时钟电路是采用内部方式，即在AT89C51的XTAL1和XTAL2端外接石英晶体作为定时元件，内部反相放大器自激振荡，产生时钟。此处选用的石英频率为fOSC=6MHz，小电容为22pF，则得到的时钟频率为6MHz。其接线图如图2-3所示。
图2-3 时钟电路图
复位电路接成按钮式的，从RST引脚接入AT89C51，其接线图如图2-4所示。复位信号是高电平有效，并且高电平有效的持续时间应为24个振荡周期以上。复位以后，07H写入栈指针SP，P0口～P3口均置1,程序计数PC和其他特殊功能寄存器SFR全部清零。
图2-4 复位电路图
键盘是由若干个按键组成的开关矩阵，它是一种廉价的输入设备。本次设计需要6个按键，由于I/O口线足够使用，因此用P1口就可以直接满足要求，无须使用特殊设计，直接将按键接到P1口的引脚上，以组成独立连接式按键接口电路。按键输入采用低电平有效，上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平。键的定义为，K1用于手动，K2用于自动，K3用于爬行，K4用于加速，K5用于匀速，K6用于减速，其接线图如图2-5所示。
图2-5 键盘电路图
显示电路中使用六片74HC595，第一片用于连接数码管公共端，起到循环扫描点亮各位数码管的作用，第二片用于给2个两位数码管送数据，显示主、副井提升机的数字深度，第三片用于给其中一个四位数码管送电机转动的频率数据，第四片用于给另一个四位数码管送电机转动的速度数据，第五、六片用于给发光柱送数据，显示主、副井提升机的模拟深度。其连线如图2-6所示。
图2-6 74HC595控制
74HC595芯片是一种串入并出的芯片，8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态(三态)。特点：8位串行输入、8位串行或并行输出、存储状态寄存器。输出寄存器可以直接清除100MHz的移位频率输出能力，并行输出，总线驱动，串行输出(标准)；中等规模集成电路应用，串行到并行的数据转换，远程控制锁存器。74HC595是硅结构的CMOS器件，兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准。它是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。
数据在SCHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），一个串行输出（Q7’）和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。 CPD决定动态的能耗，PD＝CPD×VCC×f1+∑(CL×VCC2×f0)，F1＝输入频率，CL＝输出电容，f0＝输出频率（MHz），Vcc=电源电压。其引脚及逻辑符号如图2-7所示。
图2-7 引脚及逻辑符号
2.2 变频器电路
变频器主电路为交－直－交电压型变频器电路，具体做法是把交流电网(380V或220V)经过整流器变换为直流电源，然后再经逆变器变换为电压、频率可调的变频电源。整流器由6个晶闸管组成三相可控桥式整流电路，将三相交流电整流后再由电容滤波，为变频调速主回路提供直流电源，且经由这6个晶闸管控制的导通与截止来实现电源的软开关。逆变器功率元件由GTR1至GTR6 6支功率晶体管组成，D13至D18 6支二极管组成功率晶体管的保护部分。［9］
在进行电机调速时，通常要考虑的一个重要因素是，希望保持电机中每极磁通量为额定值，并保持不变。如果磁通太弱，即电机出现欠励磁，将会影响电机的输出转矩，由
TM＝Cm mI 2 COS ［5］
(式中Tm：电磁转矩，m：主磁通，I 2：转子电流，COS ：转子回路功率因素，CT：比例系数)，可知，电机磁通的减小，势必造成电机电磁转矩的减小。
由于电机设计时，电机的磁通常处于接近饱和值，如果进一步增大磁通，将使电机铁心出现饱和，从而导致电机中流过很大的励磁电流，增加电机的铜损耗和铁损耗，严重时会因绕组过热而损坏电机。因此，在改变电机频率时，应对电机的电压进行协调控制，以维持电机磁通的恒定。
为此，用于交流电气传动中的变频器实际上是变压（Variable Voltage，简称VV）变频（Variable Frequency，简称VF）器，即VVVF。所以，通常也把这种变频器称VVVF装置或VVVF。
图2-8 标准外部接线图
本项目中使用圣安VF-80系列通用型变频器，标准外部接线图如图2-8所示，其特点：优化的空间电压矢量（SVPWM）控制技术；采用16位或32位INTEL电机控制专用CPU；宽电压输入（±20%）设计，应用范围广；内置PID功能，方便组成闭环系统；多种控制方式，设置简单方便易用；标准485通讯接口（选用）；电网电压适应范围宽，瞬间掉电不跳脱；具有远距离控制操作面板，极易操作。内置PID、主频记忆、混合控制、直流刹车等功能，以及标准PLC接口、RS485通讯口、指定频率输出等强大的接口功能使得其应用更加灵活广泛。
应用时，将变频器的R、S、T端口接到三刀开关上，由三刀开关接到三相或单相电源上，将变频器的U、V、W端口接到三相电动机的三个输入端，E接到三相电动机的接地端，把从DAC0832转换来的信号经LF356放大后输入至COM端，再经变频器做V/F变换就可以驱动电动机运转。从AT89C51中引出一条线P3.7，用于改变电动机的正反转，程序规定：当P3.7为“0”时，电动机正转，可以直接连到变频器的FOW端；当P3.7为“1”时，电动机反转，要先经过74HC04将信号反向后再接到变频器的REV端。这样在控制程序中，只需控制P3.7口的状态就可以改变电动机的转动方向。
2.3 数/模转换电路
在数/模转换电路中，AT89C51的P0口既作地址线又作数据线，首先输出地址，选通DAC0832，然后P0口线上将出现数据送到DAC0832，就可以将数字量转化为模拟量输出，再经放大器LF356信息放大输出给变频器，从而达到调节电动机转动的速动。
DAC0832是双列直插式20引脚集成电路芯片，它的内部有一个T型电阻网络，用来实现D/A转换。它需要外接运算放大器，才能得到模拟电压输出。在DAC0832中有两级锁存器，第一级为8位输入寄存器，它的锁存信号为ILE，第二级8位DAC寄存器，它的锁存信号也称为通道控制信号/XFER。因为有两级锁存器，所以DAC0832可以工作在双缓冲工作方式，即在输出模拟信号的同时可以采集下一个数字，先存入输入寄存器而不影响此时的模拟电压的输出，可有效地提高转换速度。［2］