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第九章MCS-51串行接口
9.1串行數(shù)據(jù)通信概述一、并行通信和串行通信并行并行數(shù)據(jù)是一位一位傳送的串行1位優(yōu)點(diǎn):傳輸線少,連線簡(jiǎn)單缺點(diǎn):速度慢適用于遠(yuǎn)距離或數(shù)據(jù)量少的通信串行串行串行串行通信打印機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)鼠標(biāo)掃描儀硬盤并行、串行接口的應(yīng)用?I2CSPIRS232USB常見(jiàn)的串行通信接口:選通數(shù)據(jù)8位計(jì)算機(jī)并行外設(shè)1001111110011111HL有二個(gè)問(wèn)題需要解決1、如何區(qū)分一位?2、如何將一串0和1還原成數(shù)據(jù)?10011111→
1001111110011111→
1111100110011111如何實(shí)現(xiàn)串行通信?二、串行傳輸方式同步傳輸和異步傳輸同步傳輸1位
數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)外設(shè)123456781001111110011111同步時(shí)鐘1位
數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)異步傳輸外設(shè)靠發(fā)送和接收速率相同來(lái)保證比特率:位/秒(bps)波特率:碼元/秒(Baud)高位先送發(fā)送速率接收速率1、同步通信方式
如何區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的起始?如何將一串0和1還原成數(shù)據(jù)?2、異步通信方式
異步通信協(xié)議:(1)沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí),數(shù)據(jù)線保持“1”狀態(tài)(2)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),先發(fā)起始位“0”,其后是數(shù)據(jù)(3)數(shù)據(jù)后再發(fā)一位停止位“1“因此對(duì)于8位數(shù)據(jù)至少要發(fā)送10位例:若比特率為9600bps,則每傳輸960幀,即960字符/秒而每位傳輸時(shí)間:T=1/9600≈0.104(ms)解決了傳輸一個(gè)字節(jié)的同步問(wèn)題,如何組成一組數(shù)據(jù)的傳輸?計(jì)算機(jī)異步傳輸外設(shè)同步頭數(shù)據(jù)7E7D5E7D7D5DPPP協(xié)議中3、單工、雙工、半雙工方式單工:廣播雙工:電話半雙工:對(duì)講機(jī)4、串行通信接口(1)UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter通用異步接收器/發(fā)送器(2)USRT
(UniversalSynchronousReceiver/Transmitter)通用同步接收器/發(fā)送器8串-并8并-串發(fā)送接收1時(shí)鐘時(shí)鐘6、調(diào)制解調(diào)器-15V:邏輯1+15V:邏輯05、RS-232C標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA公布的串行總線標(biāo)準(zhǔn)DB-25DB-9最少3根線公用電話網(wǎng)ModemModem計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)RS232CRS232CRxD(3)TxD(2)地(5)9.2MCS-51串行接口
51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行接口,具有4種工作方式。與串行口有關(guān)的特殊功能寄存器(SBUF、SCON)一、串行口數(shù)據(jù)綬沖器SBUF(99H)接收、發(fā)送對(duì)應(yīng)于同一地址(99H),但實(shí)際上是兩個(gè)綬沖器。TxD發(fā)送SBUF(99H)內(nèi)部DBTIRxD輸入移位寄存器接收SBUF(99H)RI二、串行口控制寄存器SCON(98H)1、SM0、SM1控制串行口方式
2、SM2允許方式2、3的多機(jī)通訊特征位
在方式2、3中若SM2=1→表示接收的第九位數(shù)據(jù)(RB8)為0時(shí)不激活RI。在方式1中若SM2=1→只有收到有效的停止位時(shí)才會(huì)激活RI。在方式0中SM2必須為0。
SM0
SM1工作方式功能簡(jiǎn)述波特率
00方式08位同步移位寄存器fosc/12
01方式110位UART可變
10方式211位UARTfosc/32或/64
11方式311位UART可變3、REN允許串行接收位,由軟件置/復(fù)位1:允許接收0:不允許接收(允許發(fā)送)
4、TB8在方式2、3中要發(fā)送的第九位數(shù)據(jù),由軟件置/復(fù)位
5、RB8在方式2、3中是接收的第九位數(shù)據(jù)在方式1中若SM2=0,RB8是接收的停止位。
在方式0中不用RB8。6、RI接收中斷標(biāo)志(必須由軟件清除)
在方式0中串行接收到第8位結(jié)束時(shí)自動(dòng)置位。在方式1、2、3中串行接收到停止位的中間時(shí)置位。
1111111SBUF11111111RxD1RI=17、TI發(fā)送中斷標(biāo)志(必須由軟件清除)
在方式0中串行發(fā)送第8位結(jié)束時(shí)自動(dòng)置位。
在方式1、2、3中串行發(fā)送停止位的開(kāi)始時(shí)置位9.3MCS-51串行接口應(yīng)用舉例
一、方式0的應(yīng)用1、擴(kuò)展并口(P232)74LS164DCP89C51RxDTxDROLED: MOVSCON,#00H CLRES MOVA,#80HLED: MOVSBUF,A JNBTI,$ CLRTI ACALLDELAY RRA AJMPLED RET2、串行顯示和鍵盤接口(補(bǔ)充材料)7654321015141312111098P3.4P3.5805174LS1641-6檢查有否鍵按下7-9判是否抖動(dòng)10-13置哪個(gè)鍵按下初值R7=08H一排是8鍵,循環(huán)8次R6=FEH是先判右邊鍵R3=00H鍵值初值,鍵值即為鍵號(hào)二、方式1的應(yīng)用(甲、乙通信(P233))一位起始位(0),8位數(shù)據(jù),一位停止位(1),共10位發(fā)送:寫數(shù)據(jù)到SBUF后,立即開(kāi)始發(fā)送,發(fā)完后置“1”TI接收:接收完,將8位數(shù)據(jù)送入SBUF,同時(shí)后置“1”RI接收或發(fā)送速率由波特率確定X=256-fosc?2smod/384?波特率并行并行通信選通狀態(tài)數(shù)據(jù)8位計(jì)算機(jī)打印機(jī)一次傳送多位數(shù)據(jù),如8位優(yōu)點(diǎn):速度快缺點(diǎn):傳輸線多適用于近距離大數(shù)據(jù)通信第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題,文字是您思想的提煉,為了最終演示發(fā)布的良好效果,請(qǐng)盡量言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用:
1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向;
2.輔機(jī)的啟動(dòng);
3.為氣動(dòng)裝置提供氣源;
4.為氣動(dòng)工具提供氣源;
5.吹洗零部件和濾器。
排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位:m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor空壓機(jī)分類:按排氣壓力分:低壓0.2~1.0MPa;中壓1~10MPa;高壓10~100MPa。按排氣量分:微型<1m3/min;小型1~10m3/min;中型10~100m3/min;大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類:往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長(zhǎng)的使用壽命-
----低轉(zhuǎn)速(1460RPM),動(dòng)件少(軸承與滑片),潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜,防止磨損及泄漏,使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作;平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī),至今使用十萬(wàn)小時(shí)以上,依然完好如初,按十萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算,可長(zhǎng)達(dá)33年之久。因此,將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過(guò)?;?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng),氣密范圍變小,空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng),氣密范圍變小,空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn),噪音低,是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng):
A
進(jìn)氣過(guò)濾器
B
空氣進(jìn)氣閥
C
壓縮機(jī)主機(jī)
D
單向閥
E
空氣/油分離器
F
最小壓力閥
G
后冷卻器
H
帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng):
J
油箱
K
恒溫旁通閥
L
油冷卻器
M
油過(guò)濾器
N
回油閥
O
斷油閥冷凍系統(tǒng):
P
冷凍壓縮機(jī)
Q
冷凝器
R
熱交換器
S
旁通系統(tǒng)
T
空氣出口過(guò)濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)
渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開(kāi)發(fā)并問(wèn)世的高科技?jí)嚎s機(jī),由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好,尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī),已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì),使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付,只有磨合沒(méi)有磨損,因而壽命更長(zhǎng),被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。
由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜,又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。
渦旋式壓縮機(jī)零部件少,只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔,當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí),使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?;钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)工作循環(huán):4—1—2—34—1吸氣過(guò)程
1—2壓縮過(guò)程
2—3排氣過(guò)程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)
壓縮分類:絕熱壓縮:1—2耗功最大等溫壓縮:1—2''耗功最小多變壓縮:1—2'耗功居中功=P×V(PV圖上的面積)加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻,省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因:1)余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí),發(fā)生膨脹,使實(shí)際吸氣行程(容積)減小。Vc有利的好處—
(1)形成氣墊,利于活塞回行;(2)避免“液擊”(空氣結(jié)露);(3)避免活塞、連桿熱膨脹,松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C:低壓0.07-0.12
中壓0.09-0.14
高壓0.11-0.16
λv=0.65—0.901)余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高,則λv越小。保證Vc正常的措施:余隙高度見(jiàn)表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2)進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過(guò)程壓力損失使排氣量減少程度,用壓力系數(shù)λp表示:保證措施:合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp
(0.90-0.98)2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3)吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過(guò)程中機(jī)件吸熱,所以在吸氣過(guò)程中,機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高,使吸氣的比容減小,造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來(lái)衡量(0.90-0.95)。保證措施:加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻,防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4)漏泄的影響內(nèi)漏:排氣閥(回漏);外漏:吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來(lái)衡量(0.90-0.98)。保證措施:氣閥的嚴(yán)密閉合,氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。5)氣體流動(dòng)慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí),造成氣缸壓力較低,氣體比容增大,吸氣量下降。保證措施:合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度,不得隨意增減進(jìn)氣管的長(zhǎng)度,保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。4)漏泄的影響5)氣體流動(dòng)慣性的影響1)余隙容積Vc的影響2)進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響3)吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過(guò)的氣缸容積。實(shí)際排氣量Q:Q=Vt
λ輸氣系數(shù)λ
:λ=λtλv
λ
pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理指示功率pi
:按示功圖計(jì)算的功率理論功率Ps、PT:按理論循環(huán)計(jì)算的功率
Ps(PT)<pi軸功率P:壓縮機(jī)軸的輸入功率絕熱指示效率等溫指示效率機(jī)械效率總效率(絕熱、等溫)二、實(shí)
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