微機原理三級項目

1、瓶裝飲品灌裝的計算機控制技術(shù)的實現(xiàn)班級：機制 2 班學(xué)號：姓名：課程名稱：微機原理、匯編語言及接口技術(shù)指導(dǎo)教師：2021年5月摘要本次三級工程的題目是瓶裝飲品生產(chǎn)線的自動控制，通過分析題目給定的要求確定了5 個主要的步驟，分別是空瓶檢測、自動灌裝、質(zhì)量檢測、不合格處理、記錄不合格數(shù)。選擇使用的芯片有8255、8155、8253，外接設(shè)備有步進(jìn)電機、數(shù)碼管、LED燈、液晶屏、邏輯筆。其中 8255C端口控制步進(jìn)電機模擬的是灌裝過程， A 口和B 口控制數(shù)碼管顯示不合格數(shù)。 LED的閃爍表示檢測到質(zhì)量不合格 瓶子。邏輯筆檢測 8253 輸出口的狀態(tài)，便于觀察。液晶屏用于顯示程序運行的狀態(tài)。通過調(diào)試

2、和接 線，實現(xiàn)了預(yù)定的功能和要求。關(guān)鍵字 ：自動控制、 8255、8253、 8155、步進(jìn)電機、數(shù)碼管、液晶屏。目錄1. 工程的描述及要求 12. 工程的模擬方案 12.1 硬件設(shè)備及功能 12.2 系統(tǒng)接線圖 23. 控制程序 33.1詳細(xì)程序 33.2程序流程圖 134. 模擬的實驗結(jié)果 134.1程序調(diào)試的情況 134.2程序運行的結(jié)果的分析 145. 工程的結(jié)論 145.1結(jié)論描述及分析 145.2程序設(shè)計改良 146. 感言 147. 參考文獻(xiàn) 14前言本次三級工程的題目是瓶裝飲品的生產(chǎn)線自動控制，工程實際要求實現(xiàn)自動檢測空瓶到位、自動 開啟灌裝、自動檢測質(zhì)量是否合格、不合格處理、

3、記錄不合格件數(shù)。這些功能的實現(xiàn)需要用到不同的 芯片的外接設(shè)備。結(jié)合實際情況和所學(xué)的知識編寫了程序，通過夕卜接設(shè)備的功能來模擬工程實際現(xiàn) 象，做到了理論與實際相結(jié)合。在實際生產(chǎn)中，遇到的情況比擬多，由于無法一一地模擬，所以設(shè)計 的結(jié)果還有很大改善的空間。程序的設(shè)計過程需要反復(fù)的調(diào)試，才能順利的出現(xiàn)現(xiàn)象和結(jié)果。工程報 告的內(nèi)容主要包括了題目的分析，程序流程圖和詳細(xì)程序，系統(tǒng)接線圖，結(jié)果分析以及對程序的改 良。最后是感言和參考文獻(xiàn)，詳細(xì)地介紹了工程的實施過程和結(jié)果。1. 工程的描述及要求 工程描述：某廠生產(chǎn)瓶裝保健飲品，要求設(shè)計自動化控制裝置，檢測每個空瓶到位 后，啟動灌裝，裝滿 600 克，停頓該

4、瓶的灌裝。為保證顧客利益，每瓶不得少于 595 克，少于 595 克的，通過另一傳送帶再處理，并記錄而且顯示少于 595 克的瓶數(shù)。要求分析：根據(jù)給定的題目，按實際情況進(jìn)展分析后確定了工程實施方案。第一 步：檢測空瓶是否到位；第二步：空瓶到位后模擬灌裝過程；第三步：質(zhì)量檢測，判斷 是否合格；第四步：進(jìn)展不合格處理。第五步：顯示不合格件數(shù)。根據(jù)實驗箱的硬件設(shè)備進(jìn)展選擇，編寫程序?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的功能和要求。2. 工程的模擬方案2.1 硬件設(shè)備及功能8086 芯片：中央處理器。8255芯片：PA PB PC三個端口均作為輸出口，用于連接處理器和外接設(shè)備。其中PA 口用于輸出數(shù)碼管的位碼，PB 口用于輸出數(shù)

5、碼管的段碼。PC口低四位連接步進(jìn)電機的接口，用于控制電機轉(zhuǎn)動；8155芯片：PA口作為輸出端口， PB 口作為輸入端口。 PA 口用于控制 LED燈，PB 口 接 8253 輸出口，根據(jù)輸入上下電平判斷空瓶是否到位。8253芯片：其輸出信號輸入給 8155的PB 口。通過輸入三次方式控制字，將 1M的 輸入頻率三次變頻，前兩次使用方式 3 產(chǎn)生方波，第三次使用方式 0，計數(shù)初值為 20， 計數(shù)完畢后輸出變?yōu)楦唠娖奖硎?20 個空瓶到位。步進(jìn)電機：連接8255的PC 口低四位，通過輸出信號正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)。啟動灌裝用步 進(jìn)電機正轉(zhuǎn)模擬，不合格處理用步進(jìn)電機反轉(zhuǎn)模擬。LED燈：當(dāng)質(zhì)量不合格時通過 81

6、55的PA 口輸出信號控制三個紅燈閃爍三次。 數(shù)碼管：通過8255的PA和PB 口輸出信號顯示不合格的瓶數(shù)。液晶屏：在程序運行中相應(yīng)地顯示“灌裝開場、“灌裝完畢、“不合格數(shù)為、 六。 邏輯筆：實時地顯示 8253 輸出信號是高電平還是低電平。22系統(tǒng)接線圖芻U-TACA:LC*L,rMaxiiE3E+T'CC.i6TLO*TE:CUE：1*.DC1J -jt丄2EAGCUiJ* i-r L.訂-77 £i '3i二_| 、1:二乂§爭- ». . 7J J =4 FEptFEFEMPEFEPEFiKFCrlpcpc圖2:8155和8253接線圖3.

7、 控制程序3.1 詳細(xì)程序.model small wr_com_ad_l equ 0d004h wr_com_ad_r equ 0d000h wr_data_ad_l equ 0d006h wr_data_ad_r equ 0d002h rd_busy_ad equ 0d001h rd_data_ad equ 0d003h x equ 0b8h y equ 040h firstline equ 0c0h .stack .data寫左半屏指令地址 寫右半屏指令地址 寫左半屏數(shù)據(jù)地址 寫右半屏數(shù)據(jù)地址 查忙地址讀數(shù)據(jù)地址0c0h起始顯示行基址 起始顯示列基址 起始顯示行;- 文字 : 灌 -Li

8、ne1_1 db 50h, 48h, 47h,0fch, 44h, 44h, 42h, 3ah db 0efh,0bah, 82h,0fah,0afh,0bah, 02h, 00h db 00h, 7fh, 20h, 3fh, 20h, 7fh, 02h, 01h db 0ffh, 4ah, 4ah, 7fh, 4ah, 6ah, 40h, 00h;- 文字 : 裝 -Line1_2 db 00h, 42h, 24h, 10h,0ffh, 00h, 44h,0a4h db 24h, 3fh, 24h, 34h, 26h, 84h, 00h, 00h db 01h, 21h, 21h, 11h,

9、 09h,0fdh, 43h, 21h db 0dh, 11h, 29h, 25h, 43h,0c1h, 41h, 00h ;- 文字 : 開 -Line1_3 db 80h, 82h, 82h, 82h,0feh, 82h, 82h, 82h db 82h, 82h,0feh, 82h, 83h,0c2h, 80h, 00h db 00h, 80h, 40h, 30h, 0fh, 00h, 00h, 00h db 00h, 00h,0ffh, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h;- 文字 : 始 -Line1_4 db 10h, 10h,0f0h, 1fh, 10h,0f0h,

10、40h, 60h db 58h, 47h, 40h, 40h, 50h, 60h,0c0h, 00h db 40h, 22h, 15h, 08h, 16h, 61h, 00h,0feh db 42h, 42h, 42h, 42h, 42h,0ffh, 02h, 00h;- 文字 : 灌 -Line2_1 db 50h, 48h, 47h,0fch, 44h, 44h, 42h, 3ah db 0efh,0bah, 82h,0fah,0afh,0bah, 02h, 00h db 00h, 7fh, 20h, 3fh, 20h, 7fh, 02h, 01h db 0ffh, 4ah, 4ah, 7

11、fh, 4ah, 6ah, 40h, 00h;- 文字 : 裝 -Line2_2 db 00h, 42h, 24h, 10h,0ffh, 00h, 44h,0a4h db 24h, 3fh, 24h, 34h, 26h, 84h, 00h, 00h db 01h, 21h, 21h, 11h, 09h,0fdh, 43h, 21h db 0dh, 11h, 29h, 25h, 43h,0c1h, 41h, 00h ;- 文字 : 結(jié) -Line2_3 db 00h, 30h, 28h,0a4h, 63h, 10h, 08h, 48h db 48h, 48h, 7fh, 48h, 48h, 4c

12、h, 08h, 00h db 00h, 22h, 63h, 22h, 12h, 12h, 00h,0feh db 42h, 42h, 42h, 42h, 42h,0ffh, 02h, 00h ;- 文字 : 束 -Line2_4 db 04h, 04h,0e4h, 24h, 24h, 24h, 24h,0ffh db 24h, 24h, 24h, 24h,0f4h, 26h, 04h, 00h db 40h, 40h, 27h, 22h, 12h, 0ah, 06h,0ffh db 06h, 0ah, 12h, 12h, 27h, 60h, 20h, 00h;- 文字 : 不 -Line3_1

13、 db 02h, 02h, 02h, 02h, 02h, 82h, 42h,0f2h db 0eh, 42h, 82h, 02h, 02h, 03h, 02h, 00h db 00h, 08h, 04h, 02h, 01h, 00h, 00h,0ffh db 00h, 00h, 00h, 01h, 03h, 06h, 00h, 00h;- 文字 : 合 -Line3_2 db 80h, 80h, 40h, 20h, 50h, 48h, 44h, 43h db 44h, 48h, 50h, 20h, 40h,0c0h, 40h, 00h db 00h, 00h, 00h,0feh, 42h, 4

14、2h, 42h, 42h db 42h, 42h, 42h,0ffh, 02h, 00h, 00h, 00h;- 文字 : 格 -Line3_3 db 10h, 10h,0d0h,0ffh, 50h,0b0h, 18h, 17h db 0a4h, 44h,0a4h, 14h, 0ch, 00h, 00h, 00h db 04h, 03h, 00h,0ffh, 08h, 04h,0feh, 45h db 44h, 44h, 44h, 45h,0feh, 06h, 02h, 00h;- 文字 : 數(shù) -Line3_4 db 10h, 92h, 54h, 30h,0ffh, 50h, 94h, 32

15、h db 0d8h, 17h, 10h, 10h,0f0h, 18h, 10h, 00h db 02h, 82h, 4eh, 33h, 22h, 52h, 8eh, 40h db 23h, 14h, 08h, 16h, 61h,0C0h, 40h, 00h;- 文字 : 六 -Line3_5 db 20h, 20h, 20h, 20h, 20h, 22h, 2ch, 38h db 20h, 20h, 20h, 20h, 20h, 30h, 20h, 00h db 00h, 40h, 20h, 18h, 06h, 03h, 00h, 00h db 00h, 01h, 02h, 0ch, 38h,

16、 70h, 00h, 00h定義 LED 變量數(shù)碼管顯示 0-9 的數(shù)字定義 qua 變量存放 20 個質(zhì)量數(shù)據(jù)led db 3fh,06h,5bh,4fh,66h, db 6dh,7dh,07h,7fh,6fh qua db 1,1,0,1,1,1,0,1,0,1, db 1,1,0,1,0,1,1,1,0,1 .codenopcall lcd_init ; mov dx,0f003h ;dx mov al,80h ;al out dx,al ;mov dx,0e100h ;dxstart:調(diào)用清屏子程序指向 8255 控制端口地址 存放方式控制字,A、B C全為輸出口 將方式控制字存入控制

17、端口指向 8155控制端口地址mov al,01h ;al out dx,al ;mov dx,0b003h;dxmov al,00100111b;out dx,almov dx,0b000h ;8253Amov al,10hout dx,almov dx,0b003h ;mov al,01100111bout dx,almov dx,0b001h ;8253Bmov al,02hout dx,almov dx,0b003h ;mov al,10010001bout dx,almov dx,0b002h ;8253Cmov al,20hout dx,all1:mov dx,0e102h ; i

18、n al,dxand al,80h;jz l1 ;call disline1 ;call delaytime;call bujin1;call lcd_init;call disline2;call delaytime;存放方式控制字，A 口輸出B 口輸入 將方式控制字存入控制端口指向 8253控制端口地址 第一次寫入方式控制字口方式 3 工作，計數(shù)初值為 1000第二次寫入方式控制字口方式 3 工作，計數(shù)初值為 200第三次寫入方式控制字口方式 1工作計數(shù)初值 20用于計數(shù) 20 個空瓶mov bx,0;bxmov cl,0;clmov ah,0;l3:lea bx,qua;bxmov al

19、,ah;alxlatcmp al,0;jnz l5;mov cx,3;檢測 8155B 端口狀態(tài)判斷最高位是否為 1不為 1，說明空瓶未到位繼續(xù)檢測 最高位是 1，液晶屏第 1 行顯示 " 灌裝開場 "字樣 調(diào)用顯示延時子程序 調(diào)用步進(jìn)電機子程序，模擬灌裝過程 調(diào)用液晶屏清屏子程序 液晶屏第 2行顯示"灌裝完畢 " 調(diào)用顯示延時子程序存放 qua 地址，先清零 記錄不合格數(shù)，先清零 作為指針取出 qua 變量存放的數(shù)據(jù)取得 qua 的初始地址取出 qua 中的數(shù)值判斷質(zhì)量是否合格 質(zhì)量合格，判斷下一個 質(zhì)量不合格，通過 8155A 口控制紅燈閃3次l4:

20、mov dx,0e101h mov al,11100011b out dx,al call delay1 mov al,0ffh out dx,al call delay1loop l4call bujin2 ; inc cl;l5:inc ah cmp ah,20 ; jb l3call lcd_init;call disline3;call delaytime ; l6:mov dx,0f000h mov al,11111110b out dx,al mov dx,0f001h lea bx,led mov al,cl質(zhì)量不合格的轉(zhuǎn)到另外一條處理線上，用步進(jìn)電機模擬 取下一個質(zhì)量進(jìn)展檢測，

21、記錄不合格數(shù)依次對 20 個質(zhì)量檢測調(diào)用清屏子程序檢測完成，液晶屏第 3行顯示 "不合格數(shù)為 6" 調(diào)用延時子程序;8255A端口控制數(shù)碼管的位碼，讓最低位的數(shù)碼管顯示;8255B端口控制數(shù)碼管的段碼 , 顯示數(shù)字 "6"xlat out dx,al call delay1 jmp l6delay1 proc ; push cx ; push dx push bx push ax mov cx,8000h again:nop loop again延時子程序 delay1 的定義 將 cx.dx.bx.ax 壓入堆棧; 循環(huán)次數(shù) 8000hpop ax;p

22、op bx pop dx pop cx ret ; endp delay1 delay2 proc ; push cx ; push dx push bx push ax mov cx,4000h l9:nop loop l9 pop ax;pop bx pop dx pop cx ret ;將 ax.bx.dx.cx 取出堆棧 返回主程序，定義完畢延時子程序 delay2 的定義 將 cx.dx.bx.ax 壓入堆棧; 循環(huán)次數(shù) 4000h將 ax.bx.dx.cx 取出堆棧返回主程序，定義完畢endp delay2bujin1 proc ; 定義步進(jìn)電機 1 的程序 push bx ; 將

23、 bx.dx.cx.ax 壓入堆棧 push dx push cx push axmov cx,10;循環(huán) 10 次l7:mov dx,0f002h ;8255C 端口控制步進(jìn)電機的運轉(zhuǎn)delay1mov al,01h;依次給步進(jìn)電機 A-B-C-D 高電平，并調(diào)用延遲子程序out dx,alcall delay1 mov al,02h out dx,al call delay1 mov al,04h out dx,al call delay1 mov al,08h out dx,al call delay1 loop l7 pop ax ; 將 ax.cx.dx.bx 取出堆棧 pop cx

24、 pop dx pop bxret ; 返回主程序 endp bujin1 ; 步進(jìn)電機 1 定義完畢 bujin2 proc ; 定義步進(jìn)電機 2 子程序 push bx ; 將 bx.cx.dx.ax 壓入堆棧 push cx push dx push axmov cx,10;循環(huán) 10 次l8:mov dx,0f002h ;8255C 端口控制步進(jìn)電機的運轉(zhuǎn)delay2mov al,08h;依次給步進(jìn)電機 D-C-B-A 高電平，調(diào)用延時子程序out dx,alcall delay2 mov al,04h out dx,al call delay2 mov al,02h out dx,a

25、l call delay2 mov al,01h out dx,al call delay2loop l8pop ax;pop dxpop cxpop bxret ; endp bujin2 ; delaytime proc ;mov cx, 0將 ax.dx.cx.bx 取出堆棧返回主程序步進(jìn)電機 2 子程序完畢 定義液晶屏顯示延時子程序loop $ret delaytime endp disline1 proc; 子程序完畢; 液晶屏第一行顯示字樣子程序lea si,line1_1 mov al,2 mov ah,32 call worddisl lea si,line1_2 mov al

26、,2 mov ah,48 call worddisl lea si,line1_3 mov al,2 mov ah,0 call worddisr lea si,line1_4 mov al,2 mov ah,16call worddisrretdisline1 endp ;disline2 proc子程序完畢; 液晶屏顯示第二行字樣子程序lea si,line2_1 mov al,4 mov ah,32 call worddisl lea si,line2_2 mov al,4 mov ah,48 call worddisl lea si,line2_3 mov al,4 mov ah,0

27、call worddisr lea si,line2_4 mov al,4mov ah,16 call worddisr ret disline2 endp disline3 proc lea si,line3_1 mov al, 6 mov ah, 32 call worddisl lea si,line3_2 mov al,6 mov ah,48 call worddisl lea si,line3_3 mov al,6 mov ah,0 call worddisr lea si,line3_4 mov al,6 mov ah,16 call worddisr lea si,line3_5

28、 mov al,6 mov ah,32 call worddisr ret disline3 endp lcd_init proc mov al,3eh call wrcoml mov al,firstline call wrcoml mov al,3eh call wrcomr mov al,firstline call wrcomr call lcdclear mov al,3fh call wrcoml mov al,3fh call wrcomr ret lcd_init endp lcdclear proc mov al,0 mov ah,0子程序完畢液晶屏顯示第三行字樣子程序子程序

29、完畢液晶初始化 初始化左半屏，關(guān)顯示寫指令子程序 設(shè)置起始顯示行，第 0 行初始化右半屏，關(guān)顯示 寫指令子程序 設(shè)置起始顯示行，第 0 行清屏 開顯示開顯示清屏，清左半屏起始行，第 0 行起始列，第 0 列l(wèi)cdclearl1: push ax mov cx,64 call setxyl lcdclearl2: mov al,0 call wrdatal loop lcdclearl2 pop ax inc ax cmp al,8 jnz lcdclearl1 mov al,0 mov ah,0 lcdclearr1: push ax mov cx,64 call setxyr lcdclea

30、rr2: xor al,al call wrdatar loop lcdclearr2 pop ax inc al cmp al,8 ; 共 8 行 jnz lcdclearr1 ret lcdclear endp worddisl proc mov cx,16 call displ ret worddisl endp displ proc push ax push cx call setxyl call displayl pop cx pop ax inc al call setxyl call displayl ret displ endp worddisr proc mov cx,16

31、call dispr ret worddisr endp設(shè)置起始顯示行列地址共8行 清右半屏 起始行，第 0 行 起始列，第 0 列設(shè)置起始顯示行列地址顯示 16 字節(jié)數(shù)據(jù)，用于顯示一個漢字設(shè)置起始顯示行列地址顯示上半行數(shù)據(jù)設(shè)置起始顯示行列地址顯示下半行數(shù)據(jù)顯示 16 字節(jié)數(shù)據(jù)，用于顯示一個漢字dispr procpush axpush cxcall setxyr ;設(shè)置起始顯示行列地址call displayr ;顯示上半行數(shù)據(jù)pop cxpop axinc alcall setxyr ;設(shè)置起始顯示行列地址call displayr ;顯示下半行數(shù)據(jù)retdispr endp ;顯示圖形l

32、inedisl proc ;顯示左半屏一行圖形 ,AL-X 起始行序數(shù) (0-7) ， AH-Y起始列地址序數(shù) (0-63)mov cx,64call setxyl ;設(shè)置起始顯示行列call displayl ;顯示數(shù)據(jù)retlinedisl endplinedisr proc;顯示右半屏一行圖形 ,AL-X 起始行地址序數(shù) (0-7) ，AH-Y 起始列地址序數(shù) (0-63)mov cx,64call setxyr ;設(shè)置起始顯示行列call displayr ;顯示數(shù)據(jù)retlinedisr endpdisplayl proc ;顯示左半屏數(shù)據(jù)，R7-顯示數(shù)據(jù)個數(shù)lodsbcall wr

33、datal ;寫左半屏數(shù)據(jù)loop displaylretdisplayl endpdisplayr proc ;顯示右半屏數(shù)據(jù)，R7-顯示數(shù)據(jù)個數(shù)lodsbcall wrdatar ;寫左半屏數(shù)據(jù)loop displayrretdisplayr endpsetxyl proc ;設(shè)置左半屏起始顯示行列地址 ,AL-X 起始行序數(shù) (0-7)， AH-Y 起始列序數(shù) (0-63)or al,x ;行地址 =行序數(shù) +行基址call wrcomlmov al,ahor al,y ;列地址 =列序數(shù) +列基址call wrcomlretsetxyl endp ;設(shè)置右半屏起始顯示行列地址 ,AL-

34、X 起始行序數(shù) (07) , AH-Y起始列序數(shù)(0-63)setxyr procor al,x ; call wrcomr行地址 =行序數(shù) +行基址mov al,ahor al,y ; call wrcomrretsetxyr endp ; wrcoml proc列地址 =列序數(shù) +列基址寫左半屏控制指令，A-寫入指令mov dx,wr_com_ad_lout dx,alwrcoml1: mov dx,rd_busy_ad in al,dxtest al,80h ;jnz wrcoml1檢查液晶顯示是否處于忙狀態(tài)retwrcoml endp;wrcomr proc寫右半屏控制指令，A-寫入指

35、令mov dx,wr_com_ad_rout dx,alwrcomr1: mov dx,rd_busy_ad in al,dxtest al,80h ;jnz wrcomr1檢查液晶顯示是否處于忙狀態(tài)retwrcomr endp ; wrdatal proc寫左半屏數(shù)據(jù)，A-寫入數(shù)據(jù)mov dx,wr_data_ad_lout dx,alwrdatal1: mov dx,rd_busy_ad in al,dxtest al,80h ;jnz wrdatal1檢查液晶顯示是否處于忙狀態(tài)retwrdatal endp ; wrdatar proc寫右半屏數(shù)據(jù)，A-寫入數(shù)據(jù)mov dx,wr_dat

36、a_ad_rout dx,alwrdatar1: mov dx,rd_busy_ad in al,dxtest al,80h ;jnz wrdatar1檢查液晶顯示是否處于忙狀態(tài)retwrdatar endp開始1設(shè)置8255、工作方式8155end start3.2程序流程圖一由8253產(chǎn)生信號輸入到8155B 端口NO一-"檢測空瓶是否到位4模擬的實驗結(jié)果4.1程序調(diào)試的情況根據(jù)預(yù)定的步驟和要實現(xiàn)功能編寫了所需的程序，連接好線路進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，在運 行過程中出現(xiàn)了幾個問題，一是步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速比擬慢，通過調(diào)節(jié)延時程序的循環(huán)次 數(shù)，最后使電機的轉(zhuǎn)數(shù)適中，方便觀察和節(jié)約程序的運行時間；二是數(shù)碼管顯示的數(shù)字 與要求的不符合，首先判斷是否是接線的問題，經(jīng)過檢查排除接線錯誤，然后檢查程 序，發(fā)現(xiàn)取得的數(shù)碼管的段碼有誤，經(jīng)過