压力测控系统设计Word格式.docx

1、 4给出程序设计思路，画出各程序流程图。 5.给出RAM地址分配表。 6.给出所有程序清单并加上必要注释。 7.完成设计说明书，（包括封面，目录，设计任务书，硬件设计思路，硬件原理图，软件设计思路，程序流程图，程序清单，所有器件型号，总结体会，参考文献） 三设计进度 1.讨论设计题目 2011年6月20日 2.查资料 2011年6月20日 3.完成对硬件电路的基本设计 2011年6月21日-2011年6月24日 4.完成软件流程图及软件设计 2011年6月25日-2011年6月26日 5.软硬件统调，写说明书，画图 2011年6月27日-2011年6月28日 6答辩 2011年7月1日 指导教

2、师签字：摘 要 压力测控系统是工业生产过程自动化中的重要测量设备，可以用来测量压力、液位等工程参数。本文介绍了一种基于8086微处理器的压力测控系统，系统操作简便、自动化程度高、扩展方便且具有良好的人机交互能力。该系统通过实验，取得了较为满意的控制效果。可应用在一些精度要求不太高的系统中。为了降低成本，在满足性能的要求下，选择低成本器件，简化系统设计。关键字：8086处理器 8255接口 A/D转换器 压力传感器 LED目 录第一章 设计主要工作思路 - 1 -第二章 压力测控系统的总体概况 - 2 -2.1压力测控系统的总体结构 - 2 -2.2系统硬件选择和设计 - 2 -2.2.1系统扩

3、展口的选择 - 2 -2.2.2压力传感器与A/D转换器的选择 - 2 -第三章 系统主要原件功能与原理介绍 - 3 -3-1 8086微处理器及其体系结构 - 3 -3.1.1 8086微处理器的一般性能特点 - 3 -3.1.2 8086CPU的变成结构 - 3 -3.2 8255并行I/O接口 - 4 -3.2.1 并行接口芯片8255A（见图3-3） - 4 -3.2.2芯片8255 A在本设计中的功能作用 - 5 -3.2.3芯片8255的功能分析 - 5 -3.3 ADC0809概述 - 7 -3.3.1 ADC0809的主要特性 - 7 -3.3.2 内部结构 - 7 -3.3.

4、3外部特性（引脚功能） - 8 -3.4 LED显示器工作原理 - 9 -第四章 系统各部分功能模块介绍 - 10 -4 .1压力测量和控制部分 - 10 -4.2 ADC0809与8255的连接 - 10 -4.3 8086的可编程外设接口电路 - 10 -第五章 系统软件设计及系统程序 - 10 -5.1系统软件设计 - 10 -5.2系统流程图 - 12-5.3系统程序 - 13- 第一章 设计主要工作思路1.1. 利用压力传感器和ADC0809采用中断方式设计一个压力测试系统,并将测试结果（十进制）在LED上显示出来,LED的显示内容为XXX,X为测试值.1.2.当压力低于30Kpa,

5、黄灯亮，当压力高于150Kpa时，红灯亮。 第二章 压力测控系统的总体概况2.1压力测控系统的总体结构2.2系统硬件选择和设计2.2.1系统扩展口的选择 本次设计采用的是8086微处理器，选择8255A可编程并行接口作为系统的扩展接口，8255A的通用性强，适应灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。2.2.2压力传感器与A/D转换器的选择为使设计工作简单可靠，我们采用了MPX4080D型号压力传感器构成压力测控系统。另外，为满足系统输入模拟量进行处理的功能，对其在扩展一片ADC0808，以进行模拟数字量转换。 第三章 系统主要原件功能与原理介绍3-1 8086微处理器及其体系结构3.1.1 8

6、086微处理器的一般性能特点8086是Intel系列的16位微处理器，它采用HMOS工艺技术制造，芯片采用40系列线封装，单一的+5V电源，时钟频率为510MHz。8086有16根数据线和20根地址线，可以处理8位和16位数据，寻址1MB的储存单元和64KB的I/O端口。（见图3-1）3.1.2 8086CPU的变成结构 编程结构：是指从程序员和使用者的角度看到的结构，亦可称为功能结构。从功能上来看，8086CPU可分为两部分，即总线接口部件BIU（Bus Interface Unit）和执行部件EU（Execution Unit）。8086CPU的内部功能结构如图3-2所示： 图3-2 80

7、86/8088内部功能结构图3.2 8255并行I/O接口3.2.1 并行接口芯片8255A（见图3-3）8255A是Intel系列的并行接口芯片，常作为微机系统与外部设备接口。由于它是可编程的，可以通过软件来设置芯片的工作方式，因此，用它连接外部设备时，一般不需要在附加外部电路，给使用带来很大方便。如图下图3-3所示图3-33.2.2芯片8255 A在本设计中的功能作用8255是并行的I/0接口芯片，内部有三个相互独立的8位数据端口。8255实现了外设与8086之间的数据传输。8255的B口工作于方式0，作为输出口，其PB0PB7分别与LED数码管显示器的显示器的八段a,b,c,d,e,f,

8、g,dp相连，C口作为输出口，其PC7PC0与LED数码管显示器的LED0LED7相连，作为位选。3.2.3芯片8255的功能分析1、8255A是可编程并行接口，内部有3个相互独立的8位数据端口，即A口、B口和C口。三个端口都可以作为输入端口或输出端口。A口有三种工作方式：方式0、方式1和方式2；B口可以工作在方式0或方式1下；C口通常作为联络信号使用。8255的工作只有当片选CS有效时才能进行工作，而控制逻辑端口实现对其他端口的控制。当8255工作在方式0时，即基本输入输出方式时，可将三个数据端口划分为四个独立的部分：A口和B口作为两个8位端口，C口的高4位和低4位可以用作两个4位的输入输出

9、口，各个端口都可独立地用作输入或输出。2、数据总线缓冲器是一个8位双向三态缓冲器，三态是由读/写控制逻辑控制的，它可与系统的DB直接相连，实现CPU和8255A之间的信息传送；读写控制器用于管理数据、控制字或状态字的传送，接收来自CPU的地址信息及一些控制信号，然后向A组、B组控制电路发送命令，控制端口数据的传送方向。3、8255引脚：RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。CS:芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CP

10、U做数据传输.RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。D0D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。PA0PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入锁存器。PB0PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器， 一个8位的输

11、入输出缓冲器。PC0PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口， 每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。A0,A1:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器.当A0=0,A1=0时,PA口被选择;当A0=0,A1=1时,PB口被选择;当A0=1,A1=0时,PC口被选择;当A0=1.A1=1时,控制寄存器被选择.3.3 ADC0809概述ADC0809是采用分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模数转换的器件。其内部有

12、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。3.3.1 ADC0809的主要特性1）8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。2）具有转换起停控制端。3）转换时间为100s4）单个+5V电源供电。5）模拟输入电压范围0+5V ,不需要零点和满刻度校准。6）工作温度范围为-40+85摄氏度。7）低功耗，约15mW.3.3.2 内部结构（1）ADC0809的内部逻辑结构 由下图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三台输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A

13、/D转换器进行转换。三台输出锁存器取走转换完的数据。 图3-4 ADC0809的内部逻辑结构3.3.3外部特性（引脚功能）图3-5 ADC0809引脚图ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。下面说明各引脚功能。IN0IN7：8路模拟量输入端。2-12-8：8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。START： AD转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。EOC： AD转换结束信号，输出，当AD转换结束时

14、，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当AD转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。REF（+）、REF（-）：基准电压。Vcc：电源，单一5V。GND：地。3.4 LED显示器工作原理 它由若干个发光二极管按一定的规律排列而成。当某一个发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画被点亮，控制不同组合的二极管导通，就能显示出多种字符。常见的LED数码管的外形内部结构如图1所示，图2属于共阳极结构，图3属于共阴极结构。通过控制管脚a、b、c、d、e、f、g、dp的电平即可

15、获得所需的符号显示。显示器的工作方式有两种，一种是静态显示：当显示器显示某一个字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。另一种是动态显示方式：所谓的动态显示即一位一位轮流的点亮各显示器，对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。但由于时间间隔很小，我们就可以看到完整的显示了。 图3-5LED显示器工作原理 第四章 系统各部分功能模块介绍4 .1压力测量和控制部分 我们采用了MPX4080D型号压力传感器构成压力测控系统。4.2 ADC0809与8255的连接 模拟输入通道地址A,B,C直接接地，因此ADC0809只对通道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

16、据线DO-D7与8255的PB0-PB7相连接。其片选CS与8086的地址/数据总线AD14相连接。4.3 8086的可编程外设接口电路8255的数据口D0-D7与CPU的6根控制线相连接，控制8255A内部的各种操作。控制线RESET用来试8255A复位。CS和地址线A1及A0用于芯片选择和通道寻址。分别于8086的高位地址线A19，A1，A0相连接。 第五章 系统软件设计及系统程序5.1系统软件设计本设计的目的是以8086微处理器为控制器，将压力传感器输出的小信号经过放大器后，送至A/D转换器；微控制器实时采集、显示压力值，压力测控系统原理图：5.2系统流程图5.3系统程序DATA SEG

17、MENT data1:db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0ah db 86h,8eh ADPORT EQU 0FFF0H IOCONPT EQU 372BH IOAPT EQU 372AHIOBPT EQU 3729H IOCPT EQU 3728H DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATA MOV DS,AX disp0: mov cx,00ffh mov bx,077FH mov bl,ds:bx mov bh,0h pu

18、sh dx mov dx,0ff22h mov al,cs:bx+OFFSET DATA1 OUT DX,AL mov dx,0ff21h mov al,ahdisp1: pop dx dec dx shr ah,01h jnz disp0 mov al,0ffh OUT DX,AL ADCON1:MOV AX,00H MOV AX, 0FFF0H MOV DX,AX OUT DX, AL MOV CX,0500HDELAY1: MOV AX,0 MOV DX,AX IN AL,DX PUSH AX ret IO: MOV DX,372BH MOV AL,10010010B MOV DX,37

19、29H LESS:POP AX MOV DX,3728H CMP AX,30 JB YLL1 MOV AL,10H CALL YLL1 GREATER: MOV DX,IOCPT CMP AX,150 JA RLL1 MOV AL,08H CALL RLL1 YLL1: CALL CONVERS JMP ADCON1 TEST AL,10H JNZ YLL1RLL1:CALL CONVERS TEST AL,08H JNZ RLL1CONVERS: MOV BL,AL MOV BX,077DH mov DS:BX,al INC bxBx,alBx,ah RET FOREVER: MOV BX,

20、0 MOV WORD PTR DS:BX+077AH,0000H ADD BX,2BX+077AH,0009HBX+077AH,0008H CODE ENDS END START 小 结通过两周的努力，课程设计终于完成了。期间发现了自己的很多不足，比如，专业知识学的漏洞百出，不能自如的应用画图软件等，通过这次课程设计，使我对专业知识有了更深层次的认识及巩固，进一步的掌握了程序的编程，了解了微机原理在实际中的应用以及与实际生活的联系，并且学会了Visio画图软件的使用。最后，感谢我们的指导老师在百忙中抽出时间，耐心的指导我们，才使我们的课程设计得以顺利的完成。请允许我向你们致以崇高的敬意，同时，

21、也感谢同学们在设计中给予我的帮助和支持。参考文献 【1】冯博琴 微机原理与接口技术 2007 清华大学出版社【2】何克忠 计算机控制系统 2002 清华大学出版社【3】戴梅萼 微型计算机技术及应用 2007 清华大学出版社【4】沈美明 温冬婵 IBM-PC汇编语言程序设计 2001 清华大学出版社【5】何小海 严华 微机原理与接口技术 2006 科学出版社【6】楼顺天 周佳社微机原理与接口技术 2006 科学出版社【7】严永军 prote 199 电路设计与应用 2001 国防工业出版社【8】朱善君 汇编语言程序设计 1988 清华大学出版社微机原理与接口技术课程设计成绩评定表姓 名学 号专业班级电气工程及其自动化 08级1班课程设计题目：课程设计答辩或质疑记录：成绩评定依据：评 定 项 目评 分 成 绩1.选题合理、目的明确（10分）2.设计方案可行性、创新性（20分）3.设计结果（系统原理图、源程序、调试运行结果）（30分）4.平时成绩（态度认真、遵守纪律）（10分）5.设计报告的规范性、参考文献充分（不少于5篇）（10分）6.答辩（20分）总 分最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 年 月 日