（四）固态继电器（SSR）输出接口技术 SSR用晶体管或可控硅代替常规继电器的触点，成为无
触点开关，在前级中与光电耦合器融为一体。
1、直流型 直流型SSR用晶体管作无触点开关。主要用于带直流负
载的场合，如直流电机控制，直流步进电机控制和电磁阀等。
下图为三相直流步进电机控制，A、B、C三相均由直流 型SSR控制，分别接至8031的P1.0， P1.1， P1.2端。
流电过零点来实现。
（七）电磁阀接口技术 电磁阀对气体、液体管道的开关进行控制。广泛应用于液
压机械、空调系统、热水器、自动机床等系统中。 电磁阀可分为交流和直流两类，根据其阀位和通道数目有
两位三通、两位四通、三位四通等。 下图为电磁阀的结构原理图。
交流电电磁阀常要使用双向可控硅驱动或用一个直流继 电器作为中间继电器控制。
计算机控制技术
——郭世伟
第五章 开关量I/O及电动机 控制接口技术
一、开关量输入/输出接口技术
控制分为模拟量控制和开关量控制。 计算机与外界交换信息是以二进制数的方式进行，在
计算机控制系统中，二进制数的每一位可代表被控对象的一 种状态，或作为外设的一种状态控制，如继电器的通断，电 动机的启停，阀门的开关，指示灯的亮灭等。
ORG 0210H ALARM： MOV A，#0FFH ：设P1口为输入口 MOV P1， A MOV A，P1 ；取报警状态 SWAP A ；ACC.7～ACC.4←→ACC.3～ACC.0 MOV P1，A ；输出报警信号
RETI
三、电机控制接口技术
电动机的应用非常广泛。电机分为动力电机和控制电机。 现代化生产对电机的性能要求越来越高：精度、速度、带 负载能力、灵活性、智能化等。 电机的控制用自动化控制设备，朝向集成化、微型化、智
能化方向发展。微机和单片机使电机控制产生革命性的飞跃。目 前已研制出了许多微机或单片机控制电机的系统及专用控制板。 不远的将来，智能化调速系统、电机一体化等会广泛应用。 （一）小功率直流电机调速原理
小功率直流电机的调速可通过控制电枢平均电压来实现。
用微机或单片机控制，通过改变电枢电压接通时间与通电周期的 比值（即占空比）来控制电机速度——此即脉冲宽度调制PWM。
下图为交流电磁阀的接口电路。MOC3041为光电耦合 器，用于触发双向晶闸管KS，以及隔离单片机和电磁阀系统。
（八）报警程序的设计
常用的报警方式有：
1、 声语言报警：电铃，电笛，频率可调的蜂鸣震 荡音响，集成电子音乐芯片，语音芯片等。
2、 显示报警：LED指示灯，闪烁的白炽电灯， LED、LCD数码管，LED、LCD图形显示器，CRT 显示器等。
2、交流型 交流型SSR用双向可控硅作为无触点开关器件，用于交流
大功率驱动场合，如交流电机、交流电磁阀等。
交流SSR又分为非过零型和过零型两类。 下图为一交流过零型SSR原理图。
下图为一交流SSR控制单向交流控制电机的实例。 P1.0输出低电平时，SSR 1#导通， SSR 2#截止。
（五）大功率场效应管开关接口电路 大功率场效应管表示符号如下图所示，G为控制栅极，为
漏极，S为源极。对于NPN型场效应管来说，G为高电平时，D、S 导通。在使用中场效应管前要加接光电隔离器。
下图为步进电机的控制电路。
S
（六）可控硅接口电路
可控硅（SCR）又叫作晶闸管，它在交直流电机调速系统、 调功系统，以及随动系统中都得到广泛应用。
1、单向可控硅 单向可控硅具有单向导通作用，其符号见下图，A为阳极，
3、 图形、声音的混合报警。
根据开关量状态进行报警时，可用硬件申请，软件 处理报警，程序设计简单。报警要求不是由软件程序不断 地比较产生，而是直接由传感器中进行被测参数和给定值 比较，产生开关量信号，如行程开关（限位开关）、电接 点式压力报警装置等，再通过中断的方式对系统参数进行 检测处理。
下图中，SL1和SL2分别为液位上、下限报警接点， SP为蒸汽压力下限报警接点， ST为炉膛温度上限报警接 点。输入对应位高电平表示正常，为低电平时表示越限。
K为阴极，G为控制极。其工作特性与大功率场效应管有所不同， 其输出特性见下图所示。
2、双向可控硅 双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称为TRIAC，在结构上
象是两个单向可控硅的反向连接，具有双向导通作用。对控制极G 加正（负）脉冲可使其正（反）向导通。
为提高效率，要求触发脉冲与交流电压同步，常采用检测交
程序清单：
ORG 0000H AJMP MAIN ；上电自动转向主程序 ORG 0003H ；外部中断方式0入口地址
AJMP ALARM
ORG 0200H MAIN：SETB IT0 ；选择边沿触发方式 SETB EX0 ；允许外部中断0 SETB EA ；CPU允许中断 HERE： SJMP HERE ； 模拟主程序
电机转速由电枢电压Ua决定， Ua越大，电机转速越高。 电机通电时速度增加，断电时速度逐渐减小，控制通、断时间比 即可控制电机转速。
设电机全通电时的转速为Vmax，占空比为D=t1/T,则电机的 平均速度为：Vd=Vmax×D （近似的线性关系）
（二）开环脉冲宽度调速系统 开环脉冲宽度调速系统的原理，由五部分组成（各部分
（二）光电隔离技术 光电隔离器（光电耦合器）种类繁多，有发光二极管/光
敏三极管（光敏复合晶体管、光敏电阻、光触发可控硅等），常 用型号有4N25，TIL113，MOC3041等。 “电——光——电” 的联系方式。 下图为发光二极管/光敏三极管示意图。
（三）电磁继电器输出接口技术
为触点式继电器，由线圈控制机械触点。线圈可由直流 低压控制，而触点输出部分可直接与高压相连。图中继电器为 常开型，其前面接有光电耦合器，二极管D为续流二极管。
开关量控制电路中需要考虑抗干扰问题和功率驱动问 题。
（一）多路开关量信号输入接口技术
检测的开关量信号路数较多时可用可编程芯片，如一 片8255最多可输入24路开关信号。教材图2－17中用3片8255 扩充64路输入接口。
当输入开关量路数不很多时，可采用普通逻辑器进行 输入接口的扩充。教材图2－18用3片74LS244扩充24路输入 接口。