温度控制系统课程设计1.docx

1、温度控制系统课程设计1沈 阳 工 程 学 院课 程 设 计课程设计题目：温度显示系统设计系 别 电气工程系 班级 电本061 学生姓名 朴 璁 学号 28 指导教师 王庆利、踪念品 职称 教授、高工 起止日期： 09年06月 22日起至09年06月26日止沈 阳 工 程 学 院课程设计任务书课程设计题目：温度显示系统设计系 别 电气工程系 班级 电本061 学生姓名 朴 璁 学号 28 指导教师 王庆利、踪念品 职称 教授、高工 课程设计进行地点： 微机原理实验室 任 务 下 达 时 间：2009年06 月18日起止日期：09年06月 22日起至09年06月26日止 教研室主任 李 贞 09

2、年 6 月 18日批准 一、设计目的通过课程设计使学生更进一步掌握微机原理与应用课程的有关知识，提高用汇编语言编程的能力，加深对汇编语言的理解。通过查阅资料，阅读程序，提高设计程序的能力及动手能力，使编程水平有一定的提高，同时也使学生通过动手进行硬件设计及程序设计从而提高解决实际问题的能力。二、设计的原始资料及依据查阅可编程并行芯片8255，A/D转换器ADCO809或其他相关资料。把模拟量转换成数字量后，输出到数码管即可实现该功能。三、设计的主要内容及要求内容：利用微机原理试验箱的ADCO809单元和发光数码管显示单元，把模拟量的温度，通过制式转换显示在数码管上。要求:当温度超过某一设定值时

3、，超温指示灯亮。四、对设计说明书撰写内容、格式、字数的要求 1.课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。2.学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。3.说明书（论文）手写或打印均可。手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范的要求进行打印。4. 课程设计说明书（论文）装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、

4、参考文献五、 设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求；提交完善的软硬件实验电路一套和课程设计说明书一份，组内每人应有自己的创新内容，不得雷同。六、时间进度安排；顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注11天查阅资料及程序设计23天上机调试程序30.5天成绩评定40.5天书写报告七、主要参考资料（文献）、微机原理与应用大连理工大学出版社、微机原理与接口技术北京航空航天大学出版社、微型计算机原理与汇编语言电子工业出版社、汇编语言程序设计中央广播电视大学出版社沈 阳 工 程 学 院 通信原理课程设计成绩评定表系（部）： 电气工程系 班级： 电本061班 学生姓名： 朴璁 指 导 教 师 评

5、 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一

6、定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分摘 要随着科学技术的迅猛发展，微型计算机普遍应用在各行各业中，在短短的20多年间，微型计算机一直以令人目不暇接的态势飞速发展。微型计算机的速度越来越快、性能越来越高、应用范围越来越广、对社会和人类文明的发展影响越来越大。因此，可以说学习微型计算机的基础知识，掌握微

7、型计算机的基本使用技术，已成为现代社会人才应具备的基本素质之一。微型计算机是以微处理器为核心，配以大规模集成电路存储器、输入输出接口电路及系统总线所组成的计算机。微型计算机的产生与发展是与组成微型计算机的核心部件微处理器的产生与发展紧密相关的。每当一种新型的微处理器出现时， 就会带动微型计算机中其他部分的相应发展。例如，微型计算机体系结构的进一步优化，存储器存储容量不断增大，存取速度不断提高，外转设备性能不断改进及新的设备的出现等都是与微处理器的发展相适应的。本系统设计的温度显示以8088微处理器作为CPU，用ADC0809进行采样值的模数转换，将不同温度值送入8255中。8255做可编程并行

8、接口显示温度的电路，并将分离后的温度值的个位、十位、百位分别送入LED数码管进行精确显示。在此系统中，8255的功能是对LED数码管进行温度的读入、并进行位选和段选。当延时达到一定时间后，CPU即处理，使LED显示器上的显示当前温度。程序由以下模块组成：系统共有4个功能模块，分别为，主控模块， A/D转换模块，显示模块，延时模块。 关键词 微型计算机，温度显示，82555，ACD0809，8088微处理器计于：领导第五fff_目 录一 设计要求 11.1 设计题目 11.2 设计内容 11.2.1设计目的 11.2.2设计要求 1二 设计原理 22.1设计原理 22.2设计环境及设备 22.3

9、设计系统框图 22.4温度显示硬件接线图 32.5设计流程图 4三 设计所用芯片 53.1 8255芯片的内部结构及引脚 53.1.1 8255外部引线 53.1.2 8255工作方式 63.1.3 8255的控制字 73.2 ADC08098255芯片的内部结构及引脚 83.2.1 ADC0809外部引线 83.2.2 ADC0809工作方式 9四具体模块设计 104.1 概述 104.2 具体模块设计 10设计总结 14参考文献.15附 录.16一 设计要求1.1 设计题目温度显示系统设计1.2 设计内容利用微机原理试验箱的ADCO809单元和发光数码管显示单元，把模拟量的温度，通过制式转

10、换显示在数码管上。1.2.1设计目的通过课程设计使学生更进一步掌握微机原理与应用课程的有关知识，提高用汇编语言编程的能力，加深对汇编语言的理解。通过查阅资料，阅读程序，提高设计程序的能力及动手能力，使编程水平有一定的提高，同时也使学生通过动手进行硬件设计及程序设计从而提高解决实际问题的能力。1.2.2设计要求当温度超过某一设定值时，超温指示灯亮。二 设计原理2.1 设计原理温度显示系统的总体设计原理是：首先利用模数转换芯片ADC0809实现由模拟量转化为数字量，通常要经历采样，量化，编码三个步骤，将温度模拟量转换为数字量。再将转换出来的数字量通过CPU系统总线送给可编程并行通信接口芯片8255

11、来实现读写操作，然后将数据通过LED数码显示管来显示出当前温度。具体做法是为了实现精确的表示出当前的温度值，显示温度的百位，十位，个位。我们先在数据段开辟一显示缓冲区，用来存储当前温度，初始化我们所要应用的芯片8255，ADC0809后，主程序开始，为了将温度模拟量转化为数字量，启动AD采样，读AD采样结果，将结果送变量。为了显示温度的百位，十位，个位，将样值分离，在通过8255的A口进行段选，B口进行位选。为了得到良好的显示效果，本程序调用了一段精确的延时程序，使各位在时间显示上有短暂的间隔。最后通过LED数码管显示出来，通过调节滑动变阻器改变温度，再显示，有此循环，就形成了精确的温度显示系

12、统。 2.2 设计环境及设备1、设计环境PC机一台、windows 98系统、实验箱、导线若干。2、设计所用设备ADC0809：用来模数转换。8255并口：用做接口芯片LED数码显示管相连。LED：三个LED用于显示温度的百位、十位、个位。 2.3 设计系统框图温度显示系统总框图，如图2.1所示。图2.1 系统框图2.4 温度显示硬件接线图在实验箱上按照温度显示硬件接线图将传输线对应连接起来，芯片82555中PB0至PB7口与LED数码管的A至Dp相连，是为了实现七段数码管的段选，PA0至PA2与LED的X6至X4相连，是为了实现位选，X4为百位的显示、X5为十位的显示、X6为个位的显示，如图

13、2.2所示。图2.2 温度显示接线图2.5 设计流程图总体设计程序流程图，如图2.3所示。图2.3 总体设计流程图三 设计所用芯片3.1 8255芯片的内部结构及引脚3.1.1 8255外部引线8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能在以下三种工作方式下工作：方式0基本输入/输出方式方式1选通输入/输出方式方式2双向选通输入/输出方式8255引脚图如图3.1所示，各引脚功能如下。D7D0与CPU侧连接的八条双向数据线；WR（低电平有效）写输入信号；RD（低电平有效）读输入信号；CS（低电平有效）片选输入信号；A

14、0、A1片内寄存器选择输入信号；PA7PA0A口外设双向数据线；PB7PB0B口外设双向数据线；PC7PC0C口外设双向数据线；RESET复位输入信号。图3.1 8255引脚图3.1.2 8255工作方式这些工作方式分别为工作方式0，工作方式1和工作方式2。1：工作方式0，又称为基本工作方式。在此方式下，可分别将A口的8条线，B口的8条线，C口高4位对应的4条线和C口的低四位对应的四条线定义为输入或输出。故它们的输入输出共有16种不同的组合，如表3-1所示。表3-1 工作方式表A 组B组A口（PA0-PA7）C口（PC4-PC7）B口（PB0-PB7）C口（PC0-PC3）入入入入入入入出入入

15、出入入入出出入出入入入出入出入出出入入出出出出入入入出入入出出入出入出入出出出出入入出出入出出出出入出出出出2：工作方式1，既选通输入输出方式。在这种方式下，A口和B口仍作为数据的输出口和输入口，同时还要利用C口的某些位作为控制和状态信号。3：工作方式2，又称双向输入输出方式。这种方式只有8255的口A才有。在A口工作于双向输入输出方式时，要利用C口的5条线才能实现。因此，B口只能工作在工作方式0或工作方式1，而C口剩下的3条线可以作为输入输出线使用或B口方式1下的控制线。3.1.3 8255的控制字8255的控制字格式，如图3.2所示。76543210 图3.2 8255的控制字格式图说明:

16、当控制字bit71时,控制字的bit6bit3这4位用来控制A组,即A口的8位和C口的高4位,而控制字的低3位bit2bit0用来控制B组,包括B口的8位和C口的低4位。2、8255端口地址，如表3-2所示。表3-2 8255端口地址信号线寄存器编址IOY3A口60HB口61HC口62H控制寄存器63H3.2 ADC08098255芯片的内部结构及引脚3.2.1 ADC0809外部引线ADC0809转换器由一个8路单端模拟信号多路开关电路、地址锁存与译码电路 、A/D转换器和三态输出锁存缓冲器组成，其引脚图，如图3.3所示。D0D7输出数据线；IN0IN78路模拟电压输入端；ADDA,ADDB

17、,ADDC路地址输入；ADDA最低位，ADDC最高位；STALT启动信号输入端，下降沿有效；ALE路地址锁存信号，用来锁存ADDAADDC的 地址输入，上升沿有效；EOC变换结束状态信号，高电平表示一次变换已结束；OE读允许信号，高电平有效；CLK时钟输入端；REF(+),REF(-)参考电压输入端；VCC5V电源输入；GND地。图3.3 ADC0809引脚图ADC0809由两部分组成：模拟多路开关和A/D转换器。其核心是8位A/D转换器，它采用逐次逼近法，对8路模拟开关的一路进行转换。模拟多路包括8路模拟开关和3位锁存器与译码器，根据3位输入地址（ADDA.ADDB.ADDC）选择8路模拟输

18、入当中的一路送到A/D转换器，如图3.4所示。图3.4 ADC0809内部结构图3.2.2 ADC0809工作方式ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中。此地址译码选通8路模拟输入之一到比较器。STALT上升沿将逐次逼近储存器复位，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变成高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用做申请中断。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，如表3-3所示。表3-3 ADC0809工作方式表ADDC、ADDB、ADDA000

19、001010011100101110111 选中通道IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7四具体模块设计4.1 概述本系统设计的温度显示以8088微处理器作为CPU，用ADC0809进行采样值的模数转换，通过调节ADC0809中的滑动变阻器来改变温度的值，将每次改变的不同温度值送入8255中。8255做可编程并行接口显示温度的电路，并将分离后的温度值的个位、十位、百位分别送入LED数码管进行精确显示。在此系统中，8255的功能是对LED数码管进行温度的读入、并进行位选和段选。8255工作于方式0，每隔一段时间，8255的输出端就会输出一个脉冲的信号，此信号接LED数码管进行显示。，当

20、延时达到一定时间后，CPU即处理，使LED显示器上的显示当前温度。程序由以下模块组成：系统共有4个功能模块，分别为，主控模块， A/D转换模块，显示模块，延时模块。 4.2 具体模块设计1、主程序模块主控模块是系的核心模块，对8255控制端口进行初始化并读接口。定义数据段变量并为其分配空间，以便对温度值进行查表并显示。写控制字地址，并将其读入端口中。实现代码如下：DATA SEGMENTDTABLE DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HVALUE DB ?DATA ENDSCODE SEGME

21、NT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:SSTACKSTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AL,80H MOV DX,MY8255_CON OUT DX,AL2、A/D转换模块A/D转换模块送入主控模块的子功能模块。首先启动A/D转换信号采用脉脉冲形式，脉冲下降沿有效。ALE为地址锁存允许，当输入通路选择地址线状态稳定后，利用此信号上升沿，将地址线的状态锁存入芯片的地址锁存器中（通常ALE与START引脚短接，由同一脉冲信号进行控制）。转换结束信号EOC在转换结束时由低电平变为高电平，该信号也可用作中断请求信号。ENABLE为输出允许，此信号为高电

22、平时，接通“三态输出锁存器”，将转换结果送至计算机数据总线或I/O接口数据总线。A/D转换时钟脉冲CLOCK需要由外部电路提供。实现代码如下：LP: MOV DX, 640H OUT DX, AL CALL ADDLY IN AL, DX3、分离并显示模块分离模块是将采样得到的温度值的百 位、十位、个位分离出来并分别送入到显示模块中。在此模块中运用除法将商放入百位，再将余数用同样的方法进行分离，商为十位，余数为个位，最后把所得到的三个数分别放入指针 所指的内存单元中。显示模块是将内存单元中所存的三个数值送到LED显示的功能模块，LED数据管是由六个字节构成，本系统只用三个字节分别显示温度的百位

23、、十位和个位。利用8255的A端口和B端口分别进行段选和位选，使用之前先对两个端口进行初始化。实现代码如下： MOV SI,1000 MOV AH,00H MOV BL,100 DIV BL MOV SI,AL MOV AL,AH MOV AH,00H MOV BL,10 DIV BL MOV SI+1,AL MOV SI+2,AH MOV BX,OFFSET DTABLE MOV DI,0000H MOV AL,SI AND AX,00FFH ADD BX,AX MOV AL,BX MOV DX,MY8255_A OUT DX,AL MOV AL,0FBH MOV DX,MY8255_B O

24、UT DX,AL CALL DISPDLY MOV BX,OFFSET DTABLE MOV AL,SI+1 AND AX,00FFH ADD BX,AX MOV AL,BX MOV DX,MY8255_A OUT DX,AL MOV AL,0FDH MOV DX,MY8255_B OUT DX,AL CALL DISPDLY MOV BX,OFFSET DTABLE MOV AL,SI+2 AND AX,00FFH ADD BX,AX MOV AL,BX MOV DX,MY8255_A OUT DX,AL MOV AL,0FEH MOV DX,MY8255_B OUT DX,AL CALL

25、DISPDLY JMP LP 5、延时模块延时模块分为两部分：A/D延时和显示延时。在A/D延时中，主要是为了使系统有充分的时间进行模数转换。在显示延时中，主要实现将温度的百位、十位、个位有足够的时间送入LED数码管显示单元中显示。A/D延时实现代码如下：ADDLY: PUSH CX PUSH AX MOV CX, 100HA5: MOV AX, 0800HA6: DEC AX JNZ A6 LOOP A5 POP AX POP CX RET显示延时实现代码如下：DISPDLY: PUSH CX MOV CX,0FFHT1: MOV AX,009FHT2: DEC AX JNZ T2 LOOP

26、 T1 POP CX RET设计总结一周的课程设计过去了，使我感受颇深。在整个过程中，我真正的感受到了刻苦的艰辛。刚开始做一个题目时，我感到很困难，但是在王老师,踪老师以及同学们的帮助下，每次的任务都能按照老师的要求完成。在这里向老师及同学表示感谢。在这期间，通过实践使我对微机原理这门课有了新的认识，感受到了微机这门课对我们的重要性。所以自己也下决心要通过这次实训掌握更多的微机知识。在实验中我们组也遇到了不少的问题，但是我们并没有放弃，通过大家一起讨论，以及老师和同学们的热心帮助，才使我们最后完成了老师交给的任务。在这次的实验中使我了解到了微机实践的重要性。这使我在以后的学习工作中能更好更快的

27、去了解理论知识，做一个理论和实践相结合的人才。这次实训给还未走出校园的我们提供了一个很好的实践平台，在学习理论的同时，通过实践使我们更好地理解课堂上所学到的知识，也为今后走到工作岗位奠定了很好的基础。使我在以后在找工作的竞争中多了一个制胜的筹码。总而言之，这次课程设计不仅使我们巩固了所学的理论知识、锻炼了大家动手能，更重要的是通过设计使我们认识了自己在实践设计方面的缺点与不足，在以后的学习中有针对性地加强自己的设计能力，打下良好、扎实的基础，给将来的工作与学习带来更多的帮助。参考文献1李伯成等 微型计算机原理及应用 西安电子科技大学出版社，20062李兰友等 微型计算机原理与接口技术 清华大学出版社，20033郑学坚等 微型计算机原理及应用实验指导清华大学出版社，20024朱玉春等 微机原理与接口技术大连理工大学出版社，20045仇玉章等 微型计算机技术实验及指导教程清华大学出版社，20036戴梅萼等 微型计算机技术及应用清华大学出版社，2003 附 录MY8255_A EQU 0600HMY8255_B EQU 0602HMY8255_C EQU 0604HMY8255_CON EQU 0606HSSTACK SEGMENT STACK DW 16 DUP(?)SSTACK ENDS DATA SEGMENT DTABLE DB 3FH,06