微型计算机原理及应用课程设计-温度测量报警,汇编

JIANGSUUNIVERSITY微机系统与接口技术课程设计设计课题：温度测量报警专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：时间：2011年7月-2-目录微机系统与接口技术任务书………………………………………3第一章绪论………………………………………………………4第二章硬件设计…………………………………………………5一．设计思想……………………………………………5二．芯片介绍……………………………………………5三.硬件模块设计………………………………………7第三章软件设计…………………………………………………103.1程序流程图…………………………………………101.主程序流程图…………………………………102.中断服务子程序………………………………113.报警子程序…………………………………113.2实验源程序…………………………………………12第四章调试…………………………………………………16第五章设计总结………………………………………………18第六章仪器清单………………………………………………19参考文献………………………………………………………20-3-微机系统与接口技术任务书一．设计目的1．建立微机系统概念，加深对微机系统的理解和认识，提高微机系统的应用能力。2．进一步学习和掌握微机程序设计方法，通过应用程序的编写和调试，学习程序的调试方法。3．进一步熟悉微机典型接口芯片的使用，接口及外部设备与系统的连接方法。二．设计题目温度报警三．设计要求1.以8086/8088CPU为主控单元，构建微机应用系统。2.应用系统的硬件设计，画出电路原理图和线路连接图。3.应用系统的软件设计，画出软件流程图，写出主要的控制程序。4.根据实验条件，进行微机系统部分模拟调试工作，写出调试说明。5.整理设计说明书，列出参考文献清单。四．列出使用元器件和设备清单五．完成定时/计数器8253、中断控制8259实验，写出实验报告-4-第一章绪论温度是表征物体冷热程度的物理量，温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化，所以能作温度传感器的材料相当多。进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。近年来，温度控制系统不仅在工业设计、工程建设中应用广泛，而且在人们的日常生活中也常常需要用到温度控制。大到大型钢铁厂、化工厂等，小到酒店、温室、家电等。温度监控的应用随处可见，随着人们生活质量的提高及温度控制技术的成熟，温度控制将更好的服务于社会。随着电子技术的发展，特别是大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么微型计算机控制技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。目前，微处理器8086/8088在工业控制系统诸多领域得到了广泛的应用,由于它具有极好的稳定性，更快和更准确的运算精度。温度控制系统在现代工业设计、工程建设及日常生活中的应用越来越广泛,早期的温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度控制，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。目前，微机检测系统的发展非常迅速，应用也极为广泛，它由于体积小、功能强、性能稳定、价格低廉等优点，使其在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。在此基础上发展起来的智能仪器无论是在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、应用功能等方面或在解决测试技术问题的深度及广度方面都有了巨大的发展，以一种崭新的面貌展现在人们的面前。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在测试技术方面的广泛运用，智能仪器有了更大的发展。温度测试仪器的智能化已是现代仪器仪表发展的主流方向。-5-第二章硬件设计一．设计思想我们设计的课题是温度测量和报警，温度测量是采用温度传感器（金属铂），然后通过A\D转换器，将电压这个模拟量转换成数字量，报警的实现是通过芯片8255A来控制的，其中我们加入8253定时器，通过与中断控制器8259A的结合进行定时温度检测，从而实现温度的测量和报警。综合考虑我们用到的硬件有，8088CPU，可编程并行输入/输出接口芯片8255A，可编程定时器/计数器8253，中断控制器8259A，ADC0809，74LS138译码器。下面简要介绍。二．芯片介绍1.8088CPU8088CPU采用40条引脚的DIP封装，引脚信号如图GND1A142A133A124A115A106A97A88AD79AD610AD511AD412AD313AD214AD115AD016NMI17TITR18CLK19GND20VCC40A1539A16/S338A17/S437A18/S536A19/S635BHE/S734MN/MX33RD32HOLD(RD/GT0)31HLDA(RQ/GT1)30WR(LOCK)29M/IO(S2)28DT/R(S1)27DEN(S0)26ALE(QS0)25INTA(QS1)24TEXT23READY22RESET2180888088是一个Intel以8086为基础的微处理器，拥有16位元暂存器和8位元外部资料总线。2.8255A可编程接口芯片Intel8255A是专为Intel公司的微处理器配套的接口芯片，8255A为可编程芯片，可用程序设定或改变其工作状态，CPU通过它可直接与外设相连接。它有3个8位并行I/O口，具有3个通道3种工作方式，其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。引脚信号如图-6-PA3PA2PA1PA0RDCSGNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC0PC1PC2PC3PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7VccD7D6D5D4D3D2D1D0RESETWR36PA7PA6PA5PA48255A3.8253定时器/计数器8253上有3个独立的16位计数器通道，可作为定时器或计数器使用；每个计数器都可以设定为按照二进制或二进制编码的十进制（BCD）计数；计数率可高达2.6MHz；每个通道有6种工作方式，可由程序设置和改变；所有的输入/输出都与TTL兼容。引脚信号如图D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0GNDOUT1GATE1CLK1OUT2GATE2CLK2A0A1CSRDWR+5V82534.8259A中断控制器8259A是一种可编程中断控制器，能够管理8级中断，每级中断都可以被屏蔽或允许，允许多级中断嵌套，具有中断查询方式功能，供CPU以查询方式与各外设进行I/O操作。引脚信号如图-7-CSWRRDD7D6D5D4D3D2D1D0CAS0CAS1GNDCAS2SP/ENINTIR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7INTAA0Vcc8259A5.ADC0809ADC0809是逐次逼近式8位A/D转换器，具有8个模拟量输入通道，单极性，输入电压范围0~5V，转换时间100us，片内带有三态输出锁存器。引脚信号如图IN3IN4IN5IN6IN7STARTEOCD3OECLKVccVref(+)GNDD1D2Vref(-)D0D4D5D6D7ALEADDCADDBADDAIN0IN1IN2ADC08096.74LS138译码器引脚信号如图G2AG2BG1CBA891011121374LS138三．硬件模块设计2.3.1整体设计--硬件原理框图-8-原理框图2.3.2温度测量电路如图传感器采用金属铂电阻，在一定温度范围内成线性，传感器把温度信号转换成电压信号，传感器的微弱电压输出经运算放大器放大送ADC0809123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:18-Dec-2010SheetofFile:F:\温度检测\温度检测.ddbDrawnBy:R3POT2R11.23KR210KR510K10KR410KR7100KR6100K321411U1ACA139321411U2ACA139Z?D2AD590+12V2.3.3硬件连接图温度传感器运算放大器ADC08098088CPU显示8523定时8259中断控制报警8259产生中断8088CPU传感器感应温度对信号进行A/D转换8253产生脉冲信号8255并行口扩展单元LED数码管显示温度报警装置-9-DB7~DB0OEEOCSTARTALEADDCADDBADDAIN0ADC0809GND+5GA4A3A2GND时钟发生器231EXICA564EXICBDB7~DB0RDWRA0INTAINTCSIR0IR1IR6IR7IR2IR3IR4IR58259DB7~DB0A0A1RDWRCSGATE2OUT0CLK0GATE0OUT2CLK28253T7RDWRA0A1CSDB7~DB0PC7PA1PA28255A4K7R14K7R1VCCK1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10MR1Q12Q23Q34Q45Q56Q67Q78Q89GND10CP11D812D713D614D515D416D317D218D119Vcc2074LS273VccGND1G11A121A231A341A452A162A272A382A49GND102Y4112Y3122Y2132Y1141Y4151Y3161Y2171Y1182G/2G*19Vcc2074LS240MR1Q12Q23Q34Q45Q56Q67Q78Q89GND10CP11D812D713D614D515D416D317D218D119Vcc2074LS2731231230FFDCH0FFDDHGNDK1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10G2AG2BG1CBAY4Y2Y074LS138GNDA14A13A12A11A10A9A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDRESETREADYTESTINTA(QS1)ALE(QS0)DEN(S0)DT/R(S1)M/IO(S2)WR(LOCK)HLDA(RQ/GT1)HOLD(RQ/GT1)RDMN/MXSSO(HIGH)A19/S6A18/S5A17/S4A16/S3A15Vcc(5V)8088+5GND0FFE0H0FFE8H~0FFEBH0FFF0H~0FFF1HSpeaker0FFD8H~0FFDBH1KR2+5旋钮-10-第三章软件设计3.1程序流程图1.主程序流程图2.中断服务子程序8253定时器产生五秒的脉冲信号，产生的边沿信号给8259A的IR0用来控制中断，中断主要用来判断温度是否满足设定温度范围，不满足则报警主程序定时器8253，中断控制器8259A，并行口芯片8255A初始化A/D转换开始等待定时结束NY调用中断服务程序，判断是否报警调用显示子程序N报警子程序Y返回-11-3.报警子程序中断服务子程序8253脉冲定时，电平触发，8259A响应中断保护现场将采集温度与设定温度比较高于上限温度低于下限温度报警子程序1报警子程序2满足保温要求恢复现场EOI命令中断返回-12-3.2实验源程序CODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:CODEORG1200HSTART:CLIMOVDX,0FFF0H;中断初始化，ICW1,电平触发，单片使用，不要ICW4MOVAL,1BHOUTDX,ALMOVDX,0FFF1H;ICW2MOVAL,08HOUTDX,ALMOVAL,01H;ICW4,非自动EOIOUTDX,ALMOVAL,0FEH;设置ocw1,中断屏蔽，开放IROOUTDX,ALMOVAX,OFFSETINTER0;设置中断向量表MOVBX,0020HMOV[BX],AXMOVAX,00HMOVBX,0022H蜂鸣器LED8255A的PC口置“1”延时置“0”延时8255A的PC口满足报警置位C口延时结束-13-MOV[BX]