微機(jī)原理課程設(shè)計(jì) 溫度測(cè)控系統(tǒng)

1、南通大學(xué)電子信息學(xué)院微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)報(bào) 告 書 課 題 名 溫度測(cè)控系統(tǒng) 班 級(jí) _ _集成092_ _ 姓 名 _ 杜軼群 指導(dǎo)教師 胡慧 日 期 2012.6.112012.6.15 組長(zhǎng)：劉奇組員：宋林峰 張偉 杜軼群目錄1、 設(shè)計(jì)目的- 3二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求- 3三、設(shè)計(jì)原理- 3四、程序代碼- 6五、硬件系統(tǒng)調(diào)試- 10六、設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)- 13七、參考文獻(xiàn)- 14proteus是英國(guó)labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真及印制電路板設(shè)計(jì)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(duì)單片機(jī)及其外圍電路組成的

2、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的主要功能是原理圖設(shè)計(jì)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(jì)。一、設(shè)計(jì)目的1.鞏固和加深課堂所學(xué)知識(shí)；通過課程設(shè)計(jì)，熟悉和掌握微機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計(jì)的方法、設(shè)計(jì)步驟，得到微機(jī)開發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。2.學(xué)習(xí)掌握一般的硬件的設(shè)計(jì)方法和查閱、運(yùn)用資料的能力；真正做到理論聯(lián)系實(shí)際，提高動(dòng)手能力和分析問題、解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識(shí)到應(yīng)用知識(shí)的初步過渡。3.熟練掌握微機(jī)系統(tǒng)與接口擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)方法，熟練應(yīng)用8086匯編語(yǔ)言編寫應(yīng)用程序和實(shí)際設(shè)計(jì)中的硬軟件調(diào)試方法和步驟，熟悉微機(jī)系統(tǒng)的硬軟件開

3、發(fā)工具的使用方法4.通過溫度測(cè)控系統(tǒng)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的方法，熟悉proteus軟件操作。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求總體要求：根據(jù)題意自行設(shè)計(jì)電路，在實(shí)驗(yàn)箱上連接線路并編寫相關(guān)匯編程序，調(diào)試成功。設(shè)計(jì)內(nèi)容：利用adc0809采用中斷方式設(shè)計(jì)一個(gè)溫度測(cè)控系統(tǒng)，在七段數(shù)碼管上顯示溫度值，并根據(jù)測(cè)試的溫度進(jìn)行控制。當(dāng)檢測(cè)溫度到達(dá)溫度上限60時(shí)啟動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，而溫度低于下限30時(shí)停止電動(dòng)機(jī)。數(shù)碼管上的顯示內(nèi)容為：xx c（采用十進(jìn)制顯示） 三、設(shè)計(jì)原理溫度測(cè)試系統(tǒng)主要由溫度傳感器、a/d轉(zhuǎn)換、顯示及電動(dòng)機(jī)塊組成。溫度傳感器將外部溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路

4、，再經(jīng)由adc0808轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，軟件中對(duì)數(shù)字量進(jìn)行判斷，并作相應(yīng)的跳轉(zhuǎn)，由8255實(shí)現(xiàn)正常顯示和啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。各個(gè)芯片由8086來進(jìn)行整體的控制。1.電路原理圖直流電動(dòng)機(jī)上圖中adc0808的ino輸入端接溫度傳感的anz端，進(jìn)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，pa0接直流電機(jī)的output，其中地址端口接40h。2.系統(tǒng)功能框圖單片機(jī)控制電路溫度傳感a/d轉(zhuǎn)換電路數(shù)碼管顯示3.程序流程圖開始初始化8255a選0809通道0并啟動(dòng)a/d讀a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果溫度60啟動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)溫度=30停止電動(dòng)機(jī)數(shù)碼管數(shù)值顯示延時(shí)上圖實(shí)現(xiàn)了本次實(shí)驗(yàn)所要要求的功能

5、：檢測(cè)溫度到達(dá)溫度上限60時(shí)啟動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，而溫度低于下限30時(shí)停止電動(dòng)機(jī)，并在數(shù)碼管上顯示所采集到的數(shù)字量和轉(zhuǎn)換后的模擬量。程序采用中斷處理的方式。四、程序代碼data segmenttab db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hbuf db 0 a8255 equ 40h ;8255的a，b，c口及控制口地址b8255 equ 42hc8255 equ 44hq8255 equ 46hadc0808 equ 20h ;adc0808端口地址data endscode segment codeass

6、ume ds:data,cs:codestart:movax,datamovds,axcli ;關(guān)中斷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moval,80houtdx,almov ax,0 ;設(shè)置中斷向量，非屏蔽中斷nmimov es,axmov si,02h*4mov ax,offset int0mov es:si,axmov ax,seg int0mov es: si+2,axmov al,00010011b ;設(shè)置icw1mov dx,30hout dx,almov al,00010000b ;icw2mov

7、 dx,32hout dx,almov al,1bh ;icw4out dx,almov al,0feh ;ocw1out dx,almov al,80h ;ocw2mov dx,30hout dx,alsti ;開中斷movsi,offset bufmain :movdx,adc0808 ;啟動(dòng)adc0808轉(zhuǎn)換moval,0outdx,almov al,80h ;ocw2mov dx,30hout dx,almov cx,5mon:moval,simovah,0movbl,20divblmovbx,offset tabxlat ;換碼指令，換成對(duì)應(yīng)的段碼movdx,b8255 ;顯示十位o

8、utdx,almoval,11101111b ;位碼選通movdx,c8255outdx,alcall delay_1smoval,0ffh ;不選中任何位選outdx,almoval,ahmovah,0movbl,2divblmovbx,offset tabxlat ;換碼指令oral,80h ;個(gè)位帶小數(shù)點(diǎn)movdx,b8255outdx,al ;顯示個(gè)位及小數(shù)點(diǎn)moval,11011111b ;位碼選通movdx,c8255outdx,alcall delay_1s ;調(diào)用延時(shí)moval,0ffh ;不選中任何位選outdx,almoval,ah ;小數(shù)位顯示movbx,offset t

9、abxlatmovdx,b8255outdx,almoval,10111111bmovdx,c8255outdx,alcall delay_1smoval,0ffhoutdx,almoval,01111111boutdx,almoval,00111001b ;顯示最后字母”c”movdx,b8255outdx,alcall delay_1smovdx,c8255moval,0ffhoutdx,alcall delay_1smoval,sishral,1 ;邏輯右移一位，減小位擴(kuò)展時(shí)的誤差cmp al,30 ;溫度低于30時(shí)，跳到downjbdowncmp al,60 ;溫度高于60度時(shí)，跳到u

10、pjaupjmpmain loop mondown:mov dx,a8255moval,00h ;pa0輸出0，低電平不啟動(dòng)電機(jī)outdx,aljmpmain up:mov dx,a8255 moval,01h ;pa0輸出1，高電平啟動(dòng)電機(jī)outdx,aljmp main int0 proc near ;中斷程序push axpush bxpush sipushfclimovdx,adc0808 ;讀取轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)inal,dxmovsi,almov al,80h ;ocw2mov dx,30h out dx,alstipopfpop sipop bxpop axiretint0 endpd

11、elay_1sproc ;延時(shí)子程序 push bx push cxpush simovbx,1lp2:movcx,10lp1:looplp1decbxjnz lp2pop sipop cxpop bxret delay_1s endpcodeendsendstart五、硬件系統(tǒng)調(diào)試譯碼電路：顯示電路： 模數(shù)轉(zhuǎn)化電路：中斷電路：電動(dòng)機(jī)電路： 調(diào)試過程中遇到的主要問題和解決辦法 (1)仿真過程中，不能啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路仿真運(yùn)行中，改變模擬信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)并不能做出相應(yīng)的顯示。解決辦法： 利用debug下8086source code 單步運(yùn)行調(diào)試程序后，發(fā)現(xiàn)程序返回點(diǎn)過了0809啟動(dòng)的程序段，所以將程

12、序中返回點(diǎn)由mon改至maim啟動(dòng)處，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)程序啟動(dòng)。（2）當(dāng)壓力超出3060范圍，程序里只調(diào)用電機(jī)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(shí)數(shù)碼管顯示模塊被跳過。解決辦法： 在電機(jī)控制程序段結(jié)束后，跳轉(zhuǎn)到數(shù)碼管顯示部分。 六、設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)這次微機(jī)原理的課程設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)星期，我們組做的是一個(gè)溫度測(cè)控系統(tǒng)，同時(shí)采用了中斷控制，用到了adc0809、8255a和8259a等芯片。通過上網(wǎng)進(jìn)行了相關(guān)內(nèi)容的查詢，了解了實(shí)驗(yàn)的基本原理，設(shè)計(jì)出了本系統(tǒng)的基本思想，然后按照實(shí)驗(yàn)的要求由簡(jiǎn)單到難，逐步實(shí)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(shí)現(xiàn)了當(dāng)檢測(cè)溫度到數(shù)字量上限60時(shí)啟

13、動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，而溫度低于下限30時(shí)停止電動(dòng)機(jī)這個(gè)功能。以前對(duì)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(jī)的實(shí)踐，對(duì)于怎么排錯(cuò)，差錯(cuò)，怎么看每一步的運(yùn)行結(jié)果，怎么去了解每個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jìn)一步完善了本系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的過程中遇到的主要問題：（1）中斷程序不執(zhí)行,0809不能啟動(dòng)，這個(gè)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(gè)問題是經(jīng)老師提醒才發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)電路在采集。相當(dāng)于把所學(xué)的接口知識(shí)又復(fù)習(xí)了一遍，同時(shí)將平時(shí)實(shí)驗(yàn)中存在的一些疑問都解決掉了。對(duì)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(duì)兩者結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的功能（本實(shí)驗(yàn)中實(shí)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(jī)的運(yùn)行情況的功能）也有了一定的了解。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論和實(shí)踐相結(jié)合起來是很重要的，從理論中知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。七、參考