微机原理_课程设计_家用风扇控制器Word文档格式.docx

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目录

一、设计目标...................................................................................3

二、设计要求……………………………………………………..3

三、总体设计...................................................................................3

四、硬件设计...................................................................................4

五、软件设计...................................................................................6

六、程序清单...................................................................................10

七、遇到的问题及解决方法...........................................................15

八、心得体会...................................................................................16

九、元件清单...................................................................................16

十、参考文献...................................................................................17

家用电扇控制实验与驱动电路设计

一、设计目标

设计并制作一个模拟家用风扇控制器。

二、设计要求

（1）、分别用C语言或汇编语言或VC++编程完成硬件接口功能设计；

（2）、基于80x86微机接口电路控制器设计与调试；

（3）、驱动电路（主回路）设计；

（4）、控制器功能要求：

设置三个功能分别为风速、类型和停止开关，LED指示灯六个，指示风速强、中、弱，类型为睡眠、自然和正常。

指标如下：

a）.电扇处于停转状态时，所有指示灯不亮，只有按下“风速”键时，才会响应，进入起始工作状态；

电扇在任何状态，只要按停止键，则进入停转状态。

b）.处于工作状态时，有：

初始状态为：

风速-“弱”，类型-“正常”；

按“风速”键，其状态由“弱”®

“中”®

“强”®

“弱”……往复循环改变，每按一下按键改变一次；

按“类型”键，其状态由“正常”®

“睡眠”®

“自然”®

“正常”……往复循环改变；

c）.风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。

d）.类型的不同选择，分别为：

正常电扇连续运转；

自然电扇模拟自然风，即转4s，停8s；

睡眠电扇慢转，产生轻柔的微风，运转8s停转8s；

e）.按照风速与类型的设置输出相应的控制信号。

三、总体设计

本次课程设计的主要任务基于8086以及各种接口芯片结合汇编语言实现对家用电扇的控制器模拟。

我主要运用了8086CPU结合汇编语言编写的软件实现各种信号的处理和转换，得到想要的控制信号，并用接口芯片8255A实现信号的输入输出。

在仿真中通过开关实现各种控制信号的输入，再通过8255A的端口进行读取，再由8086通过软件的对输入信号的进行辨别进而转入到相应的功能子程序中以实现各种功能。

在各种功能背后，通过8086驱动相应的功能的硬件设备实现各种功能的切换。

具体设计，我采用8255A接收开关信号，输出LED灯亮灭信号，控制电机转动信号。

8253主要实现风种的控制信号。

DA0832实现数模转换。

硬件设计框图如图1所示。

四、硬件设计

4.1硬件设计基本概要

根据设计要求和内容，用可编程并行接口芯片8255A低四位接收3个按键（分别表示风速、类型、停止）的状态以启动电扇或设置相应的工作状态。

这样就需要3个按键，因此可以用三个按钮接到8255口。

这样可以直接从8255的口读取按键的状态，从而执行相应的操作。

要通过一个按键来控制2个以上的状态，可以通过按键的次数来控制第几种状态，比如风速有三种状态（弱、中、强），可以用按键1次控制弱，按键2次控制中，按键3次控制强，这样就可以实现一键控制多钟状态了。

控制器的指示灯，我想使用六个LED灯进行显示，分别显示不同风速、类型等6个指示信号。

风种时间控制可由可编程计数器/定时器8253来实现。

可选用由8253工作方式3，在这种方式下，当CPU输入控制字后，输出将为高，在写入计数值后计数器将立即自动对输入时钟CLK计数，计数器减为1时，输出将变低，方式2时8253不可用重新设置计数值就能连续工作，保证了定时的精确。

4.28255A设计

8255A的A端口工作在方式0的基本输入方式作为控制信号的输入，B端工作在方式0的基本输出方式作为控制信号输出，C端工作在方式0的基本输出方式作为控制信号的输出。

PA低三位分别接开关，风速，类型。

PB低三位分别接弱，中，强LED灯。

PC低三位分别接正常，自然，睡眠LED灯。

4.38253设计

首先利用通道0对时钟进行分频，已获得可较好利用的时钟，得到周期为四秒的方波为后面能自然和睡眠的状态产生八秒高电平四秒低电平以及周期为十六秒的方波做准备。

使用通道2用来产生类型风的状态信号，在自然风类型时，让其工作在方式2产生八秒高电平四秒低电平，当高电平时驱动电机转动，低电平则电机停止转动，以实现自然风的模拟；

在睡眠的类型时，通道2工作在方式3产生周期为十六秒的方波，当高电平时驱动电机转动，低电平则停止转动，以实现睡眠风的模拟。

4.3DAC0832设计

通过对PB低三位分别接DI0，DI3，DI7，使DAC0832产生不同的电压用来控制电机的转速。

8253的OUT0，OUT1和PB0通过译码电路接入DAC0832片选端实现类型的转换。

4.5风扇控制器系统硬件原理图

五、软件设计

硬件的设计完成后，运用汇编语言编写软件部分通过8086CPU实现各种信号的输入/输出以及相关信号的处理，从而控制电机的各种转态的转换控制。

5.1按键判断控制模块

三个开关接PA低三位，开关信号为01H,风速信号为02H,类型信号为04H。

5.2风速模块切换流程

在风速切换中，在主函数中定义一个变量KEY1，初始化为0，若按下风速键，KEY1加1，再除以3，取余，0,1,2分别对应弱，中，强。

5.3停止控制模块

停止状态主要实现风扇暂时性的停止运行，只有在风速键按下才能继续运行。

此模块结束后返回start，在start会对已运行的风扇停止后所有状态进行重新赋值，以保证再次运行后能按初始状态运行。

六、程序清单

DATASEGMENT

IOY0EQU0C400H

IOY1EQU0C440H

MY8255_AEQUIOY0+00H*4

MY8255_BEQUIOY0+01H*4

MY8255_CEQUIOY0+02H*4

MY8255_MODEEQUIOY0+03H*4

MY8253_COUNT0EQUIOY1+00H*4

MY8253_COUNT1EQUIOY1+01H*4

MY8253_COUNT2EQUIOY1+02H*4

MY8253_MODEEQUIOY1+03H*4

KEY_1DB00H

KEY_2DB00H

DATAENDS

STACK1SEGMENTSTACK

DW256DUP（?

）

STACK1ENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

MAINPROCNEAR

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVDX,MY8253_MODE

MOVAL,00110111B

OUTDX,AL

MOVDX,MY8253_COUNT0

MOVAL,03H

MOVAL,00H

MOVAL,01110111B

MOVDX,MY8253_COUNT1

MOVAL,40H

MOVDX,MY8255_MODE

MOVAL,90H

MOVDX,MY8255_B

MOVAL,0FFH

MOVDX,MY8255_C

STARTUP:

MOVDX,MY8255_A

INAL,DX

TESTAL,01H