多路温度采集系统编程设计课程设计报告Word格式文档下载.docx
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2.1实验目的
为了实现计算机对生产过程及对象的控制，需要将对象的各种测量参数按照要求转换成数字信号送入计算机。
经计算机运算处理后再再转换成适合于对生产过程进行控制的量。
所以在微机和生产过程之间，必须设置信息的变换和传递通道。
而我们所做的模拟输入通道，主要功能就是随时间变化的模拟输入信号变成数字信号送入计算机，主要有多路转换器，采样保持器和A/D转换器等组成。
本实验通过设计一个微机控制的温度采集系统，旨在使学生能做到以下几点：
1．了解微机控制的温度采集系统软硬件设计原理和方法。
2．进一步掌握定时/计数器、并行接口芯片和中断控制器的工作原理与使用方法。
3．学会利用A/D转换芯片实现信号的A/D转换。
2.2实验设备
l．80X86系列微机一台。
2．微机硬件实验平台。
3．定时/计数器8254
4．ADC0809。
2.3实验内容及要求
（1）、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计；
（2）、基于80x86微机接口的控制器硬件电路设计与调试；
（3）、功能要求：
具有报警功能（如：
声、光、电形式），系统可实现6路温度信号的巡回采集检测、各路巡回检测的温度范围0～1020CO（温度信号用电位器可调电压模拟）；
4、指标要求4CO对应数字量为01H）、每隔2s检测一次，每一路连续检测5次，取其中值，当前温度用4位数显示在计算机显示屏幕上，6路同时显示，每2s刷新一次显示。
显示方式为：
例：
1号炉温度：
0800CO
2号炉温度：
1000CO
3号炉温度：
0700CO
4号炉温度：
0800CO
5号炉温度：
0650CO
6号炉温度：
0870C
在许多传统行业中，多路高温度采集系统是不可或缺的。
电厂，石化行业及制药厂等企业生产过程中，普遍存在着需要进行温度测量的场合。
因为温度是生产过程和科学实验中普遍且重要的物理参数。
在工业生产中，为了高效生产，必须对生产过程的主要参数，如温度，压力，速度等进行有效的检测并控制。
其中温度检测在生产过程中占有相当大的比例。
而我们所做的课题正是以8086cpu为核心设计一个温度巡回监测系统（A/D采用ADC0809）.系统可实现温度信号的采集，在显示器上显示当前的温度和通道号。
模拟现场六路温度巡回检测，温度范围0-1020摄氏度。
每隔两秒检测一次，每一次检测六路信号，每路信号连续检测五次，并取这五个数据的中值经标度变换后送显示器显示，6路同时显示，每次显示持续两秒。
在采集完某一路信号时，将采集到的信号与给定值比较，如果超出给定范围则进行报警。
该系统主要用于温度检测，是一个状态反馈系统，并非动态控制系统。
他可以利用放大器实现多个点的温度巡回检测，并在屏幕上显示当前的温度值和通道号。
当温度信号改变时，显示的值也随之改变，并且实现当温度超出给定范围时进行报警的功能。
3.2程序设计流程图
Y
N
N
Y
第四章硬件设计
系统的主要功能是实现温度信号的采集，在显示器上显示当前的温度和通道号。
模拟现场六路温度的温度巡回检测，温度范围0-1020摄氏度。
每隔两秒检测一次，经标度变换后送显示器显示，六路同时显示，每次显示持续两秒。
实验步骤如下：
（1）确认从PC机引出的两根扁平电缆已经连接在试验平台上。
（2）编写程序然后编译连接。
（3）参考接线图连接试验线路。
（4）运行参考程序，观察显示器上的通道号和温度值。
（5）改变温度的值观察是否实现报警功能。
4.2硬件接线图
4．3所用到的芯片及其各自功能说明
4.3.1芯片列表
可编程定时器／计数器8254，ADC0809
Intel8086CPU是16位微处理器，它采用N—沟道，耗尽型负载的硅栈工艺制造，外型为双列直插式，有40个引脚。
8086CPU有16根数据线和20根地址线，直接寻址空间为1MB。
能够完成微型计算机的基本操作数的读取，指令的执行，中断控制等基本功能。
4.3.38254的功能简介
18254的内部结构
8254采用NMOS工艺制成，有24个引脚，所有输入、输出端均TTL电平兼容，单一电源（Vcc=+5V）供电，最高计数速率为2.6MHz。
它包括3个计数器（即计数器0、1、2）、数据总路线缓冲器、读／写逻辑以及控制寄存器等4个部分。
②8254的外部引脚
图3.38254引脚图
A1、A0：
地址输入线，用来址8254内部的4个端口，即3个计数器和1个控制字寄存器与CPU系统地址线相连。
CLK0、CLK1、CLK2：
时钟脉冲输入端，用于输入定时脉冲或计数脉冲信号。
CLK可以是系统的时钟脉冲，也可以由系统时钟分频或者其他脉冲源提供。
当用于定时时，这个脉冲必须是均匀的、连续的、周期精确的，而用于计数时，这个脉冲可以是不均匀的、断续的、周期不定的。
GATE0、GATE1、GATE3：
门控输入端，用于外部控制计数器的启动计数和停止计数的操作。
两个或两个以上计数器连用时，可用此信号同步，也可用于与外部某信号的同步。
OUT0、OUT1、OUT2：
计数输出，当计数器从初值开始完成计数操作进，OUT引脚输出相应的信号。
③8254的工作方式
方式0：
减1计数到0，产生中断请求信号。
方式1：
减1计数到0，产生可重复触发的单稳态负脉冲信号。
方式2：
减1计数到1，分频器（速率信号发生器）。
方式3：
减1计数到初值的1／2，方波发生器。
方式4：
减1计数到0，软件触发产生选通负脉冲信号。
方式5：
减1计数到0，硬件触发产生选通负脉冲信号。
④8254方式控制字格式
D7D6
D5D4
D3D2D1
D0
00选计数器0
01选计数器1
10选计数器2
00计数器锁存
01只读写低8位
10先读写高8位
11先读写低8位
再读写高8位
000方式0
001方式1
X10方式2
X11方式3
100方式4
101方式5
0二进制计数
1BCD计数
4.3.4ADC0809的功能简介
ADC0809包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑，用它可直接输入8个单端的模拟信号，分别进行A/D转换，在多点巡回检测、过程控制等应用领域中使用非常广泛，ADC的主要技术指标为
分辨率：
8位单电源：
+5V
总的不可调误差：
1LSB转换时间：
取决于时钟频率
模拟输入范围：
单极性0~5V时钟频率范围：
10KHZ~1280KHZ
ADC0809的外部管脚如下图所示
ADC0809的外部管脚图
1haoluwenduú
║1020degree
2haoluwenduú
3haoluwenduú
║0720degree
4haoluwenduú
║0608degree
5haoluwenduú
║0248degree
6haoluwenduú
六路温度都在指定的温度范围内，不产生报警时的结果显示
║0000degreeThetemperatureisbelowthan60degree
程序设计为当温度低于60摄氏度时蜂鸣器报警，并且在屏幕上产生相应的提示
3号炉和4号炉温度低于60摄氏度报警
5.2C语言程序结果
1haoluwendu:
1020degree
2haoluwendu:
3haoluwendu:
688degree
4haoluwendu:
592degree
5haoluwendu:
248degree
6haoluwendu:
804degree
676degree
12degreeThetempetureisbelowthan60degree
6.1汇编语言程序
;
***************根据CHECK配置信息修改下列符号值*******************
IOY0EQU0E400H;
片选IOY0对应的端口始地址
IOY1EQU0E440H;
片选IOY1对应的端口始地址
*****************************************************************
MY8254_COUNT0EQUIOY0+00H*4;
8254计数器0端口地址
MY8254_COUNT1EQUIOY0+01H*4;
8254计数器1端口地址
MY8254_COUNT2EQUIOY0+02H*4;
8254计数器2端口地址
MY8254_MODEEQUIOY0+03H*4;
8254控制寄存器端口地址
AD0809EQUIOY1+00H;
AD0809的端口地址
AD0809_MODEEQUIOY1+08H*4;
AD0809的状态口地址
DATASEGMENT;
数据段
DBUFDB100DUP（?
）;
数据区
STR1DB'
haoluwendu：
$'
;
显示的字符串
STR2DB'
Thetemperatureisbelowthan60degree$'
；
显示提示信息
STR3DB'
degree$'
FREQ_LISTDW556,495,556,624,495,416,416,371,495,0；
频率表
TIME_LISTDB6,2,4,4,6,2,4,4,12；
时间表
DATAENDS
STACK1SEGMENTSTACK'
STACK'
堆栈段
ST1DB100DUP（?
）
STACK1ENDS
CODESEGMENT;
代码段
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STACK1
START:
MOVAX,STACK1
MOVSS,AX
MOVAX,DATA
MOVDS,AX;
DS指向数据区段址
CLD;
清方向标志
MOVAX,0000H
MOVES,AX
MOVAL,50H；
保存原中断向量入口地址
MOVAH,35H
INT21H
PUSHES
PUSHBX
PUSHDS
MOVAX,SEGADINT；
设置中断向量入口地址
MOVDS,AX
MOVDX,OFFSETADINT
MOVAL,50H
MOVAH,25H
POPDS
WAIT1:
INT50H；
中断调用
PUSHCX;
延时
PUSHAX
PUSHDX
PUSHBX
MOVCX,0FFFFH
D1:
MOVAX,0FFFFH
D2:
DECAX
JNZD2
LOOPD1
MOVAH,6：
清屏
MOVAL,0
MOVCX,0
MOVDH,24
MOVDL,79
MOVBH,7
INT10H
MOVAH,2；
置光标到页面左上角
MOVDH,0
MOVDL,0
MOVBH,0
POPBX
POPDX
POPAX
POPCX
MOVAH,1;
判断是否有按键按下
INT16H
JZWAIT1;
无按键则跳回继续等待，有则退出
QUIT:
POPDX；
退出
MOVAX,4C00H;
返回到DOS
中断服务程序，对每个通道均采集一个数据，存进DBUF
ADINTPROCNEAR；
调用子程序
STARTA:
MOVCX,0006H;
设置通道计数器初值
MOVDX,AD0809;
DX指向ADC通道
TRANS2:
CALLNEXT；
调用转换子程序
LOOPTRANS2；
循环采集六路信号
IRET;
自中断返回
ADINTENDP
DALLY1PROCNEAR;
软件延时子程序，用于ADC转换时延时保证转换完成
PUSHCX
MOVCX,4000H
D5:
MOVAX,0600H
D6:
JNZD6
LOOPD5
RET
DALLY1ENDP
DALLY2PROC;
延时子程序，用于8254产生方波时延时，为扬声器发生报警提供信号延时
E0:
MOVCX,10H
E1:
E2:
JNZE2
LOOPE1
DECDL
JNZE0
DALLY2ENDP
ALARMPROC；
报警子程序
MOVDX,OFFSETSTR2;
显示温度低于某一值
MOVAH,9
PUSHDX
PUSHSI
PUSHDI
MOVDX,MY8254_MODE;
初始化8254工作方式
MOVAL,36H;
定时器0、方式3
OUTDX,AL
BEGIN:
MOVSI,OFFSETFREQ_LIST;
装入频率表起始地址
MOVDI,OFFSETTIME_LIST;
装入时间表起始地址
PLAY:
MOVDX,0FH;
输入时钟为1.0416667MHz，1.0416667M=0FE502H
MOVAX,0E502H
DIVWORDPTR[SI];
取出频率值计算计数初值，0F4240H/输出频率
MOVDX,MY8254_COUNT0
OUTDX,AL;
装入计数初值
MOVAL,AH
MOVDL,[DI];
取出演奏相对时间，调用延时子程序
CALLDALLY2
ADDSI,2
INCDI
CMPWORDPTR[SI],0;
判断是否到曲末？
JNEPLAY
退出时设置8254为方式2，OUT0置0
MOVAL,10H
POPDI
POPSI
POPDX
ALARMENDP
NEXTPROC；
信号巡回采集子程序
NEXT1:
MOVSI,OFFSETDBUF;
SI指向WENDU偏移地址
MOVBL,05H；
为采集提供计数依据
NEXT2:
MOVAH,0000H
启动一次转换
CALLDALLY1；
延时保证转换完成
INAL,DX;
读取结果
TRANS:
MOV[SI],AL将采集的5个数据保存
INCSI
DECBL
JNZNEXT2
选中值
MOVCL,04H；
选出五个数中的最大值
MOVBX,SI
C1:
MOVAL,[BX]
CMPAL,[SI]
JAF1
F1:
LOOPC1
MOVAL,00H；
将最大值置零
MOV[BX],AL
MOVCX,04H；
再一次选择五个数的最大值
C2:
JAF2
F2:
LOOPC2
MOVAL,00H；
将新的最大值置零
MOV[BX],AL
第三次选择最大值
C3:
JAF3
F3:
LOOPC3
MOVAL,[BX]；
第三次选出的最大值即为原数据的中值
POPCX
SUBAH,AH
MOVSI,AX；
将中值保存到SI寄存器
PUSHDX;
保存通道号
MOVDL,07H;
显示炉号数
SUBDL,CL
ADDDL,30H
MOVAH,02H
MOVDX,OFFSETSTR1;
显示字符串号炉温度
POPAX
POPDX
MOVBL,04H；
将采集的数据进行数值转换
MULBL
SUBDX,DX
MOVCX,1000；
分离出千位数并显示
DIVCX
XCHGAX,DX
MOVCL,100；
分离出百位数并显示
DIVCL
ADDAL,30H
MOVDL,AL
XCHGAL,AH
MOVCL,10；
分离出十位数并显示
ADDAH,30H；
显示个位数
MOVDL,AH
MOVDX,OFFSETSTR3;
显示degree
CMPSI,0FH;
与60摄氏度比较
JAS；
若在指定范围内则继续转换
CALLALARM；
若不在指定范围则报警
S:
MOVDL,0AH；
换行
MOVDL,0DH；
将光标置行首
ADDDL,04H;
DX指向下一个通道
NEXTENDP
CODEENDS
ENDSTART
6.2C语言源程序
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
conio.h>
bios.h>
ctype.h>
process.h>
voidkey（void）;
//判断是否右键按下，有则退出
voiddelay1（inttime）;
//延时函数
voidalarm（void）;
//报警函数
voiddelay2（inttime）;
//****************根据查看配置信息修改下列符号值*******************
#defineIOY00xE400//8254端口地址
#defineIOY10xE440//ADC0809端口地址
//***
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