微机课设报告ZG 2Word文档下载推荐.docx
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由于本系统需要的接口较多，我们使用了两片可编程并行接口8255以提高系统的工作效率。
第一片8255用于连接ADC0809转换模块，温度显示模块和温度调理模块。
第二片8255专门用于连接矩形键盘输入模块。
系统原理图如图所示：
设计一种可控制的温度加热系统，实现温度的上升或下降。
其中，温度的传感和放大部分通过PT100热敏电阻温度传感器和运算放大器来实现温度的检测与电压放大，通过温度检测与信号调理模块来实现。
该模块将得到的电压信号送到ADC0809进行模数转换。
8088从ADC0809读转换后的数字量，由温度与数字量的转换关系，调用相应子程序将数字量转换成温度的BCD码。
这时CPU8088将该温度值（即实际温度值）与先前通过键盘输入的值（即设定值）进行比较，若实际温度值高于设定温度值的0.5度时，调用停止加热子程序，若实际值低于设定值时，则调用开始加热子程序。
这两个子程序执行完毕之后，都返回到温度采集模块从新采集新的温度值与设定值进行比较。
第三部分子模块介绍
3.1温度检测模块
本系统的温度检测的设计是以PT100热敏电阻为检测元件的，PT100铂电阻温度传感器，0℃时电阻值为100Ω，100℃时为138.5Ω。
精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计。
由于其电阻值小，灵敏度高，所以引线的阻值不能忽略不计，采用三线式接法可消除引线线路电阻带来的测量误差，原理如下：
PT100引出的三根导线截面积和长度均相同（即r1=r2=r3），测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻（Rpt100）作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根（r1）接到电桥的电源端，其余两根（r2、r3）分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样两桥臂都引入了相同阻值的引线电阻，电桥处于平衡状态，引线线电阻的变化对测量结果没有任何影响。
由于一般电源供应多器件之后，电源是带杂波的，因此使用稳压二极管作为稳压元件，再利用可变电阻分压
输出电压接A\D转换器，那么A\D转换输出的数字量就和摄氏温度成线性比例的关系。
电路原理图如图3-1所示。
图3-1
由于测温的范围是0℃——100℃，将0℃对应的PT100阻值100Ω和100℃时对应的阻值138.5Ω分别带进电桥计算，得到温差为100℃时电桥两端的出入约为0.15v，这时需要将该电压值调理到适合ADC0809的输入通道匹配电压值0~5v，于是用LM324将该电压放大33倍，接近5v。
3.2AD转换模块
ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。
其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
ADC0809的工作过程
首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。
此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。
START上升沿将逐次逼近寄存器复位。
下降沿启动A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。
直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。
当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。
模拟输入通道地址A,B,C直接接地，因此ADC0809只对通道IN0输入的电压进行模数转换。
为了减少输入噪声其他通道直接接地。
ADC0809的数据线D0-D7与第一片8255的PB0-PB7相连接，其EOC接在PC0上，ALE和START接在PC5上，片选信号接在PC6上。
AD转换模块电路图如下图所示：
由于本电路只有1路模拟输入通道，并从IN0送入，故将ADC0809的3位通道地址选择端口ADD-A~ADD-C均置低电平。
ADC0809接受由温度采集模块送来的模拟电压信号。
CPU8088通过8255向ADC0809的ALE和START端口送一个高电平，这时ADC0809将地址信息锁存起来，并启动模数转换器开始转换模拟信息。
当转换完成之后，ADC0809的EOC将变为高电平，这时8088读到该高电平时，想ADC0809的OE端口送一个高电平读允许信号，并从它的8位数据端口读转换完成后的数字量。
3.3键盘输入模块
温度的预设值需要用键盘输入，矩阵键盘所需的连线非常少，是一般微机常用的键盘结构。
本系统需要输入0-9的数字，所以设计成4*4的矩阵键盘，其中只有前十个按键有效。
按键的识别采用反转法。
矩阵键盘键码的读出这里采用反转法，首先初始化第二片8255，定义PC口高四位为输出，低四位为输入。
然后使PC口高4位先输出0，读低四位即列线的状态，如果列线有低电平，说明有键按下，保存列值。
再定义PC口高四位为输入，低四位为输出，使低四位输出刚才保存的列值，读高四位得到行值并保存。
组合行值和列值，查表后即可得到对应的键值。
接口扩展模块
两片8255的数据口D0-D7与CPU的数据总线相连接，控制8255内部的各种操作。
控制线RESET用来使8255A复位。
CS和地址线A1及A0用于芯片选择和通道寻址。
分别与译码电路和8088的地址线A1,A0相连接。
首先确定第一块8255的地址为0000H~0003H，第二块8255的地址为0004H~0007H，按照该地址分配使用8088的低16位地址线确定译码电路，分别选中两片8255的
。
由于8088的AD0~AD19具有分时复用的功能，使用时首先送出地址，选中对应芯片后送出数据。
所以两片8255的数据端口再次接8088的AD0~AD7。
4.4数据显示部分
图4-5
用第一片8255的A口分别接LED数码管的段选端，第二片8255的PC5~PC7分别接LED3~LED1的位选端。
显示时8088首先向第二片8255送C口输出的控制字，然后向C口送数选中小数为，再通过第一片8255向LED1数码管送数，将温度的小数位显示在LED1上，同样的方法依次选中LED之后将温度的个位和十位显示在LED2和LED3，注意个位需要经过特殊处理使其上面的小数点点亮。
4.1.2温度控制模块
当第一片8255的PC7为高电平时，三极管导通，继电器吸合，加热系统开始压加热；
反之，输入低电平，三极管截止，继电器断开，停止加热。
在图4-2中，二极管的作用是吸收继电器端开时产生的浪涌电压。
图4-2
4.5系统硬件原理图
图4-6
第五章系统工作原理及软件设计
一、系统工作原理
（1）温度测量显示部分
温度通过PT100温度传感，将温度变化量转换成电压值变化量，经过OP07一级跟随后输入到电压放大电路，放大后的信号输入到A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，然后将该数字信号通过编程转化为十进制BCD码，并送到数码管进行温度值的显示。
（2）温度控制部分
温度的上升或下降，通过给加热系统通断电来实现。
当需要加热时，第一片8255的PC7输出高电平，启动加热系统。
当需要降温时，8255的PC7输出地电平，关闭加热系统。
二、系统软件设计
本设计的目的是以8088微处理器为控制器，将温度传感器输出的小信号经过放大和低通滤波后，送至A/D转换器；
微控制器实时采集、显示温度值（要求以摄氏度显示），同时系统还应可设定、控制温度值，使系统工作在设定温度。
三、系统流程图
1、主程序
通过开始界面，显示提示信息，调用温度输入子程序，设置温度。
通过模数转换器采集A\D值并求其平均值。
调用BCD码转换子程序将其转换为十进制温度值；
调用显示子程序，如果温度高于实际温度，就加热，反之拨动开关关闭，停止加热。
其流程图如图所示。
2、BCD码转换子程序
设定温度为0摄氏度时变换放大电路送出的模拟量为0.0V，此时A/D输出的数字量为00H；
温度为100℃时变换器送出对应电压4.98V，此时A/D输出的数字量为FFH，即每0.4℃对应1LSB的变化量，对应电压值为19.5mV。
3.显示子程序
采用动态显示方式，首先选通显示小数位的数码管，将存好的小数位的BCD码显示在LED1；
再选通第二位数码管，将保存好的温度值的个位显示在LED2上，并时个位的小数点亮；
最后选通LED3，将温度的十位显示在LED3。
4.温度值设置子程序
程序开始时需要在编号键值的4*4键盘上先后按下两个按键，该子程序负责将键码通过查表找到对应的键值，然后将第一次按下的键作为温度的十位，第二次按下的键作为温度的个位，完成后将键值保存在[DI+3]。
通过这半年多的学习，课程设计终于顺利完成了。
期间发现了自己的很多不足，专业知识存在诸多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。
附录
程序
Z82551AEQU0000H;
定义第一片8255地址
Z82551BEQU0001H
Z82551CEQU0002H
Z82551DEQU0003H
Z82552AEQU0004H;
定义第二片8255地址
Z82552BEQU0005H
Z82552CEQU0006H
Z82552DEQU0007H
DATASEGMENT
DATA1DB16DUP（?
）
MESSDB10,13,’INPUTTHETEMPERRATUREVALUE:
’,‘$’
LEDDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,07H,7FH,6FH,77H
KEYDB77H,7BH,7DH,7EH,B7H,BBH,BDH,BEH,D7H,DBH
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,ES:
DATA,SS:
STACK
START:
MOVAX,DATA;
段寄存器初始化
MOVDS,AX
MOVES,AX
MOVAH,09H;
显示提示信息
MOVDX,OFFSETMESS
INT21H
CALLinput;
输入设置的温度值存data1[DI+2]
COLLECT:
CALLINIT_82551;
初始化第一片8255
MOVCX,8;
共采集8次
MOVBX,0;
BX作温度累加器
AGAIN:
MOVAL,00100000B
MOVDX,Z82551C;
OUTDX,AL;
PC5与ALE相连，送一个高电平
MOVAL,00H
OUTDX,AL;
送START下降沿
CALLdelay;
调用延时信号等待转换完成
WAIT1:
INAL,DX;
读EOC状态
ANDAL,00000001B
JZWAIT1
OUTDX,01000001B;
若转换完成送高电平给OE
MOVDX,Z82551B
INAL,DX;
从B口读8位二进制码
CBW;
将AL扩展为AX
ANDAX,00FFH
ADDBX,AX
LOOPAGAIN
MOVAX,BX
SHRAX,1
SHRAX,1;
AX中为8次采样值的平均值
CALLchangetoBCD;
转化为十进制的温度值
CALLDIS
MOVBL,[DI+2];
取输入值
MOVAL,[DI+3];
取实际值
CMPAL,BL;
实际值与输入值比较
JBUP;
小则加热
JZDOWN;
大则停止加热
UP:
MOVAL,10000000B
MOVDX,Z82551C
OUTDX,AL
JMPCOLLECT
DOWN:
MOVAL,00000000B
delay:
PROCNEAR
PUSHCX
MOVCX,0F00H
LOOP$
POPCX
RET
DelayENDP
input:
PROCNEAR;
温度设置子程序
MOVAL,10000001B;
方式0，C口高四位输出，低四位输入
OUTZ82552D,AL
MOVAL,0
OUTZ82552C,AL;
使各行线为0
WAIT2:
INAL,Z82552C;
读列线
ANDAL,0FH;
保留低四位
CMPAL,0FH
JZWAIT2;
全一表示无按下，继续循环扫描
MOVAH,AL;
保存列值
MOVAL,10001000B;
方式0，C口高四位输入，低四位输
;
出
OUTZ82552D,AL;
反转输入输出方向
MOVAL,AH
把列值反向输出到列线
INAL,Z82552C;
读入行线状态
ANDAL,0F0H;
保留高四位
ORAL,AH;
组合行列值
LEABX,KEY;
键码首地址送BL
BBBB:
CMPAL,[BX];
与键码比较
JNZAAAA
SUBBX,OFFSETKEY
MOVDI,OFFSETDATA1
MOV[DI],BL;
第一位键值存[DI]
MOVCH,BL;
第一位键值存CH
MOVAL,10000001B
各行线为0
WAIT3:
ANDAL,0FH
JZWAIT3
MOVAH,AL
MOVAL,10001000B
OUTZ82552C,AL
INAL,Z82552C
ANDAL,0F0H
ORAL,AH
LEABX,KEY
DDDD:
CMPAL,[BX]
JNZCCCC
MOV[DI+1],BL;
第二位键值存[DI+1]
MOVCL,BL;
第二位键值存CL
ANDCH,0FH
RCLCH,1
ANDCL,0FH
ORCL,CH
MOV[DI+2],CL;
两位键值的组合存[DI+2]
AAAA:
INCBX
JMPBBBB
CCCC:
JMPDDDD
InputENDP
ChanggetoBCD:
MOVBL,4
MULBL
MOVBL,10
DIVBL
LEADI,DATA1
MOVBL,AH;
AH为余数，乘以2即0.1度级
的非压缩BCD码
ADDBL,BL
MOV[DI+4],BL
INCDI
MOVAH,0;
将AL扩成AX
MOVBL,0AH；
MOV[SI],AH;
余数1度级
MOV[DI],AL;
商10度级
MOVAL,[DI+6]
MOVCL,04H
SHLAL,CL;
AL高四位为10摄氏度级
MOVBL,[DI+5]
ORAL,BL;
BL低四位为1摄氏度级
MOV[DI+3],AL;
[DI+3]存温度整数位BCD码
INIT_8255:
MOVDX,Z82551D
MOVAL,10000011B；
方式0，A,B口输出，C口高四
位输出，低四位输入
MOVAL,00H
OUTZ82551C,AL
INIT_8255ENDP
DIS:
LEABX,LED
MOVDX,Z82552D
MOVAL,10001011B
使第二片8255A,B,C为方式0，A口输出，
MOVAL,10000000B
MOVDX,Z82552A
选通LED1
MOVAL,10001011B;
使A为输出，BC为输入
MOVAL,[DI+4]
MOVDX,Z82551A
XLAT
将小数送第一片8255A口显示在LED1上
CALLdelay
MOVAL,01000000H;
选通LED2
MOVAL,[DI+5]
ADDAL,80H
MOVAL,00100000B
选通第三个LED
显示温度的十位
CODEENDS
ENDSTART
参考文献
[1]戴梅蕚《微型计算机技术及应用》2007清华大学出版社
[2]武锋《单片机应用系统设计---系统配置与接口技术》1998.8北京航空航天大学出版社
[3]何克忠《计算机控制系统》2002清华大学出版社
[4]朱善君《汇编语言程序设计》1998.3清华大学出版社
[5]颜永军《protel99电路设计与应用》2001.1国防工业出版社
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