微機原理課程設(shè)計--- 溫度測控系統(tǒng)

1、<p><b>　　微機原理課程設(shè)計</b></p><p><b>　　報 告 書</b></p><p>　　課 題 名 溫度測控系統(tǒng) </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計目的-------------

2、------------------------------- 3</p><p>　　二、設(shè)計內(nèi)容和要求-------------------------------------- 3</p><p>　　三、設(shè)計原理-------------------------------------------- 3</p><p>　　四、程序代碼-----------

3、--------------------------------- 6</p><p>　　五、硬件系統(tǒng)調(diào)試---------------------------------------- 10</p><p>　　六、設(shè)計總結(jié)與體會-------------------------------------- 13</p><p>　　七、參考文獻---------

4、----------------------------------- 14</p><p>　　Proteus是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真及印制電路板設(shè)計軟件，它可以仿真、分析各種模擬電路與集成電路。軟件提供了大量模擬與數(shù)字元器件及外部設(shè)備，各種虛擬儀器，特別是它具有對單片機及其外圍電路組成的綜合系統(tǒng)的交互仿真功能。Proteus 7主要由ISIS和ARES兩部分組成，ISIS的主要功能

5、是原理圖設(shè)計及與電路原理圖的交互仿真，ARES主要用于印制電路板的設(shè)計。</p><p><b>　　一、設(shè)計目的</b></p><p>　　1.鞏固和加深課堂所學(xué)知識；通過課程設(shè)計，熟悉和掌握微機系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計的方法、設(shè)計步驟，得到微機開發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。</p><p>　　2.學(xué)習(xí)掌握一般的硬件的設(shè)計方法和查閱、運用資料的能力

6、；真正做到理論聯(lián)系實際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力，實現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識到應(yīng)用知識的初步過渡。</p><p>　　3.熟練掌握微機系統(tǒng)與接口擴展電路的設(shè)計方法，熟練應(yīng)用8086匯編語言編寫應(yīng)用程序和實際設(shè)計中的硬軟件調(diào)試方法和步驟，熟悉微機系統(tǒng)的硬軟件開發(fā)工具的使用方法</p><p>　　4.通過溫度測控系統(tǒng)仿真系統(tǒng)設(shè)計與制作，深入了解與掌握數(shù)模轉(zhuǎn)換，數(shù)碼管顯示和電動機驅(qū)動的方法

7、，熟悉proteus軟件操作。</p><p><b>　　二、設(shè)計內(nèi)容和要求</b></p><p>　　總體要求：根據(jù)題意自行設(shè)計電路，在實驗箱上連接線路并編寫相關(guān)匯編程序，調(diào)試成功。</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p>　　利用ADC0809采用中斷方式設(shè)計一個溫度

8、測控系統(tǒng)，在七段數(shù)碼管上顯示溫度值，并根據(jù)測試的溫度進行控制。當(dāng)檢測溫度到達溫度上限60℃時啟動直流電動機，而溫度低于下限30℃時停止電動機。數(shù)碼管上的顯示內(nèi)容為：XX C（采用十進制顯示）</p><p><b>　　三、設(shè)計原理</b></p><p>　　溫度測試系統(tǒng)主要由溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換、顯示及電動機塊組成。溫度傳感器將外部溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)放大

9、電路，再經(jīng)由ADC0808轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進行處理，軟件中對數(shù)字量進行判斷，并作相應(yīng)的跳轉(zhuǎn)，由8255實現(xiàn)正常顯示和啟動電動機。各個芯片由8086來進行整體的控制。</p><p><b>　　1.電路原理圖</b></p><p>　　上圖中ADC0808的INO輸入端接溫度傳感的ANZ端，進行溫度量的采集，CLOCK接1M；8255A中A、B口與數(shù)碼管連接如上圖，P

10、A0接直流電機的OUTPUT，其中地址端口接40H。</p><p><b>　　2.系統(tǒng)功能框圖</b></p><p><b>　　3.程序流程圖</b></p><p>　　上圖實現(xiàn)了本次實驗所要要求的功能：檢測溫度到達溫度上限60℃時啟動直流電動機，而溫度低于下限30℃時停止電動機，并在數(shù)碼管上顯示所采集到的數(shù)字量

11、和轉(zhuǎn)換后的模擬量。程序采用中斷處理的方式。</p><p><b>　　四、程序代碼</b></p><p>　　DATA SEGMENT</p><p>　　tab db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71h</p><p>&l

12、t;b>　　buf db 0 </b></p><p>　　a8255 equ 40h ;8255的A，B，C口及控制口地址</p><p>　　b8255 equ 42h</p><p>　　c8255 equ 44h</p><p>　　Q8255 equ 46h</p><p>

13、;　　adc0808 equ 20h ;ADC0808端口地址</p><p>　　DATA ENDS</p><p>　　CODE SEGMENT 'CODE'</p><p>　　ASSUME DS:DATA,CS:CODE</p><p>　　START:movax,data</p&g

14、t;<p><b>　　movds,ax</b></p><p>　　cli ;關(guān)中斷</p><p>　　mov dx,Q8255 ; 8255A初始化設(shè)置。8255A控制字，A口為輸出，B 口為輸出, C口的高四位為輸出</p><p>　　moval,80h</p><p>

15、<b>　　outdx,al</b></p><p>　　mov ax,0 ;設(shè)置中斷向量，非屏蔽中斷NMI</p><p><b>　　mov es,ax</b></p><p>　　mov si,02H*4</p><p>　　mov ax,offset int0<

16、/p><p>　　mov es:[si],ax</p><p>　　mov ax,seg int0</p><p>　　mov es: [si+2],ax</p><p>　　mov al,00010011b ;設(shè)置ICW1</p><p>　　mov dx,30H</p><p>

17、<b>　　out dx,al</b></p><p>　　mov al,00010000b ;ICW2</p><p>　　mov dx,32h</p><p>　　out dx,al</p><p>　　mov al,1bh ;ICW4</p><p>

18、;<b>　　out dx,al</b></p><p>　　mov al,0feH ;OCW1</p><p><b>　　out dx,al</b></p><p>　　mov al,80H ;OCW2</p><p>　　mov dx,30H</p&g

19、t;<p><b>　　out dx,al</b></p><p>　　sti ;開中斷</p><p>　　movsi,offset buf</p><p>　　MAIN :movdx,adc0808 ;啟動ADC0808轉(zhuǎn)換</p><p><b>　

20、　moval,0</b></p><p>　　outdx,al</p><p>　　mov al,80H ;OCW2</p><p>　　mov dx,30H</p><p><b>　　out dx,al</b></p><p>　　MOV CX,5<

21、;/p><p>　　MON:moval,[si]</p><p><b>　　movah,0</b></p><p><b>　　movbl,20</b></p><p><b>　　divbl</b></p><p>　　movbx,offse

22、t tab</p><p>　　xlat ;換碼指令，換成對應(yīng)的段碼</p><p>　　movdx,b8255 ;顯示十位</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　moval,11101111b ;位碼選通</p&

23、gt;<p>　　movdx,c8255</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　call DELAY_1S</p><p>　　moval,0ffh ;不選中任何位選</p><p><b>　　outdx,al</b>

24、</p><p><b>　　moval,ah</b></p><p><b>　　movah,0</b></p><p><b>　　movbl,2</b></p><p><b>　　divbl</b></p><p>

25、　　movbx,offset tab</p><p>　　xlat ;換碼指令</p><p>　　oral,80h ;個位帶小數(shù)點</p><p>　　movdx,b8255</p><p>　　outdx,al ;顯示個位及小數(shù)點

26、</p><p>　　moval,11011111b ;位碼選通</p><p>　　movdx,c8255</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　call DELAY_1S ;調(diào)用延時</p><p>　　moval,0

27、ffh ;不選中任何位選</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　moval,ah ;小數(shù)位顯示</p><p>　　movbx,offset tab</p><p><b>　　xlat</b></p>

28、;<p>　　movdx,b8255</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　moval,10111111b</p><p>　　movdx,c8255</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p&

29、gt;　　call DELAY_1S</p><p>　　moval,0ffh</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　moval,01111111b</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　mov

30、al,00111001b ;顯示最后字母”C”</p><p>　　movdx,b8255</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　call DELAY_1S</p><p>　　movdx,c8255</p><p>　　moval,0ff

31、h</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　call DELAY_1S</p><p>　　moval,[si]</p><p>　　shral,1 ;邏輯右移一位，減小位擴展時的誤差</p><p>　　cmp al,30

32、 ;溫度低于30時，跳到down</p><p><b>　　jbdown</b></p><p>　　cmp al,60 ;溫度高于60度時，跳到up</p><p><b>　　jaup</b></p><p><b>　　jmpMAIN

33、 </b></p><p>　　LOOP MON</p><p>　　down:mov dx,a8255</p><p>　　moval,00h ;PA0輸出0，低電平不啟動電機</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>&

34、lt;b>　　jmpMAIN </b></p><p>　　up:mov dx,a8255 </p><p>　　moval,01h ;PA0輸出1，高電平啟動電機</p><p><b>　　outdx,al</b></p><p>　　jmp MAIN </

35、p><p>　　int0 proc near ;中斷程序</p><p><b>　　push ax</b></p><p><b>　　push bx</b></p><p><b>　　PUSH SI</b></p><p>

36、;<b>　　pushf</b></p><p><b>　　CLI</b></p><p>　　movdx,adc0808 ;讀取轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　inal,dx</b></p><p>　　mov[si],al</p>&

37、lt;p>　　mov al,80H ;OCW2</p><p>　　mov dx,30H </p><p><b>　　out dx,al</b></p><p><b>　　sti</b></p><p><b>　　popf</b></p&

38、gt;<p><b>　　POP SI</b></p><p><b>　　pop bx</b></p><p><b>　　pop ax</b></p><p><b>　　iret</b></p><p><b>　　int0

39、endp</b></p><p>　　DELAY_1Sproc ;延時子程序</p><p><b>　　Push bx</b></p><p><b>　　Push cx</b></p><p>　　push si</p><p>

40、<b>　　movbx,1</b></p><p>　　LP2:movcx,10</p><p>　　LP1:LOOPLP1</p><p><b>　　DECbx</b></p><p><b>　　JNZ LP2</b></p><p>

41、;<b>　　Pop si</b></p><p><b>　　Pop cx</b></p><p><b>　　Pop bx</b></p><p><b>　　ret</b></p><p>　　DELAY_1S ENDP</p>&

42、lt;p><b>　　CODEENDS</b></p><p><b>　　ENDSTART</b></p><p><b>　　五、硬件系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　譯碼電路：</b></p><p><b>　　顯示

43、電路： </b></p><p><b>　　模數(shù)轉(zhuǎn)化電路：</b></p><p><b>　　中斷電路：</b></p><p><b>　　電動機電路：</b></p><p>　　調(diào)試過程中遇到的主要問題和解決辦法</p><p>

44、;　　(1)仿真過程中，不能啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　仿真運行中，改變模擬信號時，系統(tǒng)并不能做出相應(yīng)的顯示。</p><p><b>　　解決辦法：</b></p><p>　　利用debug下8086\Source Code 單步運行調(diào)試程序后，發(fā)現(xiàn)程序返回點過了0809啟動的程序段，所以將程序中返回點由MON改至MAIM啟動處，

45、進而實現(xiàn)程序啟動。</p><p>　?。?）當(dāng)壓力超出30~60范圍，程序里只調(diào)用電機停止模塊，而不調(diào)用數(shù)碼管顯示模塊。單步調(diào)試發(fā)現(xiàn)，此時數(shù)碼管顯示模塊被跳過。</p><p><b>　　解決辦法：</b></p><p>　　在電機控制程序段結(jié)束后，跳轉(zhuǎn)到數(shù)碼管顯示部分。</p><p><b>　　六、

46、設(shè)計總結(jié)與體會</b></p><p>　　這次微機原理的課程設(shè)計歷時一個星期，我們組做的是一個溫度測控系統(tǒng)，同時采用了中斷控制，用到了ADC0809、8255A和8259A等芯片。通過上網(wǎng)進行了相關(guān)內(nèi)容的查詢，了解了實驗的基本原理，設(shè)計出了本系統(tǒng)的基本思想，然后按照實驗的要求由簡單到難，逐步實現(xiàn)了在七段數(shù)碼管上顯示出采集過來的數(shù)字量部分，在此基礎(chǔ)之上實現(xiàn)了當(dāng)檢測溫度到數(shù)字量上限60時啟動直流電動機，

47、而溫度低于下限30時停止電動機這個功能。以前對編程工具的使用還處于一知半解的狀態(tài)，但是經(jīng)過了一段上機的實踐，對于怎么排錯，差錯，怎么看每一步的運行結(jié)果，怎么去了解每個寄存器的內(nèi)容以確保程序的正確性上都有了很大程度的提高。由于實驗采集到的數(shù)字量不是很直觀，最后我們將三位的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為了溫度并和數(shù)字量一并在數(shù)碼管上顯示出來，進一步完善了本系統(tǒng)。</p><p>　　在實現(xiàn)各個功能的過程中遇到的主要問題：（1）中斷程序

48、不執(zhí)行,0809不能啟動，這個問題經(jīng)過單步調(diào)試才發(fā)現(xiàn)是跳轉(zhuǎn)的程序段不正確。（2）第二個問題是經(jīng)老師提醒才發(fā)現(xiàn)，設(shè)計電路在采集。</p><p>　　相當(dāng)于把所學(xué)的接口知識又復(fù)習(xí)了一遍，同時將平時實驗中存在的一些疑問都解決掉了。對于8255數(shù)碼管的顯示和0809 A/D轉(zhuǎn)換器基本工作原理有了更深入的了解，對兩者結(jié)合起來實現(xiàn)比較復(fù)雜的功能（本實驗中實現(xiàn)了在數(shù)碼管上顯示溫度值，并用溫度值來控制直流電機的運行情況的功能）

49、也有了一定的了解。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論和實踐相結(jié)合起來是很重要的，從理論中知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識和實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。</p><p><b>　　七、參考文獻</b></p><p>　　[1] 顧暉，梁惺彥.微機原理

50、與接口技術(shù)—基于8086和Proteus仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011，262-293</p><p>　　[2] 徐晨，陳繼紅.微機原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　[3] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)電部分）[M].北京：高等教育出版社，2006,143-151</p><p>　　[4] 沈美明，溫冬嬋.IBM-PC