溫度采集及顯示控制

1、河北科技大學課程設計報告學生姓名：學號：專業(yè)班級：軟件工程課程名稱：接口技術(shù)課程設計學年學期：2020學年第學期指導教師：目錄一、設計題目1二、設計目的：1三、設計原理及方案：11原理及方案18255簡介2ADC0809主要功能2七段LED顯示器及其接口32.實驗電路及連接4四、實現(xiàn)方法41. 實驗程序框圖42. 程序源代碼7五、實施結(jié)果161操作步驟162運行結(jié)果16六、改進意見及建議16七、設計體會17一、設計題目溫度采集及顯示控制二、設計目的：1了解閉環(huán)控制的基本原理。2.進一步熟悉A/D變換原理和編程方法。3進一步了鍵盤掃描和LED顯示原理和編程方法。三、設計原理及方案：1原理及方案利

2、用實驗儀上顯示電路，鍵盤電路，A/D變換電路，完成溫度顯示，可以利用實驗儀上的電位器模仿溫度變化，加熱和致冷可以用發(fā)光管代替。用鍵盤可以設定恒溫溫度，當溫度超過設定溫度+/-2°C時，就要啟動加熱或致冷。利用AD0809芯片將模擬量的溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后將AD采樣到的結(jié)果進行制式的轉(zhuǎn)換并將結(jié)果顯示在數(shù)碼管上。采樣的結(jié)果與設定的溫度限值進行比較若超溫了則讓超溫指示燈亮。根據(jù)需要，需選擇的芯片有AD0809A/D變換芯片，8255可編程并行接口。通過應用模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD0809將從模擬電阻上采集的數(shù)據(jù)通過端口IN0輸入，在A/D的轉(zhuǎn)換下，獲得8位二進制的數(shù)字量（D7D0），然后輸入到80

3、88系統(tǒng)總線上，進而輸入到可編程并行接口8255上，選擇工作方式0方式，把數(shù)據(jù)輸入到七段數(shù)碼管上，然后顯示出數(shù)字信息。同時應用比較程序，設定溫度值。溫度顯示范圍-3949度如果在小于鍵盤設定溫度-2C時則使8255C輸出OOFH值信號讓顯示燈始終，顯示綠色，表示溫度過低。如果溫度超過鍵盤設定溫度+2°C則使8255C口輸出OFOH值信號讓顯示燈提示，顯示紅色燈，表示溫度過高。如果溫度在鍵盤設定溫度-/+2C以內(nèi)則使8255C口無輸出信號讓顯示燈熄滅，表示溫度在正常范圍內(nèi)8255簡介8255可編程外圍接口芯片是Intel公司生產(chǎn)的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三個并行接口，并

4、行接口是以數(shù)據(jù)的字節(jié)為單位與I/O設備或被控制對象之間傳遞信息。CPU和接口之間的數(shù)據(jù)傳送總是并行的，即可以同時傳遞8位、16位、32位等。用+5V單電源供電，能在以下三種方式下工作：方式0基本輸入/出方式、方式1-選通輸入/出方式、方式2雙向選通工作方式。8255的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳如圖6-4所示：戒向數(shù)據(jù)總線D0-D7験器&位內(nèi)總線JLI'"A控部RD處A1AuRESET控制部件:017-3456785011r,if"-丿Avo11111111111111111111-O9£765421-O9S765432143333333333222222222

5、RESETCS圖3.18255內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳ADC0809主要功能AD0809具有8個通道的模擬輸入線（INOIN7），可在程序控制下對任意通道進行A/D轉(zhuǎn)換，獲得8位二進制數(shù)字量（D7DO）。模擬輸入部分有8路多路開關(guān)，可由3位地址輸入ADDA、ADDB、ADDC的不同組合來選擇，ALE為地址鎖存信號，高電平有效，鎖存這三條地址輸入信號。主體部分是采用逐次逼近式的2A/D轉(zhuǎn)換電路，由CLK控制的內(nèi)部電路的工作,START為啟動命令，高電平有效,啟動ADC0809內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換，當轉(zhuǎn)換完成，輸出信號EOC有效，0E為輸出允許信號，高電平有效，打開輸出三態(tài)緩沖器，把轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送DB。ADC0

6、809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳如圖3.3所示：STARTCI.K1<J.1N'oTWADDAADD13ADDCAt.EZ-1地山卜頓佇v訐-in1譏J匸17J(-uvKt-r<-)UE11jy12VetGdIDVrepf)圖3.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳七段LED顯示器及其接口七段LED顯示器：由七個發(fā)光段構(gòu)成，每段均為1個LED二極管。通過控制不同段的點亮和熄滅，顯示出16進制數(shù)字或字符。七段LED顯示器有共陽極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)，如圖6-3所示的七段LED實際上包含8個LED（7段字形加上小數(shù)點DP）。1位LED顯示器有1根位選線和8根段選線，段選線控制字符的選擇，位選線控制顯示位的亮和暗

7、。;ldORhchhh圖d4七段LEDIz示1irt-hcJef£h連接孔1連接孔21ADCSCS22IN0電位器輸出38255CSCS04PA0L05PA1L16KEY/LEDCSCS12.實驗電路及連接LED顯示電路和鍵盤電路實驗儀上已接好。原理圖見圖1。量輸入和地址選擇信號即可。A/D變換電路只要接上模擬電位器模仿溫度采樣+EA/D_C5C52*-1-uEpQDQQncADSADIAD2AD3AD4血AD6AD7/RDRESETB1234rD67DDDDDDDD1-2_.-4s.b7AJHAAAAAAppppppppPBOPBLPE：2PE：2：PE：4FEEETPE：5PB6

8、/CSPE：?計t-*LED1匸4U翌383718202122232425PAO口模仿加熱電機PA1口模仿致冷電機實現(xiàn)方法1. 實驗程序框圖A/D采樣子程序框圖LED顯示子程序框圖鍵盤掃描子程序框圖溫度控制主程序框圖2. 程序源代碼modeequ082h;方式0,PA,PC輸出，PB輸入PortAequ8000h;PortAPortBequ8001h;PortBPortCequ8002h;PortCCAddrequ8003h;控制字地址ADPortequ0a000h;AD采樣輸入片選CS273equ0a000h;控制輸出片選UPequ16h;NextDOWNequ15h;LastLowLimi

9、tequ10HighLimitequ30LowTempequ-45;A/D0HighTempequ55;A/D255Heatequ1;加熱控制Coolequ2;致冷控制OUTBITequ09002h;位控制口OUTSEGequ09004h;段控制口IN_KEYequ09001h;鍵盤讀入datasegmentLEDBufdb6dup(?);顯示緩沖Numdb1dup(?);顯示的數(shù)據(jù)DelayTdb1dup(?)CurTempdb1dup(?)SetTempdb1dup(?)PortABufdb1dup(?)LEDMAP:;八段管顯示碼db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh

10、,07hdb7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hKeyTable:;鍵碼定義db16h,15h,14h,0ffhdb13h,12h,11h,10hdb0dh,0ch,0bh,0ahdb0eh,03h,06h,09hdb0fh,02h,05h,08hdb00h,01h,04h,07hdataendscodesegmentassumecs:code,ds:dataDelayprocpushpushnearaxcx;延時子程序moval,0movcx,axloop$popcxpopaxretDelayendpDisplayLEDprocnearmovbx,offsetLED

11、Bufmovcl,6;共6個八段管movah,00100000b;從左邊開始顯示DLoop:movdx,OUTBITmoval,0outdx,al;關(guān)所有八段管moval,bxmovdx,OUTSEGoutdx,almovdx,OUTBITmoval,ahoutdx,al;顯示一位八段管pushaxmovah,1callDelaypopaxshrah,1incbxdeccljnzDLoopmovdx,OUTBITmoval,0outdx,al;關(guān)所有八段管retDisplayLEDendpTestKeyprocnearmovdx,OUTBITmoval,0outdx,al;輸出線置為0movd

12、x,IN_KEYinal,dx;讀入鍵狀態(tài)notalandal,0fh;高四位不用retTestKeyendpGetKeyprocnearmovch,00100000bmovcl,6KLoop:movdx,OUTBITmoval,ch;找出鍵所在列notaloutdx,alshrch,1movdx,IN_KEYinal,dxnotalandal,0fhjneGoon_;該列有鍵入deccljnzKLoopmovcl,0ffh;沒有鍵按下,返回0ffhjmpExit1Goon_:decclshlcl,2;鍵值=列X4+行movch,4LoopC:testal,1jnzExit1shral,1in

13、ccldecchjnzLoopCExit1:movdx,OUTBITmoval,0outdx,almovch,0movbx,offsetKeyTableaddbx,cxmoval,bx;取出鍵碼movbl,alWaitRelease:movdx,OUTBITmoval,0outdx,al;等鍵釋放movah,10callDelaycallTestKeyjneWaitReleasemoval,blretGetKeyendpDisplayResultprocnearmoval,CurTemptestal,80hjzGE0movLEDBuf,40h;'-'decalnotaljmpG

14、oonmovLEDBuf,0;''movcl,10movah,0divclmovbl,almovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,bxmovLEDBuf+1,almovbl,ahmovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,bxmovLEDBuf+2,almovLEDBuf+3,0;'moval,SetTempmovah,0movcl,10divclmovbl,almovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,bxmovLEDBuf+4,almovbl,ahmovbh,0GE0:Goon:addbx,offsetLE

15、DMAPmoval,bxmovLEDBuf+5,alretDisplayResultendpReadADprocnearmovdx,ADPortmoval,0outdx,almoval,60rr:decal;delayjnzrrmovdx,ADPortinal,dxretReadADendpReadTempprocnearmovbx,0movcl,16RLoop:callReadADmovah,0addbx,axdeccljnzRLoopshrbx,4movax,bxmovcl,HighTemp-LowTempmulcladdal,LowTempmovCurTemp,alretReadTemp

16、endpStartprocnearmovax,datamovds,axmoval,modemovdx,CAddroutdx,al;輸出控制字movSetTemp,20MLoop:callTestKeyjneKeyPressedcallDisplayResultcallDisplayLEDcallReadTempmoval,SetTempdecaldecalcmpCurTemp,aljgeGN2orPortABuf,HeatandPortABuf,notCooljmpGN4GN2:moval,SetTempmoval,ah;/256incalincalcmpCurTemp,aljleGN3orP

17、ortABuf,CoolandPortABuf,notHeatjmpGN4GN3:andPortABuf,not(Cool+Heat)GN4:movdx,PortAmoval,PortABufoutdx,aljmpMLoopKeyPressed:callGetKeycmpal,DOWNjneKey0cmpSetTemp,LowLimitjeKey1decSetTempjmpKey1Key0:cmpal,UPjneKey1cmpSetTemp,HighLimitjeKey1incSetTempKey1:jmpMLoopstartendpcodeendsendstart五、實施結(jié)果1操作步驟1)

18、.按照電路圖鏈接電路，完成電路鏈接。2) .打開計算機電源，執(zhí)行WAVE集成調(diào)試程序源代碼。3) .執(zhí)行程序源代碼，改變電位器，進行實驗并記錄實驗結(jié)果。2運行結(jié)果調(diào)整電位器，LED顯示溫度范圍在-39°C到49°C，分辨率為2°C。當采集的溫度值超過設定溫度時，能點亮發(fā)光二極管。小于設定溫度-2C時顯示綠色；溫度超過設定溫度+2°C,顯示紅色燈；溫度在設定溫度-/+2°C以內(nèi)顯示燈熄滅，表示溫度。按鍵盤向上鍵,LED顯示設定溫度+1C,按向下鍵LED顯示設定溫度-1°C。六、改進意見及建議這次設計基本的完成了課程設計的要求，實現(xiàn)了溫度的采集及顯控制示。通過測試表明系統(tǒng)的設計是正確的，可行