746 W = 9.7x10-3 HP
35
%�9��� 3.2 /!&� ��C?�5����� ��7�����'5���* -���"'��5��
36
3.2 ������>�b"��& ��B���#�����&��� 3.2.1 ���&�P�E� ��B���#�� A. ��� ��75���* -������5#(� � B. �*��!�'������"'��5�� C. ��&�����7 D. ��� ��7����"'��5�� E. ��&*����� F. ��&*��*�� G. �.���� H. �(,������ I. �"��"��7*��*����?�%0� J. H� � ��7 K. �� .�!����!� L. � �&����/�'�
%�9��� 3.3 /!&��*��!�'���*�-������
E
A
B
CD
E
F
��� ��� 7
������1
��� ��� 2 ��� ��� 3
��� ��� 4
��� ��� 5
��� ��� 6
����������
81.5
CM
I
J
I
J
I
J
L
37
3.3 �34��#���7�9�&����� %�9��� 3.4 �� 7����7 /!&�����,����
#:5���A�9�������7��%� �:� �>�
&9��l �:� �>�&�����
&�����&����� �:� &������ ���7&� ��� ��"�?�>
�:� &�����&�&�#���4�� A&�%���� 1 - 7
#:5�����&4�� "��A�9 �:� �>� 74��"�9&�����
A�
�:� �>�
38
3.3.1 �"4� ��"9&�#��
������� 3.1 /!&���� �����&������
�.���� �����?7�����' ��?�%0������' �� ������' /��&�������' ���/!�����'
1 ��&�� -� 80% 60 l 70�C 5 ���� - -
2 �(,� - 30 ����� - -
3 �(,������"�*7 20 l 30�C 15 ���� 4.5 l 7 V 3A
4 �(,� - 30 ����� - -
5 ��&&����!�50% 45 l 50�C 2 ���� - -
6 �(,� - 30 ����� - -
7 � �&����/�'� 40 l 60�C 5 ���� - -
39
3.4 ��A�? ���������4 4��� [3],[7]
%�9��� 3.5 ��+����*�*����� � ��7 3.4 1 &����������A�? ���������4 4��� ��C?�5����+� �������*��*����� ��7!�� ��&'�����*�*����� � ��7����� 4 9��7� �&�9��7� 0 �,���'����!.�!�66�?�������� �7 1 �9-���,���'���� �& .���+��������5����� ��7���/!! �� 9��7� 1 �,���'����!.�!�66�?�������� �7 2 �9-���,���'���� �& .���+��������5����� ��7���/!! ����(���(�������*��*������ ���������5����� ��7���/!! ���&�.����� �7
40
9��7� 2 �,���'����!.�!�66�?����� DC DRIVE MOTOR �9-��*��*������ ���������5����� ��7���/! �� 9��7� 3 �,���'��������!� �7 ����,����5����+� sw1 �,���&��'��� 9��7� P3.6 ����!� �7���� '�����,����5�����/���RELAY1 +��,����/�� active low (0) "#��+��&'���!�66�?+�� 9��7� P0.0 �9-��*��*����'�!���!��� �71 !,����� �& .���+���� ��7���/!! �� RELAY2 +��,����/�� active low (0) "#��+��&'���!�66�?+�� 9��7� P1.0 �9-��*��*����'�!���!��� �72 !,����� �& .���+���� ��7���/!! ���9-��� ��������� DC DRIVE MOTOR +����!�66�?+�� 4 � .��5��9��7� 2 *-� P2.0 P2.1 P2.2 / � P2.3 / .��-���+����'!�66�?/*. 3 � +#���. '�� .�9��7���� P2.3 �5'���'���&����+� ����,����5�� DC DRIVE MOTOR +��,���'����� ���������5����� ��7���/! ��"#������,��������&����( ������� 3.2 ��� ��!���5�� DC DRIVE MOTOR
E1 EN E2 ��� ��!���
1 1 0 ��� ��7���� ���5)������
0 1 1 ��� ��7��������5)������
1 1 1 ��� ��7���&����
3.5.1 ���7&� &����� # include < AT89C5131.H> //*Header* sbit sw1 = P3^6 ; //�") � ��� P^3.6 void delay (unsigned int) ; //�����j��& ��/�� void main (void) //���/���� �� { if (sw1 = = 0) ; //�,���&��-����5���/��� { while (sw1 = = 0) ; // ��+!��!8��� { P0 = 0X00 ; // AC motor �,����� -����(���� Delay (27); //��.���� ��9-����'�(����8#� ,�/��.� � 5���.���� 1 P0 = 0XFF; // AC motor ���&�,���� P2 = 0X06; // DC motor �,�������� � Delay (93); //��.���� �+��(���� �8#� ,�/��.����%�����.������� 1 P2 = 0XFF; // DC motor ���&����,����
41
Delay (1500); //�,������.���� ����������.���� 1 ��'�� � 5 ���� P2 = 0X03; // DC motor �,��������5#(� Delay (108); //��.���� �+��(����5#(�8#� ,�/��.�����,���& P2 = 0XFF; // DC motor ���&����,���� P0 = 0X00 ; Delay (33); P0 = 0XFF; P2 = 0X06; Delay (92); P2 = 0XFF; Delay (150); //�,������.���� ����������.���� 2 ��'�� � 30 ����� P2 = 0X03; Delay (110); P2 = 0XFF; P0 = 0X00 ; Delay (34); P0 = 0XFF; P2 = 0X06; Delay (93); P2 = 0XFF; Delay (4500); //�,������.���� ����������.���� 3 ��'�� � 15 ���� P2 = 0X03; Delay (112); P2 = 0XFF; P0 = 0X00 ; Delay (32); P0 = 0XFF; P2 = 0X06; Delay (90); P2 = 0XFF; Delay (150); //�,������.���� ����������.���� 4 ��'�� � 30 �����
42
P2 = 0X03; Delay (108); P2 = 0XFF; P0 = 0X00 ; Delay (35); P0 = 0XFF; P2 = 0X06; Delay (91); P2 = 0XFF; Delay (600); //�,������.���� ����������.���� 5 ��'�� � 2 ���� P2 = 0X03; Delay (110); P2 = 0XFF; P0 = 0X00 ; Delay (30); P0 = 0XFF; P2 = 0X06; Delay (92); P2 = 0XFF; Delay (150); //�,������.���� ����������.���� 6 ��'�� � 30 ����� P2 = 0X03; Delay (108); P2 = 0XFF; P0 = 0X00 ; Delay (35); P0 = 0XFF; P2 = 0X06; Delay (93); P2 = 0XFF; Delay (1500); //�,������.���� ����������.���� 7 ��'�� � 5 ���� P2 = 0X03;
43
Delay (110); P2 = 0XFF; P1 = 0X00; //!.�5'��0 �5'�!0.9��7� 1 �9-����' AC motor �,����� -����(����
����� ,�/��.����� '� } } } Voide delay (unsigned int delay _ count) //�1��7�����.���� � { unsigned int x,y ; //�,���&��& ��/�� for (x = delay _ count ; x > 0 ; x --) //�,���&��-����5 0� for { for (y = 50000 ; y > 0 ; y--) ; //�,���&��-����5 0� for } Return ; //*-�*.��&� }
3.5 ��A�A%"7��9�������%?9> 15 VDC 3 A
%�9��� 3.6 ��+�+.��/��&�� 15VDC 3A
44
3.6.1 ��A�7�4%�A%"�����%?9> 15 VDC 3 A ��C?�5����+� ��+���(������+�%�*+.����/������*.��&' �&�%�*5����,� ����'*0. Power Transistor ����7 MJ 15015 �&�!����8����*.��&' �(�/ . 0-15 V / �!����8+.�����/!�&' 3 A ����,����5����+� +����+���-���,����+.��/��&���� 18-0-18 VAC �5'�!0.��+��&�.�� D1-D4 / � C1-C2 �9-��/� �/��&�������/!! ���������/! �� �.�����/��&�������+�.������� R1 �5'������ Z1 �9-��+,���&/��&���� +12 V �5'����5� 8 5�����/����/ � R16 !.��/��&���� �+�.������� R2 �5'������ Z2 �9-��+,���&/��&���� -12 V �5'����5� 4 5�����/����/ � R8 �,���' ���/����!����8�,�����&' /��&���� ����.�� R8 +�.������� R6 �5'�������/�����9-��� ����!/��&��+���� �����/��&��������5'����5� B 5�� Q2 �,���' Q2 �,���� +#���/��&�� �*�.�� R4 ���5� B 5�� Q3 +#���/��&���'����.�5� E 5�� Q3 �,���'��/��&��������� ����� Output !.��/��&����������.�� R16 +�.������� R14 �5'�������/�����9-��� ����!/��&��+�����������/��&���� ��5'����5� B 5�� Q5 �,���' Q5 �,���� ���� ��'��/��&�� �*�.�� R12 / �5� B 5�� Q6 ��/��&�������.�5� E 5�� Q6 �,���'��/��&���� ��� ����� Output !.�� C7,C8 +��,���'���� &*.�������7�.��+���� Output !.�� VR +��,���'��������/��&���&�!����8�����&' �(�/ . 0-15V !.�� R1,Q1 �,���'��������������/!������"�����/ � R10,Q4 �,���'��������������/!������"�� � �&���-�������/!��� 3A ���&'�����+��,���'��/��&�� �*�.�� R2 ��� 0.66V Q1 +#��,������/��&��������� �5'������ R6 "#�������.�/��&���� � &����(�+#���/��&��������5'� ���/�������5� 6 ���/�����,����� ����!!�66�?�,���'/��&������� Q2 ���� � Q2 +#���.�,�������� ��' Q3 ��.�,������.���� / ���-�����/!��� 3A ���&'�� �+��,���'��/��&�� �*�.�� R10 ��� 0.66V �,���' Q5 �,������/��&���� ��� �5'������ R6 "#�������.�/��&�������&����(�+#���/��&���� ��5'����/�������5� 2 ���/�����,����� ����!!�66�?�,���'/��&������� Q5 ������� Q5 +#���.�,�������� �,���' Q6 ��.�,������.����
45
3.6.2 ��A�7�4%�A%" 12 VDC 3 A
D1 D2
D3 D4
R1
0.4/5W
Q1
MJ2955
R2 1.2/5W
C1
6800uF
C2
0.1uF
C3
0.1uF
C4
1000uF
18VAC
12VDC
%�9��� 3.7 ��+�/� .�+.�� 12VDC 3A ����,����5����+� +����+���-���,����+.��/��&���� 18Vac �5'�!0.��+��&�.�� D1-D4 / � C1 �9-��/� �/��&�������/!! ���������/! ����-��/��&��.�� R2 �,���'��/��&�� �*�.����� 5� B 5�� Q1 +#���/��&���'����.�5� E 5�� Q1 �,���'��/��&���� ��� Output !.�� IC7812 �,���'����/� �/��&������ +12 V / � C3 , C4 �,���'���� &*.�������7�.��+���� Output 3.6.3 ��A�A%"7��9�� 5 VDC
AC 9V C1
470uF/25V
C2
470uF/25V
%�9��� 3.8 ��+�+.��/��&�� 5VDC
46
����,����5����+� +����+�������+�/� �/��&���� ����.���.���&�������,���� ����+����-��+.��/��&���� 9VAC �5'�!0.��+��&�.�� D1-D4 / � C1 �9-��/� ���/��&�����/!! ����'����/��&�������/! �� ��-��/��&���� .�� UA7805C /��&��+�80����C���&������ 5V / �.�� C2 �9-�� &*.�������7�.���� ��� Output ��� 5V / � GND
47
����� 4
&��94��74�84&��94�� ��-��&,�������!�'��/ ����/��������'��/ '� 5�(� �� .���+���������& ���*�-������!����!� "#������� �����&&����(
4.1 &��94�� ��B���#��8:��4�� ������� ��&'��!����!�����*�-������������ ���� *-� ������+����.���0.&'����� 7 �.��,���&��'�.���� 1 �!.��&�� -� 80%, �.���� 2 �!.�(,�, �.���� 3 �!.�(,������ Zn, �.���� 4 �!.�(,�, �.���� 5 �!.��&&����!� 0.1%, �.���� 6 �!.�(,�, �.���� 7 ��/�'� ����5�(� ��!�&�'�� ������� 4.1 ��&5��!�������'������&!��������!����!�
�.���� ��&5��!�� �� �
�.���� 1 ��&�� -� 80% (5 ����)
�.���� 2 �(,� (30 �����)
�.���� 3 �(,������ ZnO (15 ����)
�.���� 4 �(,� (30 �����)
�.���� 5 ��&&����!� 50% (2 ����)
�.���� 6 �(,� (30 �����)
�.���� 7 ��/�'� (2 ����)
48
4.1.1 ��5����&��94��7������� ��: 1. �,��(�������,�*���!���& �&����5�&&'�����&�C���� ��-�/� ������ -�� �9-����' !�� !�������/ ������� �9�������,�*���!���&�(������(�+���!.���.����'!���*��+���#& �5���(�����&'&� 2. �,��(��������,�*���!���&/ '�����'��� ,�/��.����� '� "#���(����+�80�/5����'��� ��+�� �(������� ,�/��.����� '� 3. �,����+.������'��� ���*�*����� � ��7 / � .���+��5'������� �7*��*�� .��T 4. /� .�+.������&��� ������7 ��'����.���� 3 "#�������.����!����!� ������5'���� �� .�/ '��� �+.����' ��+���(������-��(�����)�&' 5. �����+.������(� '��&05��&�(�����.�� )���-���6. / �*�?�� 5��!���*�� / ��� ������' 6. ��-��+.����/ '����+�������&��/��&����0.�����? 3-4 �� �7 / ����/!�����&�� 2.5-10 /��/��7 7. �&��h�! ��7����� .��*����� �*���)+��,����/���� ���� ���������������/�����' %�������*�*����� � ��7 ��5�(� ��+�+��������������� ����������&'�� !����!�
49
4.2 84&��94�� 84&��94�� �(������� 1 �(����/��/�.�5�&������ ������/��&�� 4.5 �� �7 ���/! 3 /��/��7 ����&'*-� ������� 4.2 ����& ����� 1
,�&����� �$���� �� � 1 +�.���&�� -� 5 ���� 2 '���(,� 30 ����� 3 ����(,������!����!� 15 ���� 4 '���(,� 30 ����� 5 +�.���&&����!� 2 ���� 6 '���(,� 30 ����� 7 ��/�'� 5 ����
����&' ���������!���* -������(������*��������!��,��!����� &��%�9��� 4.1
%�9��� 4.1 /!&� ����& ���(���� 1
50
�(������� 2 �(����/��/�.�5�&������ ������/��&�� 4.5 �� �7 ���/! 3 /��/��7 ����&'*-� ������� 4.3 ����& ����� 2
,�&����� �$���� �� � 1 +�.���&�� -� 5 ���� 2 '���(,� 30 ����� 3 ����(,������!����!� 15 ���� 4 '���(,� 30 ����� 5 +�.���&&����!� 2 ���� 6 '���(,� 30 ����� 7 ��/�'� 5 ����
����&' ���������/ �!��,��!�� �� ��C?���./ � .��+���(�����(�/�������� &��%�9��� 4.2
%�9��� 4.2 /!&� ����& ���(���� 2
51
�(������� 3 �(����/��/�.�5�&������ ������/��&�� 4.5 �� �7 ���/! 3 /��/��7 ����&'*-� ������� 4.4 ����& ����� 3
,�&����� �$���� �� � 1 +�.���&�� -� 5 ���� 2 '���(,� 30 ����� 3 ����(,������!����!� 15 ���� 4 '���(,� 30 ����� 5 +�.���&&����!� 2 ���� 6 '���(,� 30 ����� 7 ��/�'� 5 ����
����&' ���������/ �!��,��!�� �� ��C?���./ � .��+���(�����(�/��/ ��(����!��������/ .�(�������!��+���!��5'�5#(���+��-�����+�������'�(,�������&���0. &��%�9��� 4.3
%�9��� 4.3 /!&� ����& ���(���� 3
52
�(������� 4 �(����/��/�.���.5�&� ������/��&�� 4.5 �� �7 ���/! 3 /��/��7 ����&'*-�
������� 4.5 ����& ����� 4
,�&����� �$���� �� � 1 +�.���&�� -� 5 ���� 2 '���(,� 30 ����� 3 ����(,������!����!� 15 ���� 4 '���(,� 30 ����� 5 +�.���&&����!� 2 ���� 6 '���(,� 30 ����� 7 ��/�'� 5 ����
����&' ��C?���������!���* -����.!��,��!�� ��-�����������'��/ '������ �& ���.�� ��+��-�����+��������.!���& &��%�9��� 4.4
%�9��� 4.4 /!&� ����& ���(���� 4
53
�(������� 5 �(����/��/�.�5�&������ ������/��&�� 4.5 �� �7 ���/! 3 /��/��7 ����&'*-� ������� 4.6 ����& ����� 5
,�&����� �$���� �� � 1 +�.���&�� -� 5 ���� 2 '���(,� 30 ����� 3 ����(,������!����!� 15 ���� 4 '���(,� 30 ����� 5 +�.���&&����!� 2 ���� 6 '���(,� 30 ����� 7 ��/�'� 5 ����
����&' ������*��������!���* -����*���!��,��!������ ��+����(������*���!���& &��%�9��� 4.5
%�9��� 4.5 /!&� ����& ���(���� 5
54
����� 5
����74��>� ���7��
5.1 ����84��������� +��������/��/ �9�B�������� �����*��!�'��/ ������?7 .��T�����'���*�������.��,���'!����8 & '�����&'���5#(� �&�����5��&�*��!�'��/ ��� ���������?7*��*��+���&������' PLC "#������*�!0������� ���*�*����� � ��7 "#������*�80���.�/ �!����8��'���/������&'�,���'������&5#(� +������& ��!����8���� ����������&'��!����!��&' �&��,�������� �����/��&�� 4.5 �� �7 ���/! 3 /��/��7 / ���'!�� ZnO ����!���*��� ��/ �!���*���-�����+,����������� ����&'+�������� ��(���������*��������/ �!���&��-���,�������!���* -��+���*���!��,��!��/ � &�����!����8�������!���&'&� ��(���������.!���&��-�����+��,���'!���* -����.!��,��!��/ �!���* -��� �& ���&'�.����.�����!�������,�����'�������7&����(�*����'*���!,�*�6���*���!���&5����(����&'�� / �+������& ���������� ����������&'��!����!� ����&'��(���++���.!��0�?7 100% �9���5#(���0.����1++��� �������� 1. 5#(���0.����������������,�*���!���&5���(���� 2. ������ ���������5��/ . ��.� 3. 5��&5���(����������/!/ �/��&�����+���' 4. *���������&����&.��5���(,���!��$=
55
5.2 ���"� ��"�84������������� &%74�E� %
������� 5.1 /!&��������������� !���5���*�������.�/ ����.
,�&����� �*�������.� �*��������.
1 ��5��&��6.��-�� '������* -����'��+���&�16��*�����.!�&��
��5��&� )� �!����8�* -����'���&'!�&��
2 ��'���������* -���&'���*������ ��'���������* -���&'��!����!�
3 ��' PLC *��*��"#������*�!0� ��' Microcontroller �����*��*��"#������*�80���.�/ ���'����&'�� ��C?��&������
4 �*��!�'����5��&��6.+#��,���'�������'!���*��������?���+#��,���'��&*���!(��� -����-����'����(����5��&� )�
�*��!�'����5��&� )� �+#� &����?!���*����-������(���������5��&� )�
5 �����?7�����'�&��������*�*.��5'��!0� �����?7�����'����*� �,���.�/ .!����8��'/������&'
56
%�9��� 5.1 /!&����������������*�������.�/ ����.
5.3 �>� ���7��E�&��9���&�#��#:5��� 1. �����?7�����'+���(���� '���,�������&'&� / ���.��&�u���������&��-�!���*�� 2. �(����*��.������������,�*���!���&�.�������� 3. ��������/ . �*��(�*���� �����(,����9-����'��*�?%�9!0�5#(���.��&� 4. ������& ��*��!��8���-� / ��& �������� .��9-�� &��� ������0'�& �� 5. �(,��������'*����*�����!��$=������!�& 6. ��/ . ��.������!���*��*������?�%0���������!��9-���.����'!���*��+���(������)�5#(�