揚(yáng)大微機(jī)課設(shè)報告記錄數(shù)據(jù)采集

1、揚(yáng)大微機(jī)課設(shè)報告記錄數(shù)據(jù)采 集作者:日期:揚(yáng)州大學(xué)微機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計報告題 目班 級學(xué) 號姓 名同組成員指導(dǎo)教師成 績2015.07.10目錄微機(jī)原理課程設(shè)計-信息采集系統(tǒng)一、 課程設(shè)計的任務(wù) 2二、總體設(shè)計方案2三、部分電路設(shè)計2四、硬件接線圖3五、軟件設(shè)計流程圖 4六、程序段功能匯總7七、程序清單 9八、實驗結(jié)果及分析13九、課程設(shè)計體會和總結(jié) 13一、課程設(shè)計的任務(wù)1 .掌握8255A的工作原理及使用方法2 進(jìn)一步了解ADC0809勺性能及編程方法。3 進(jìn)一步掌握七段數(shù)碼管顯示數(shù)字的原理及編程方法。二、總體設(shè)計方案通過電位器RW輸出05V直流電壓，送入ADC0809勺通道O(INo)

2、。1 實驗要求(1) 編程采集IN。輸入的電壓，并把轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)以十六進(jìn)制的形式在七段 數(shù)碼管上顯示，范圍00FFH(2) 把轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)以十進(jìn)制的形式在七段數(shù)碼管上顯示，范圍0.05.0V(3) 當(dāng)采集到的電壓值超過4.5V時，喇叭發(fā)聲報警。2 實驗原理(1) 如圖1.1、圖1.2所示，8255A的PAPA分別與七段數(shù)碼管的段碼驅(qū) 動輸入端ag相連，8255A的PB0、PB、PB2與位碼驅(qū)動輸入端 X、茨、相連, 控制數(shù)碼管的選通。(2) ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC與 8255A的PC相連，通過查詢方式判斷 ADC080啲通道0 (IN。)是否轉(zhuǎn)換結(jié)束。-3 -三、部分電路設(shè)計LED

3、顯示單元的接線：8255 連接 LEDPA0APA1 BPA2CPA3DPA4EPA5FPA6GPA7DP串行單元的接線：8255 連接 80386D0D7XD0XD7PB0PB5X1X6CSIOY3A0A1XA1XA2WRIOW#A/D轉(zhuǎn)換單元：ADC0809 連接 880386及輸入電壓D0D7XD0XD7A、B、CGNDIN0ADJ(05V)WRIOW#RDIOR#CSIOY1CLKCLK喇叭報警器：8254 連接 80386，ADC0809D0D7XD8XD15A0A1XA1XA2CSIOY2CLKOCLKWRWR微機(jī)原理課程設(shè)計-信息采集系統(tǒng)RDIOR#RDRDGATEO+5VOUT

4、0SPK四、硬件接線圖+5V12ADC0809CLK ADJV CC(MSB) D7V REF(+)D6V REF(D5GNDD4D3D2CLOCKD1(LSB) d0IN 7ADDCIN 6ADDBIN5ADDAIN4IN3EOCIN2ALEIN 1 IN0STARTOE111316101723722626920191881514242521D7D6D5D4D3D2D1Do+5VRW圖1 ADC0809連線圖S255A1 1CS6640H 1523- PC73IOW74LS02IORDo-D*恥 PA： P挖 PA* PAj %00H-606HPC-GATE：.EOC圖2 8255A連線圖-

5、3 -微機(jī)原理課程設(shè)計-信息采集系統(tǒng)-7 -CLKof1MHZ8254 GATE o11680H68621,CSOUToPC310圖3 8254連線圖五、軟件設(shè)計流程圖A/D轉(zhuǎn)換子程序、顯示4所示1. 根據(jù)功能需求，系統(tǒng)主程序主要包括初始化程序、子程、BCD專換子程序和報警子程序。主程序流程圖見圖開始初始化圖四：主程序流程圖2. A/D轉(zhuǎn)換子程序用來控制對ADC080對電壓數(shù)據(jù)的采樣和模擬輸入電壓的轉(zhuǎn)換，并將對應(yīng)的數(shù)值存放到相應(yīng)的數(shù)據(jù)段 BCD字節(jié)單元，供CPU取出顯示到 LED單元。數(shù)據(jù)的讀取方式可以采用延時等待的方式， ADC080啲轉(zhuǎn)換控制如下： 選擇通道并啟動轉(zhuǎn)換 等待中斷 讀取轉(zhuǎn)換結(jié)

6、果。A/D轉(zhuǎn)換子程序的程序流程圖如圖 5所示。3. 顯示子程序跟BCD碼轉(zhuǎn)換子程序顯示子程序采用動態(tài)掃描法實現(xiàn)三位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。測量所得的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)段BCD字節(jié)存儲單元，測量數(shù)據(jù)在顯示時需要轉(zhuǎn)換為十進(jìn) 制BCD碼放在TABLE1表中。由于ADC0809是將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所以 要將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電壓值，公式為 V= DATA/51轉(zhuǎn)換時取一位整數(shù)和 兩位小數(shù)，再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為顯示碼就可以輸出顯示了。三位數(shù)據(jù)顯示程序流程圖如圖6所示。顯示子程序中調(diào)用了 BCD碼轉(zhuǎn)換子程序，BCD碼轉(zhuǎn)換程序是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為BCD碼值。顯示子程序是將數(shù)據(jù)一次性輸出，主要是將對應(yīng)的段碼和位

7、碼輸出， 注意小數(shù)點(diǎn)的處理。延時子程序利用 8254計時，用8255來查詢計時是否完成。微機(jī)原理課程設(shè)計-信息采集系統(tǒng)圖6三位數(shù)據(jù)顯示程序流程圖4 報警子程序報警子程序是接受8254的信號來發(fā)出警告的。當(dāng)采樣的平均值超過4.5V 時，8254將會發(fā)一路信號給SPK喇叭，喇叭發(fā)出聲響警告。報警子程序流程 圖如圖8所示。初始化8254調(diào)用延時JF結(jié)圖8報警子程序流程圖六、程序段功能匯總（1） ADC080啲 IN。端口地址為：640H 8255A的端口地址為：A 口： 6C0H B 口： 6C2H C 口： 6C4H、控制口： 6C6H（2）首先啟動一次A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換結(jié)束后將采集數(shù)據(jù)保存到存儲

8、器中。；A/D轉(zhuǎn)換子程序GET: MOV BX, 0MOV CX, 5LOOP1: MOV DX, 0640HOUT DX, ALCALL DALL Y;AD轉(zhuǎn)換器的端口地址 ;啟動AD轉(zhuǎn)換器;等待延遲-7 -微機(jī)原理課程設(shè)計-信息采集系統(tǒng)INAL, DX;從AD轉(zhuǎn)換器的端口地址讀出數(shù)據(jù)XOR AH, AH;AX高八位AH清0ADD BX, AX；將讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行累加LOOP LOOP1;讀5次數(shù)據(jù)進(jìn)行累加MOV AX, BXMOV DL, 5;為了數(shù)據(jù)精確求取5次的平均值DIV DLMOV A VERAGE, AL;送入變量單元內(nèi)LEA SI, AVERAGE(3) 將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)

9、制數(shù)，轉(zhuǎn)換好的三位十進(jìn)制數(shù)據(jù)分別保存于 存儲器的顯示緩沖區(qū)中。;BCD轉(zhuǎn)換子程序CHBCD:LEA BX, TABLE1LEA SI, BCDMOV CX,3；實現(xiàn)三位數(shù)碼管的數(shù)值顯示，依次送個位和小數(shù)點(diǎn)后的兩位MOV AL, A VERAGEXOR AH, AHLOOP2:MOV DL, 51 ;(X/5)256=得到的二進(jìn)制電壓值，變成十進(jìn)制數(shù)的話是逆過程， 256/5=51,所以除以51得到十進(jìn)制電壓DIV DL；平均值除以51XLATMOV SI, AL;求bed碼送入對應(yīng)BCD單元INC SIMOV AL, AHXOR AH, AHMOV DL, 10MUL DLLOOP LOOP2

10、；精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位(4) 8254初始化，8254的端口地址設(shè)為680H686H,通道0的工作方式設(shè) 定為方式3,初值為1000, 8255A的PC初始電平設(shè)為低電平。(5 )數(shù)據(jù)顯示完畢之后，判斷緩沖中采集數(shù)據(jù)是否大于 (4.5/5)*255=229( 用數(shù)字0255的范圍來模擬電壓05V的范圍，4.5V相當(dāng)于 十進(jìn)制數(shù)的229)，如果是則將PC置位高電平，8254輸出方波驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)聲 報警。;報警程序段JUG: PUSH CXPUSH AXMOV AL, A VERAGE;取出之前存入的平均值，放進(jìn) ALCMP AL, 0E5H;4.5V 占比重 0.9，256*0.9=226 用 1

11、6 進(jìn)制表示為 0E5HJNB NEXT2;超過4.5V的警戒值，啟動報警MOV DX, 0686HMOV AL, 36HOUT DX, ALMOV AL,0OUT DX,ALJMP NEXT3NEXT2:MOV DX, 0686HMOV AL, 36H;8254的端口初始化，;00110110B計數(shù)器0，讀寫高低位，采用方式3二進(jìn)制計數(shù)OUT DX, ALMOV AX,2000;計數(shù)器0送初值MOV DX, 0680HOUT DX, ALMOV AL,AHOUT DX,ALCALL DALL YNEXT3:POP AXPOP CXRET七、程序清單SSTACK SEGMENT STACKDW

12、 64 DUPSSTACK ENDSPUBLIC BCDDATASEGMENTTABLE1DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;數(shù)碼管表;對應(yīng)0 123 4 5數(shù)碼管共陰極BCDDB0,0,0AVERAGE DB0DATAENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DA TASTART: MOV AX, DA TAMOV DS, AXCALL GETCALL JUG判斷是否大于4.5CALL CHBCDCall PRT1CALL PRT;調(diào)用顯示子程序JMP START;BCD轉(zhuǎn)換子程序CHBCD:LEA BX, TAB

13、LE1LEA SI, BCD-9 -微機(jī)原理課程設(shè)計-信息采集系統(tǒng)MOV CX,3;實現(xiàn)三位數(shù)碼管的數(shù)值顯示，依次送個位和小數(shù)點(diǎn)后的兩位MOV AL, A VERAGEXOR AH, AHLOOP2:MOV DL, 51 ;(X/5)256=得到的二進(jìn)制電壓值，變成十進(jìn)制數(shù)的話是逆過程, 256/5=51,所以除以51得到十進(jìn)制電壓DIV DL；平均值除以51XLATMOV SI, AL ;求bed碼送入對應(yīng)BCD單元INC SIMOV AL, AHXOR AH, AHMOV DL, 10MUL DLLOOP LOOP2；精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位；A/D轉(zhuǎn)換子程序GET: MOV BX, 0MOV

14、CX, 5LOOP1: MOV DX, 0640H；AD轉(zhuǎn)換器的端口地址OUT DX, AL;啟動AD轉(zhuǎn)換器CALL DALL Y；等待延遲INAL, DX;從AD轉(zhuǎn)換器的端口地址讀出數(shù)據(jù)XOR AH, AH;AX高八位AH清0ADD BX, AX；將讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行累加LOOP LOOP1;讀5次數(shù)據(jù)進(jìn)行累加MOV AX, BXMOV DL, 5；為了數(shù)據(jù)精確求取5次的平均值DIV DLMOV A VERAGE, AL；送入變量單元內(nèi)LEA SI, AVERAGEMOV BL, SI；源程序，顯示程序段PRT: MOV DX, 06C6H；初始化8255MOV AL, 80H;10000000

15、B ABC 輸出方式OUT DX, ALMOV CX, 100HLOOP3:LEA SI, BCDMOV AH, 0FEH;置位碼LOOP4: MOV AL, AHMOV DX, 06C2H；初始化B 口OUT DX, ALMOV AL, SI-10 -微機(jī)原理課程設(shè)計-信息采集系統(tǒng)-13 -CMP AH, OFEHJNZ NEXT1OR AL, 80HNEXT1:MOV DX, 06C0HOUT DX, ALCALL DALL YROL AH, 1INC SICMP AH, 0F7HJNZ LOOP4LOOP LOOP3RETDALL Y: PUSH CXPUSH AXMOV CX, 10H

16、A77:MOV AX, 10HA88:DEC AXJNZ A88LOOP A77POP AXPOP CXRET；報警程序段JUG: PUSH CXPUSH AXMOV AL, A VERAGECMP AL, 0E5HJNB NEXT2MOV DX, 0686HMOV AL, 36HOUT DX, ALMOV AL,0OUT DX,ALJMP NEXT3NEXT2:MOV DX, 0686HMOV AL, 36HOUT DX, ALMOV AX,2000MOV DX, 0680HOUT DX, ALMOV AL,AH;最高位置1小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)亮;初始化A 口;延時程序;取出之前存入的平均值，放進(jìn);4.

17、5V 占比重 0.9, 256*0.9=226;超過4.5V的警戒值，啟動報警AL用16進(jìn)制表示為0E5H;8254的端口初始化，;00110110B計數(shù)器0，讀寫高低位，采用方式3二進(jìn)制計數(shù);計數(shù)器0送初值OUT DX,ALCALL DALL YNEXT3:POP AXPOP CXRETCODE ENDSEND START八、實驗結(jié)果及分析實驗是通過轉(zhuǎn)動 ADJ單元上的旋鈕調(diào)節(jié)輸入的電壓的，旋鈕輸出的電壓經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)值。當(dāng)輸入的電壓平均值在4.5v以下時喇叭沒有警告的聲音發(fā)出。當(dāng)轉(zhuǎn)動旋鈕使電壓超過 4.5v時，喇叭有報警的聲音發(fā)出。報警聲音的音調(diào)跟送入的頻率有關(guān)， 頻率越高

18、音調(diào)越高。實驗成功。九、課程設(shè)計體會和總結(jié)此次的微機(jī)原理課程設(shè)計，在學(xué)期基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上提高了我們對于微機(jī)原理的 實際應(yīng)用要求，在不斷的深入理解理論知識的基礎(chǔ)上，我們這組同學(xué)通過不斷的修改和調(diào)試最終成功的運(yùn)行了我們的程序，達(dá)到了老師對于此次課程設(shè)計的要求。通過這一個星期的課程設(shè)計，我對于微機(jī)原理這門課程的掌握程度以及實際的應(yīng)用能力都有了一定程度上的提 高。組員之間的共同合作，不同的分工，我們各司其職，默契配合，共同解決面臨的難題， 共同分享成功的喜悅。在實踐的檢驗中，我們學(xué)到的知識得到了有效的鞏固，動手的能力， 獨(dú)立思考的能力，團(tuán)隊合作的能力都得到了有效的鍛煉。在設(shè)計的過程當(dāng)中我們也遇到了很多的問題。一開始的時候我們的接線遇到了問題，碰到LED的顯示的時候并不知道怎么辦才好。經(jīng)過學(xué)習(xí)之后懂得了 LED燈的原理終于有所突破。至于8255A芯片和8254我們都很熟悉根本不算什么難的問題。接線圖完成之后就開始 進(jìn)行編程。匯編的東西我們又重新的溫習(xí)了一邊。在編