自動(dòng)溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(微機(jī)原理三級(jí)項(xiàng)目)

自動(dòng)溫控系統(tǒng)——通信四班第五組指導(dǎo)老師：司菁菁時(shí)間：2016年12月2023最新整理收集do

something第一總體設(shè)計(jì)第二溫度采集第三降溫控制第四聲光控制第五顯示模塊顯示模塊CONTENTS目錄直流電機(jī)總體設(shè)計(jì)方案顯示溫度溫度傳感器A/D轉(zhuǎn)換器微處理器降溫控制數(shù)碼管喇叭二極管聲光報(bào)警溫度采集需求分析實(shí)驗(yàn)要求需要利用實(shí)驗(yàn)箱中的ADC0809、DAC0832、8253、8255等芯片設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動(dòng)溫度采集、顯示、報(bào)警、控制降溫設(shè)備的應(yīng)用系統(tǒng)首先，需要查閱資料，了解現(xiàn)實(shí)生活中常用的芯片及可實(shí)現(xiàn)的具體功能。經(jīng)過(guò)各部分的比較，選擇合適的方案。但實(shí)驗(yàn)箱上可提供的器件有限，所以需要根據(jù)已有條件進(jìn)行可行性分析，并得出最后的方案。軟件實(shí)現(xiàn)溫度采集方案選擇AD轉(zhuǎn)換原理溫度采集方案選擇方案一熱敏電阻1.電壓輸入、電流輸出2.測(cè)溫范圍廣3.測(cè)量精度高4.輸出電壓經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后與溫度呈線性變化方案二溫度傳感器AD590（實(shí)驗(yàn)箱配備）電阻與溫度呈非線性變化，測(cè)量精度低高精度、寬線性工作范圍成本較高方案三溫度傳感器LM335溫度采集方案選擇方案二AD590溫度采集電路原理圖V1V2（2.73+T/100）VVoT/10輸出電壓接A\D轉(zhuǎn)換器，那么A\D轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字量就和攝氏溫度成線性比例的關(guān)系A(chǔ)D轉(zhuǎn)換及精準(zhǔn)量化核心芯片：ADC0809典型的8位8通道逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可實(shí)現(xiàn)8路模擬信號(hào)的分時(shí)采集，其轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs左右。ADC0809的主要引腳功能D7～D0：輸出數(shù)據(jù)線（三態(tài)）EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)輸出IN0～I(xiàn)N7：8通道（路）模擬輸入OE：輸出允許（打開輸出三態(tài)門）ADDA、ADDB、ADDC：通道地址

CLK：時(shí)鐘輸入（10KHz～1.2MHz）ALE：通道地址鎖存START：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換精準(zhǔn)量化過(guò)程AD590轉(zhuǎn)換電路ADC0809微處理器外界溫度1.根據(jù)AD590及轉(zhuǎn)換電路的原理，已知0V對(duì)應(yīng)的溫度為0℃，5V對(duì)應(yīng)的溫度為102.4℃，易求得比例因數(shù)Kt＝0.0488V/℃，從而可得2.由ADC的單極性輸入電壓與轉(zhuǎn)換后的數(shù)字的關(guān)系3從而得到溫度T與轉(zhuǎn)換后的數(shù)字的關(guān)系溫度與十六進(jìn)制數(shù)的關(guān)系溫度ADC0809轉(zhuǎn)換量十六進(jìn)制0℃00H40℃1001100100B=64H60=96H40℃20011001000B=C8H100℃25011111010B=FAH如何由N得到溫度的十位、個(gè)位和小數(shù)點(diǎn)？1.因?yàn)槌ㄖ噶钪荒艹哉麛?shù)，將數(shù)字量N倍乘4，2，利用即除以100，即可得到T的十位數(shù)字3，將的余數(shù)除以10，商即為T的個(gè)位數(shù)字，余數(shù)為小數(shù)位軟件實(shí)現(xiàn)start1: movdx,io0809a outdx,al啟動(dòng)0809進(jìn)行轉(zhuǎn)換 movcx,0ffhdelay1: loopdelay1等待0809 inal,dx andah,0 pushaxpushcxmovcx,2 shlax,cx;數(shù)字量N倍乘4 movdi,offsetbuffer movbl,64h divbl mov[di+2],al ;存放溫度的十位 moval,ah andax,00ffh movbl,0ah divbl mov[di+1],al ;存放溫度的個(gè)位

mov[di],ah;存放溫度的小數(shù)位大體電路可編程并行接口電路8255、定時(shí)計(jì)數(shù)器8254、喇叭、LED指示燈聲光報(bào)警模塊8255CSPC0PC1GATEOOUTOCSCLK08254280H1MHzAB喇叭Y288HL0L1L2PC2~4聲光報(bào)警模塊——原理闡述01020304輸入溫度將溫度采集模塊采集到的溫度輸入進(jìn)來(lái)。判斷溫度范圍根據(jù)判斷結(jié)果決定是否點(diǎn)亮相應(yīng)二極管T<40度40≤T＜60度60≤T＜80度T>80度根據(jù)判斷結(jié)果決定是否使蜂鳴器發(fā)聲當(dāng)溫度從96度開始降低時(shí)過(guò)程相反，依次解除報(bào)警。通過(guò)觀察二極管點(diǎn)亮的數(shù)目以及聽蜂鳴器發(fā)出的音調(diào)，可以判斷處于哪個(gè)溫度范圍。當(dāng)溫度從0開始升高時(shí)當(dāng)溫度低于40度時(shí)，二極管均不亮且蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度高于40度低于60度時(shí)，一個(gè)二極管點(diǎn)亮，蜂鳴器發(fā)出較低音調(diào)的聲音；當(dāng)溫度高于60度低于80度時(shí)，第二個(gè)二極管點(diǎn)亮，此時(shí)共有兩個(gè)二極管亮，蜂鳴器發(fā)出較高音調(diào)的聲音；當(dāng)溫度高于80度時(shí)，第三個(gè)二極管點(diǎn)亮，此時(shí)共有三個(gè)二極管點(diǎn)亮，蜂鳴器發(fā)出更高音調(diào)的聲音。聲光報(bào)警模塊——現(xiàn)象描述拓展聲光報(bào)警器的實(shí)際應(yīng)用聲光報(bào)警器（Audibleandvisualalarm）又叫聲光警號(hào)，是為了滿足客戶對(duì)報(bào)警響度和安裝位置的特殊要求而設(shè)置。同時(shí)發(fā)出聲、光二種警報(bào)信號(hào)。產(chǎn)品專用領(lǐng)域：鋼鐵冶金、電信鐵塔、起重機(jī)械、工程機(jī)械、港口碼頭、交通運(yùn)輸、風(fēng)力發(fā)電、遠(yuǎn)洋船舶等行業(yè)；是工業(yè)報(bào)警系統(tǒng)中的一個(gè)配件產(chǎn)品。使用風(fēng)扇降溫該種方法最普遍，且最簡(jiǎn)單易行?？捎脤?shí)驗(yàn)箱完成，因而選用這種方法。使用空調(diào)降溫優(yōu)缺點(diǎn)使用噴霧系統(tǒng)降溫文字信息效果明顯安裝成本和使用成本都較高方便簡(jiǎn)單成本低不能用于電路實(shí)驗(yàn)箱降溫模塊——降溫方式的選擇優(yōu)缺點(diǎn)開始8255輸入讀取數(shù)字信號(hào)ALAL>80AL>60AL>40電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)中速轉(zhuǎn)動(dòng)延遲YYYNN電機(jī)停轉(zhuǎn)降溫模塊——大體流程通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)降溫。類似于風(fēng)扇降溫方式。快速轉(zhuǎn)動(dòng)降溫更快；中速轉(zhuǎn)動(dòng)降溫較快；慢速轉(zhuǎn)動(dòng)降溫較慢。這是根據(jù)實(shí)際情況決定的。此外，還可以通過(guò)觀察電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)亩袛啻藭r(shí)的溫度范圍。LE2LE1RfbAGNDDAC0832VccILEVREF輸入寄存器DGNDDI0～DI7D/A轉(zhuǎn)換器DAC寄存器Iout2Iout1CSWR1WR2XFER8255控制寄存器鎖存信號(hào)Vout=-(D/2^8)VREFDAC0832簡(jiǎn)述

直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速通過(guò)Ub輸出脈沖的占空比來(lái)決定，正向占空比越大，轉(zhuǎn)速越快，反之越慢。本模塊中，模擬量輸出Ub雙極性，當(dāng)輸入數(shù)字量小于80H時(shí)輸出為負(fù)，輸入等于80H時(shí)輸出為0V，輸入大于80H時(shí)輸出為正。因此，對(duì)DAC0832輸入數(shù)字量只有80H、FFH兩個(gè)，通過(guò)不同的延遲時(shí)間達(dá)到達(dá)到改變小電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。0V0V5V5V快轉(zhuǎn)慢轉(zhuǎn)DAC0832簡(jiǎn)述callshowpopaxcmpal,0C8h;大于80度，跳轉(zhuǎn)k3jak3cmpal,96h;大于60度，跳轉(zhuǎn)k2jak2cmpal,64h;大于40度，跳轉(zhuǎn)k1jak1jmpk0；控制報(bào)警模塊，降溫模塊的開閉k0: callsoundoff ;關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng) callcooloff ;關(guān)閉降溫系統(tǒng) jmpstart1 ;繼續(xù)測(cè)量溫度k1: movbuf1,2000h movbuf2,0200h ;控制電機(jī)轉(zhuǎn)速 movbuf3,1908h ;控制開啟報(bào)警喇叭 movbuf4,03h ;控制開啟報(bào)警燈 jmpjjk2: movbuf1,2000h movbuf2,0400h movbuf3,1276h movbuf4,07h jmpjjk3: movbuf1,2000h movbuf2,0800h movbuf3,954h movbuf4,1fh jmpjjjj: callcoolon;開啟降溫系統(tǒng) callsoundon;開啟報(bào)警系統(tǒng) jmpstart1聲光報(bào)警模塊及降溫模塊——代碼實(shí)現(xiàn)；燈光報(bào)警模塊與降溫模塊跳轉(zhuǎn)子程序soundonprocnear movdx,io8254a movax,buf3 outdx,al ;低八位輸出 moval,ah outdx,al ;高八位輸出 movdx,io8255c ;8255c端口輸出 movax,buf4 outdx,ax retsoundonendpsoundoffprocnear movdx,io8255c moval,00h;關(guān)閉報(bào)警 outdx,al retsoundoffendpcoolonprocnear moval,80h movdx,io0832a outdx,al movcx,buf1delay3: loopdelay3 ;低電平延遲 moval,0ffh movdx,io0832a outdx,al movcx,buf2delay4: loopdelay4 ;高電平延遲 retcoolonendpcooloffprocnear moval,80h movdx,io0832a ;0832輸出低電平 outdx,al ;關(guān)閉降溫系統(tǒng) retcooloffendp聲光報(bào)警模塊及降溫模塊——代碼實(shí)現(xiàn)軟件實(shí)現(xiàn)溫度顯示方案選擇顯示原理溫度顯示模塊顯示模塊選擇1.只需三位數(shù)碼管2.編程容易3.IO資源較少方案一數(shù)碼管（實(shí)驗(yàn)箱配備）由于只需要顯示三位數(shù)字，若使用顯示屏幕大部分面積都未使用，較為耗能方案二128*64顯示屏需要三片級(jí)聯(lián)才能顯示三位數(shù)字的溫度，實(shí)驗(yàn)箱只配備一塊，編程較復(fù)雜方案三8*8雙色LED

（實(shí)驗(yàn)箱配備）溫度顯示方案選擇（實(shí)驗(yàn)箱配備）開始系統(tǒng)初始化調(diào)用顯示程序選擇數(shù)碼管輸出溫度值方案一設(shè)計(jì)流程及電路結(jié)構(gòu)方案一8255A端口選擇表之8255A的端口選擇及連接&8255A芯片示意圖方案一將8255A的A口PA0~PA7分別與七段數(shù)碼管的段碼驅(qū)動(dòng)輸入端a~dp相連，用于輸出。因而A口的工作方式為方式0。同理，B口進(jìn)行輸出，所以也工作在方式0。方式控制字如右圖所示：編程思想di存放要顯示數(shù)字的首地址si存放0~9的七段數(shù)碼管碼制的首地址bh存放位碼開始初始化8255初始化位碼，段碼（bh=01h，di=si+di）利用8255的B端口傳送位碼數(shù)據(jù)至數(shù)碼管延時(shí)是否上次顯示已經(jīng)是第三位是否此時(shí)為第二位是數(shù)碼管亮利用8255的A端口傳送位碼數(shù)據(jù)至數(shù)碼管段碼最高位置1位碼左移一位，段碼顯示下一位數(shù)字結(jié)束是否是總循環(huán)循環(huán)是否結(jié)束否軟件實(shí)現(xiàn)showprocnear movcx,01F4h ;循環(huán)次數(shù)****************更改此處更改刷新頻率******************loop1: pushdi movbh,01hmm: movbyteptrbz,bh movsi,offsetled;si為顯示代碼的偏移地址

movbl,[di];bl為要顯示的數(shù)

andbh,0 ;置led數(shù)碼表偏移地址si addsi,bx ;求出對(duì)應(yīng)的led數(shù)碼si為顯示數(shù)的代碼

movdx,io8255b ;自8255的A口輸出

moval,byteptrbz ;位碼

outdx,al cmpal,02h jnzmm1 moval,byteptr[si] oral,80h ;點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)

jmpmm2 mm1: moval,byteptr[si] mm2: movdx,io8255a outdx,al pushcx movcx,200;延時(shí)delay2: loopdelay2 popcx incdi ;di++ moval,00h outdx,al movbh,byteptrbz shlbh,1 cmpbh,08h jnzmm;若bh不等于08h，繼續(xù)mm循環(huán)

popdi;若bh為08h，向下執(zhí)行，dl出棧

looploop1showendp子程序：方案一之程序代碼的實(shí)現(xiàn)procnearmovcx,0600h;循環(huán)次數(shù)loop1:pushdimovbh,01hmm:movbyteptrbz,bhmovsi,offsetledmovbl,[di];bl為要顯示的數(shù)

andbh,0;置led數(shù)碼表偏移地址為SIaddsi,bx;求出對(duì)應(yīng)的led數(shù)碼

movdx,io8255b;自8255A的口輸出

moval,byteptrbz;使相應(yīng)的數(shù)碼管亮

outdx,alcmpal,02h

jnzmm1moval,byteptr[si]oral,80h;使DP置1，點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)jmpmm2方案一之程序代碼的實(shí)現(xiàn)mm1:moval,byteptr[si]mm2:movdx,io8255aoutdx,alpushcxmovcx,200;延時(shí)delay2:loopdelay2popcxincdi;di自加1moval,00houtdx,almovbh,byteptrbzshlbh,1;bh右移一位cmpbh,08hjnzmm;若bh不等于08h，繼續(xù)mm循環(huán)

popdi;若bh為08h，向下執(zhí)行，di出棧

looploop1showendp;顯示結(jié)束功能檢測(cè)為了檢測(cè)該自動(dòng)溫度系統(tǒng)的聲光報(bào)警和降溫控制功能，而實(shí)際實(shí)驗(yàn)溫度在30攝氏度以下，并不會(huì)達(dá)到報(bào)警溫度，所以，直接利用用直流電壓作為ADC0809的輸入，通過(guò)0~5V的電壓來(lái)模擬溫度采集模塊的電壓輸出，從而測(cè)試該自動(dòng)溫控系統(tǒng)的所有功能。附錄——程序；初始化datasegmentio8255aequ288hio8255bequ289hio8255cequ28ahio8255dequ28bhio8254aequ280hio8254dequ283hio0832aequ290hio0809aequ298hleddb3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh;段碼0-9buffer db 0,0,0bz dw ?buf1 dw 0buf2 dw 0buf3 dw 0buf4 dw 0dataendscodesegmentassumecs:code,ds:datastart:mov ax,data movds,ax moval,80h movdx,io8255d;設(shè)置8255abc輸出

outdx,al movdx,io8254d moval,00110110b;計(jì)數(shù)器0先低后高讀入，方式三（自動(dòng)填充)，二進(jìn)制

outdx,al;溫度采集start1: movdx,io0809a outdx,al啟動(dòng)0809進(jìn)行轉(zhuǎn)換

movcx,0ffhdelay1: loopdelay1等待0809 inal,dx andah,0 pushax shlax,2 movdi,offsetbuffer movbl,64h divbl mov[di+2],al ;將百位放在D2 moval,ah andax,00ffh movbl,0ah divbl mov[di+1],al ;將十位放在d1 mov[di],ah；調(diào)用和跳轉(zhuǎn)代碼callshowpopaxcmpal,0C8h;大于80度，跳轉(zhuǎn)k3********************更改此處更改對(duì)應(yīng)關(guān)系***********************jak3cmpal,96h;大于60度，跳轉(zhuǎn)k2jak2cmpal,64h;大于40度，跳轉(zhuǎn)k1jak1jmpk0；控制報(bào)警模塊，降溫模塊的開閉k0: callsoundoff ;關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)

callcooloff ;關(guān)閉降溫系統(tǒng)

jmpstart1 ;繼續(xù)測(cè)量溫度k1: movbuf1,2000h movbuf2,0200h ;控制電機(jī)轉(zhuǎn)速

movbuf3,1908 ;控制開啟報(bào)警喇叭

movbuf4,03h ;控制開啟報(bào)警燈

jmpjjk2: movbuf1,2000h movbuf2,0400h movbuf3,1276 movbuf4,07h jmpjjk3: movbuf1,2000h movbuf2,0800h movbuf3,954 movbuf4,1fh jmpjjjj: callcoolon;開啟降溫系統(tǒng)

callsoundon;開啟報(bào)警系統(tǒng)

jmpstart1；數(shù)碼管顯示代碼showprocnear movcx,01F4h ;循環(huán)次數(shù)****************更改此處更改刷新頻率******************loop1: pushdi movbh,01hmm: movbyteptrbz,bh movsi,offsetled;si為顯示代碼的偏移地址

movbl,[di];bl為要顯示的數(shù)

andbh,0 ;置led數(shù)碼表偏移地址si addsi,bx ;求出對(duì)應(yīng)的led數(shù)碼si為顯示數(shù)的代碼

movdx,io8255b ;自8255的A口輸出

moval,byteptrbz ;位碼

outdx,al cmpal,02h jnzmm1 moval,