微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告溫度采集系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)

1、微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目 溫度采集系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師 設(shè)計(jì)者 專業(yè)班級 設(shè)計(jì)日期 2010年12月232011年1月13日目 錄第一章 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的目的意義11.1 設(shè)計(jì)目的11.1 課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位和作用1第二章 溫度采集系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)任務(wù)22.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求22.2 課程設(shè)計(jì)的要求2第三章 總體設(shè)計(jì)方案3 設(shè)計(jì)思想3第四章 硬件設(shè)計(jì)4 4.1 硬件設(shè)計(jì)概要54.2 所用到的芯片及其各自功能說明5 8088的簡介54.3 硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖及其說明5第五章 軟件設(shè)計(jì)75.1 流程圖及其說明75.2 源程序及其說明9第六章 系統(tǒng)調(diào)試13第七章 收獲

2、、體會(huì)14參考文獻(xiàn)15第一章 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的目的意義1.1設(shè)計(jì)目的微機(jī)原理與接口技術(shù)是一門實(shí)踐性和實(shí)用性都很強(qiáng)的課程，學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用。本課程設(shè)計(jì)是配合課堂教學(xué)的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它能起到鞏固課堂和書本上的知識，加強(qiáng)綜合能力，提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平，啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果。通過本課程設(shè)計(jì)希望達(dá)到以下目地：培養(yǎng)資料搜集和匯總的能力。培養(yǎng)總體設(shè)計(jì)和方案論證的意識。提高硬件，軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)的綜合能力。提高軟件和硬件聯(lián)合調(diào)試的能力。熟練掌握相關(guān)測量儀器的使用方法。掌握相關(guān)開發(fā)軟件，仿真軟件的使用方法。1.2課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位和作用 現(xiàn)在計(jì)算機(jī)科學(xué)在應(yīng)用上得到飛速發(fā)展，因此，學(xué)習(xí)這方面的知識必

3、須緊跟實(shí)際連接。掌握這方面的知識更重要強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際問題的能力。該課程設(shè)計(jì)給我們提供了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，它要求我們結(jié)合課堂上和書本中學(xué)到的知識去獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)硬件系統(tǒng)，它是我們邁向?qū)嵺`和應(yīng)用的橋梁，我們學(xué)習(xí)書本上的知識是一個(gè)不斷積累的過程，而該課程設(shè)計(jì)卻使得我們能夠盡情發(fā)揮他們，讓我們更了解計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，工作原理以及軟硬件的結(jié)合使用，雖然課程設(shè)計(jì)的時(shí)間比較短，但它卻在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中占據(jù)了及其重要的位置。 第二章 溫度采集系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)任務(wù)2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榱藢?shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程及對象的控制，需要將對象的各種測量參數(shù)按照要求轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入計(jì)算機(jī)。經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理后再再轉(zhuǎn)換成適合于對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制的

4、量。所以在危機(jī)和生產(chǎn)過程之間，必須設(shè)置信息的變換和傳遞通道。而我們所做的模擬輸入通道，主要功能就是隨時(shí)間變化的模擬輸入信號變成數(shù)字信號送入計(jì)算機(jī)，主要有多路轉(zhuǎn)換器，采樣保持器和 a/d轉(zhuǎn)換器等組成。本實(shí)驗(yàn)通過設(shè)計(jì)一個(gè)微機(jī)控制的溫度采集系統(tǒng)，旨在使學(xué)生能做到以下幾點(diǎn)：1了解微機(jī)控制的溫度采集系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)原理和方法。2進(jìn)一步掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口芯片的工作原理與使用方法。2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備l80x86系列微機(jī)一臺(tái)。 2微機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 3adc0809。2.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容：以8088cpu為核心設(shè)計(jì)一個(gè)溫度巡回檢測系統(tǒng)（a/d采用adc0809），系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)4路溫度信號的采集，在4

5、位led顯示器上顯示當(dāng)前溫度。模擬現(xiàn)場4個(gè)點(diǎn)的溫度巡回檢測，溫度范圍 0510 co（溫度信號用電位器可調(diào)電壓模擬），2co對應(yīng)數(shù)字量為01h。每隔0.5s檢測一次，每點(diǎn)連續(xù)采集4次，取其平均值，經(jīng)標(biāo)度變換，轉(zhuǎn)為bcd碼后送led顯示，4路循環(huán)顯示，每路持續(xù)2s。4位led的顯示方式為：通道號溫度佰位十位個(gè)位設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。第三章 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思想 在許多傳統(tǒng)行業(yè)中，多路高溫度采集系統(tǒng)是不可或缺的。電廠，石化行業(yè)及制藥廠等企業(yè)生產(chǎn)過程中，普遍存在著需要進(jìn)行溫度測量的場合。因?yàn)闇囟仁巧a(chǎn)過程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍且重要的物理參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了

6、高效生產(chǎn)，必須對生產(chǎn)過程的主要參數(shù)，如溫度，壓力，速度等進(jìn)行有效的檢測并控制。其中溫度檢測在生產(chǎn)過程中占有相當(dāng)大的比例。 而我們所做的課題正是以8086cpu為核心設(shè)計(jì)一個(gè)溫度巡回監(jiān)測系統(tǒng)（a/d采用adc0809）.系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)溫度信號的采集，在4位led顯示器上顯示當(dāng)前的溫度和通道號。模擬現(xiàn)場兩個(gè)點(diǎn)的溫度巡回檢測，溫度范圍0-510攝氏度。每隔0.5秒檢測一次，經(jīng)標(biāo)度變換后送led顯示器顯示，4路循環(huán)顯示，每路持續(xù)兩秒。 該系統(tǒng)主要用于溫度檢測，是一個(gè)狀態(tài)反饋系統(tǒng)，并非動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)。他可以利用放大器實(shí)現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)的溫度巡回檢測，并在led上顯示當(dāng)前的溫度值和通道號。當(dāng)溫度信號改變時(shí)，led顯示的

7、值也隨之改變。 第四章 硬件設(shè)計(jì)4.1 硬件設(shè)計(jì)概要系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)溫度信號的采集，在4位led顯示器上顯示當(dāng)前的溫度和通道號。模擬現(xiàn)場兩個(gè)點(diǎn)的溫度巡回檢測，溫度范圍0-510攝氏度。每隔0.5秒檢測一次，經(jīng)標(biāo)度變換后送led顯示器顯示，4路循環(huán)顯示，每路持續(xù)兩秒。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1） 確認(rèn)從pc機(jī)引出的兩根扁平電纜已經(jīng)連接在試驗(yàn)平臺(tái)上。（2） 編寫程序然后編譯連接。（3） 參考圖2-1所示連接試驗(yàn)線路。（4） 運(yùn)行參考程序，觀察led顯示器上的通道號和溫度值。正確的結(jié)果是：檔調(diào)節(jié)作為a/d模擬輸入電壓源的電位器w的旋鈕在任意位置時(shí)，led顯示器上顯示如下圖（以旋鈕旋至最右端即最大值為例）

8、 1384 21504.2 所用到的芯片及其各自功能說明8088的功能簡介 intel8088cpu準(zhǔn)是16位微處理器，它采用n溝道，耗盡型負(fù)載的硅棧工藝制造，外型為雙列直插式，有40個(gè)引腳。8088cpu有8根數(shù)據(jù)線和20根地址線，直接尋址空間為1mb。能夠完成微型計(jì)算機(jī)的基本操作數(shù)的讀取，指令的執(zhí)行，中斷控制等基本功能。adc0809是一種8路模擬輸入，8位數(shù)字輸出的主次逼近法a/d器件，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為100us，轉(zhuǎn)換精度為1/256。，適用于多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。adc0809片內(nèi)有三條輸出的數(shù)據(jù)鎖存器，故可以與0808危機(jī)總線直接接口。4.3硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖及其說明adc0809的cl

9、k信號接clk=2.385mhz,基準(zhǔn)電壓vref接vcc。一般在實(shí)際應(yīng)用系列中應(yīng)該準(zhǔn)確+5v,以提高轉(zhuǎn)換精度，adc0809片選信號0809cs和i/ow,/ior經(jīng)邏輯與組合后，去控制adc0809的ale,start,enable信號。adc0809的信號轉(zhuǎn)換結(jié)束信號eoc未接，如果以中斷方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，需將eoc信號線接至中斷控制器8259a的中斷源輸入通道。第五章 軟件設(shè)計(jì)5.1流程圖及其說明 開始主程序流程圖啟動(dòng)a/d 0809轉(zhuǎn)換延時(shí)等待a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果讀取轉(zhuǎn)化結(jié)果將結(jié)果轉(zhuǎn)換成顯示代碼調(diào)用顯式轉(zhuǎn)換結(jié)果子程序開始設(shè)置通道號初值設(shè)置連續(xù)采樣次數(shù)eco=1？讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，送至di所指單

10、元修改數(shù)據(jù)區(qū)指針及采集數(shù)bx=0？修改數(shù)據(jù)指針級通道號cx=4？子程序返回啟動(dòng)相應(yīng)的a/d轉(zhuǎn)換ynynyn子程序流程圖5.2 源程序及其說明 code segment assume cs: code adport equ 0010h ;定義a/d轉(zhuǎn)換芯片地址 org 1000h ;定義起始地址main proc nearstart: call format ;初始化顯示緩沖區(qū) reset: mov al, 00h ;設(shè)置通道初值為0adprea:mov cx, 4 ;設(shè)置循環(huán)值 mov byte ptr ds:077dh,al ;將通道號存入077dh push ax mov dx, adpo

11、rt out dx, al;-調(diào)用延時(shí)并進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換-adconv: call delay ;調(diào)用0.5秒延時(shí)子程序 in al, dx ;讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 mov ah, 00h add word ptr cs: val, ax ;將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入val loop adconv mov cl, 2 shr word ptr cs: val, cl ;取四次采集數(shù)據(jù)的平 call convers ;均值 mov bx, 1000 call disp ;調(diào)用顯示子程序 pop ax inc al ;指向下一個(gè)通道 cmp al, 03h ;如果通道值3重復(fù) jbe adprea ;采集4次數(shù)據(jù)，否則

12、jmp reset ;通道值置零重新開始 retmain endpdata1: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h, 0c6h,0a1h db 86h,8ehval: dw 0h ;-初始顯示0000-format proc push bx mov bx, 0 ;初始化緩沖區(qū) mov word ptr ds:bx+077ah,0000h add bx, 2 mov word ptr ds:bx+077ah,0000h add bx, 2mov word ptr ds:bx+077ah,0000hpop bxretfor

13、mat endp;-0.5秒延時(shí)子程序-delay proc near push cx push bx mov bx, 5000 ;延時(shí)0.5秒 loop1: mov cx, 29 loop2: loop loop2 dec bx jnz loop1pop bxpop cxretdelay endp;-數(shù)制轉(zhuǎn)換子程序- convers: shr word ptr cs: val, 1 ;將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成 mov cl, 100 ;十進(jìn)制bcd碼 div cl mov byte ptr ds: 077ch, al ;將 bcd碼的百位存入 xchg al, ah ;077ch mov ah,

14、0 mov cl, 10 div cl mov byte ptr ds: 077bh, al ;將bcd碼的十位和個(gè) mov byte ptr ds: 077ah, ah ;位分別存入077bh和ret ;077ah;-數(shù)碼顯示子程序-disp proc near ;顯示子程序 disp4:push bx ;置顯示位置初值 mov dx, 077eh mov ah, 10hdisp0:mov cx, 00ffh mov bx, dx mov bl, ds: bx mov bh, 0h push dx mov dx, 0ff22hmov di, offset data1mov al, cs: b

15、x+diout dx, al ;段碼送8155b口mov dx, 0ff21hmov al, ah ;位碼送8155a口out dx, aldisp1:loop disp1 ;延時(shí) pop dx dec dx ;顯示緩沖區(qū)地址減1 shr ah, 01h ;位碼右移一位 jnz disp0 mov dx, 0ff22h mov al, 0ffh ;關(guān)顯示 out dx, al pop bx dec bx cmp bx, 0 ja disp4 ret ;返回 disp endp code ends end start第六章 系統(tǒng)調(diào)試與使用 本次實(shí)驗(yàn)前面時(shí)間主要用于熟悉實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)，系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間只

16、花了短短的兩天時(shí)間。剛開始我是滿懷信心的想把自己寫好的程序一次運(yùn)行成功，但結(jié)果卻慘不忍睹，什么功能都沒有，甚至連寫在程序的最前面的那些芯片的初始化操作都沒達(dá)到預(yù)期的效果，我翻著書仔細(xì)的把程序重新讀了一次 ，不得已把程序一塊一塊的肢解開來，從最基本的做起，看他們能否都實(shí)現(xiàn)，最后看能否連接起來運(yùn)行。在不停的調(diào)試過程中，讓我學(xué)到了很多，首先我們要對我們所做的課題要有一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)框圖，那樣思路才比較清晰，而且出現(xiàn)問題后，不應(yīng)該無從下手或整體動(dòng)手，而是應(yīng)該一個(gè)環(huán)節(jié)一個(gè)環(huán)節(jié)的不停調(diào)試，找出問題所在，然后針對那一環(huán)節(jié)修改程序或者線路圖。在調(diào)試程序時(shí)要學(xué)會(huì)使用逐步調(diào)試，而不是整體的運(yùn)行。第七章 收獲、體會(huì)

17、兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義通過這次課程設(shè)計(jì)，我在多方面都有所提高。通過這次課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識進(jìn)行溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而培養(yǎng)和提高自己獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了微機(jī)原理課程所學(xué)的內(nèi)容，溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和步驟。通過本次實(shí)驗(yàn)掌握了微機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)步驟, adc0809和led的用法，掌握了匯編,程序的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)需要熟練掌握匯編語言，熟悉adc0809外部引腳和功能，熟悉led顯示器的結(jié)構(gòu)及譯碼方式。通過本次課程設(shè)計(jì)我也獲得了許多收益，首先，讓我更好的掌握了adc0809芯片的工作原理、方式及其應(yīng)用。其次，讓我學(xué)會(huì)了如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的微機(jī)系統(tǒng)，以及設(shè)計(jì)一個(gè)簡單微機(jī)系統(tǒng)所需要的步驟和設(shè)計(jì)中需要注意的地方。本人在設(shè)計(jì)中遇到很多困難，大都是對和芯片的應(yīng)用還不是很熟練，還需更加努力更加深入的了解微機(jī)系統(tǒng)和芯片功能。在這次設(shè)計(jì)過程