微机原理课程设计创新题报告-蓝牙

《微机原理课程设计创新题报告-蓝牙》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理课程设计创新题报告-蓝牙（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 微机原理设计报告微机原理设计报告创新型实验设计报告创新型实验设计报告题题 目目 基于蓝牙通信的无线控制系统基于蓝牙通信的无线控制系统 学学 院院 自动化学院自动化学院 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 成成 员员 陈陈 旭旭 3012203270 吴海成吴海成 3012203292 指导教师指导教师 刘迎澍刘迎澍 摘摘 要要随着现代互联网技术的发展，物联网和智能家居概念开始逐步发展。智能 家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制等技术将 生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程管理系统，提升家居安 全性、便利性，并能实现环保节能的居住环境。蓝牙技术

2、是一种尖端的开放式无限通讯标准，蓝牙无线技术使用全球通用 的频带（2.4GHz）蓝牙成本低，体积小，比 802.11 协议更具有移动性，并且一 般的手持平台（手机，PC 机，Pad）均具有蓝牙功能。本系统是典型的蓝牙无 线通信控制系统，包括手持设备指令的发送、处理系统的接收、处理、和功能 的具现化。本文基于市场常见的蓝牙通讯模块（HC-06）和 8086 微机实验平台 结合，利用现有的资源实现简单的基于蓝牙通信的无线控制系统的搭建。关键词：蓝牙；8086 微机平台；串口通信目录目录第一章 绪论1.1 课程介绍 1.2 题目简介第 12 二章 硬件结构2.1 硬件组成 2.2 芯片简介 2.2.

3、1 8255 芯片 2.2.2 8253 芯片 2.2.3 8251 芯片 2.2.4 12864 液晶显示模块2.3 蓝牙接收模块第三章 软件结构3.1 程序子模块组成 3.1.1 概况 3.1.2 模块组成 3.2 程序运行详细流程 3.2.1 主程序流程图 3.2.2 中断子程序流程图 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 第四章 实验总结4.1 实验现象 4.2 实验感想 4.3 实验分工附录程序清单第一章第一章 绪论绪论1.1 课程介绍课程介绍微型计算机原理及接口技术是电气工程及其自动化专业的重要基础课程， 具有很强的实践性。天津大学在开展微机实践教学改革的过程中开辟了学生

4、创 新型题目，这类题目在教材知识的基础上，要求学生综合运用多学科知识，结 合自学，通过团队合作来共同完成，以提升同学们的自学能力、团队精神、创 新意识和动手能力，为把学生培养为卓越工程师打下良好基础。1.2 题目简介题目简介本题目是设计一个基于蓝牙通信的手机对 PC 机的控制系统，通过将手机发 送的信息编码，在 PC 机的程序中解码，可以实现手机发送指令，PC 机执行相 应功能的目的。我们利用微机开发试验箱共设计了四种功能：数码管显示输入数字、电机 运动与停止、LCD 屏显示英文与数字、LCD 屏显示汉字报文。运行程序后，通 过输入命令字可进入相应的功能中，然后根据功能可输入数字、英文、汉字的

5、 编码，即可实现相应的显示或动作。本题目的设计特色主要用两点。一、通过手机终端的智能控制是家居智能 化的一个方向，目的是通过手机等终端发送指令，实现对电器设备的控制。本 题目实现了手机控制 PC 机做出响应动作，而蓝牙的有效范围为 10 米，因此可 以实现对一个房间内电器的控制，并且可以随时连接。二、蓝牙信号的接收。 由于实验箱没有可接收蓝牙信号装置，因此我们接入了一个蓝牙接收模块，并 设计了模块底板，将信号以串行信号发出，再通过实验箱上的串口芯片接收， 自己设计相应的通信协议和传输速率。第二章第二章 硬件结构硬件结构2.1 硬件组成硬件组成本课题的硬件由 PC 机、微型计算机实验系统、蓝牙接

6、收模块构成。控制信 号输入部分由手机通过蓝牙发出信号，蓝牙接收模块接收，并通过 8251 芯片将 串行信号转换成并行数据传给 PC 机。被控部分由实验箱上的 LCD 屏，数码管， 直流电图 2-1 硬件组成原理示意图图 2-2 实物连接图PC 机机微机实验系统微机实验系统手机蓝牙手机蓝牙2.2 芯片简介芯片简介2.2.1 8255 芯片一、简介：一、简介：8255 是可编程并行 1/0 接口芯片，有 3 个 8 位并行 1/0 口.具有 3 个通道 3 种工作方式的可编程并行接口芯片（40 引脚） 。其各口功能可由软件选择，使 用灵活，通用性强。8255 可作为单片机与多种外设连接时的中间接口

7、电路。 8255 作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的 3 个总线接口，即数 据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口 A、B、C 口。由 于 8255 可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而 8255 内部结构分为 3 个部分： 与 CPU 连接部分、与外设连接部分、控制部分。二、与二、与 CPU 连接部分连接部分根据定义，8255 能并行传送 8 位数据，所以其数据线为 8 根 DOD7。 由 于 8255 具有 3 个通道 A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址 A、B、C 口及 控制寄存器，故地址线为两根 A0A1。此外 CPU 要对 8255 进行读、写与片选

8、 操作，所以控制线为片选、复位、读、写信号。各信号的引脚编号如下：(1) 数据总线 DB:编号为 DOD7,用于 8255 与 CPU 传送 8 位数据。(2) 地址总线 AB:编号为 A0A1,用于选择 A、B、C 口与控制寄存器。(3) 控制总线 CB:片选信号、复位信号 RST、写信号、读信号。当 CPU 要对 8255 进行读、写操作对，必須先向 8255 发片选信号选中 8255 芯片， 然后发 读信号或写信号对 8255 进行读或写数据的操作。三、与外设接口部分三、与外设接口部分根据定义，8255 有 3 个通道 A、B、C 与外设连接，每个通道又有 8 根线与 外设连接，所以 8

9、255 可以用 24 根线与外设连接，若进行开关量控制，则 8255 可同时控制 24 路开关。各通道的引脚编号如下：(1) A 口：编号为 PA0PA7,用于 8255 向外设输入输出 8 位并行数据。(2) B 口：编号为 PB0PB7,用于 8255 向外设输入输出 8 位并行数据。(3) C 口：编号为 PC0PC7,用于 8255 向外设输入输出 8 位并行数据。当 8255 工作于应答 I/O 方式时，C 口用于应答信号的通信。四、控制器四、控制器8255 将 3 个通道分为两组。即 PA0PA7 与 PC4PC7 组成 A 组，PB0 PB7 与 PC0PC3 组成 B 组.如图

10、 7. 5 所示，相应的控制器也分为 A 组控制器和 B 组控制器，各组控制的作用如下：(1) A 组控制器：控制 A 口与上 C 口的输入与输出。(2) B 组控制器：控制 B 口与上 C 口的输入与输出。五、五、8255A 的引脚功能说明的引脚功能说明8255A 采用 40 引脚的双列直插式封装。40 个引脚分为与外设连接的引脚 和与 CPU 连接引脚。（1）与外设连接的引脚 8255A 与外设连接的引脚共有：PA7PA0A 端口数据线，双向三态。PB7PB0B 端口数据线，双向三态。PC7PC0C 端口数据线，双向三态。PB7PB0 和 PC7PC0 引脚能驱动达林顿复合晶体管（在 5V

11、 时输出 1mA)，所以 B、C 端口一般作为输出端口。（2）与 CPU 连接的引脚8255A 与 CPU 连接的引脚，有 8 根数据引脚 D7D0。它们全部是双向、三 态引脚，用来与数据总线相连接；另外，它还有 6 根输入控制引脚，用来接收 CPU 送来的地址和控制信号。这些引脚分别是：RESET输入复位信号，高电平有效。当 RESET 有效时，把 8255A 内部所 有寄存器（包括控制寄存器)全部清零，端口 A、B、C 自动设置为输入状态，三 个端口的数据线处于髙阻状态。一旦复位后,若使 8255A 重新工作必须进行初始 化编程。CS片选信号输入端，低电平有效。当 CS =0 为低电平时，

12、8255A 才被选 中，才能对 8255A 进行读写操作。RD读命令信号，输入低电平有效。当 RD =0 为低电乎时 CPU 对 8255A 进行读操作，读出或状态。WR写命令信号，输入，低电平有效。WR=0 为低电平时，CPU 对 8255A 进行写操作，把数据或控制字写入 8255A。A1A0 端口选择信号，输入。A1A0 的编码输入选择端口。8255A 有四个端 口地址，分别为 A 端口、B 端口、C 端口和控制寄存器。选择方法见表 8.5。表 8.5 8255A 端口寻址及基本操作向 8255A 输出一写操作CSRDWRA1A0操作功能 01000选择 A 端口，对 A 端口写操作 0

13、1001选择 B 端口，对 B 端口写操作 01010选择 C 端口，对 C 端口写操作 01011对控制寄存器写入控制字向 8255A 输出一读操作CSRDWRA1A0操作功能 00100选择 A 端口，对 A 端口读操作 00101选择 B 端口，对 B 端口读操作 00110选择 C 端口，对 C 端口读操作 00111非法操作，数据线处于高阻状态 1XXXX未选中，数据线处于高阻状态2.2.2 8253 芯片一、简介一、简介8253 内部有三个计数器，分别称为计数器 0、计数器 1 和计数器 2，他们 的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控 制字，互相之间

14、工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为 时钟输入端 CLK，一个为门控信号输入端 GATE，另一个为输出端 OUT。每个计 数器内部有一个 8 位的控制寄存器，还有一个 16 位的计数初值寄存器 CR、一 个计数执行部件 CE 和一个输出锁存器 OL。执行部件实际上是一个 16 位的减法计数器，它的起始值就是初值寄存器的 值，而初始值寄存器的值是通过程序设置的。输出锁存器的值是通过程序设置 的。输出锁存器 OL 用来锁存计数执行部件 CE 的内容，从而使 CPU 可以对此进 行读操作。二、工作原理二、工作原理8253 具有 3 个独立的计数通道，采用减 1 计数方式。在门控信号

15、有效时， 每输入 1 个计数脉冲，通道作 1 次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。8253 芯片有 24 条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。1.数据总线缓冲器数据总线缓冲器与系统总线连接，8 位双向，与 CPU 交换信息的通道。这 是 8253 与 CPU 之间的数据接口，它由 8 位双向三态缓冲存储器构成，是 CPU 与 8253 之间交换信息的必经之路。图 2-3 8253 内部原理图2.读/写控制读/写控制分别连接系统的 IOR 和 IOW，由 CPU 控制着访问 8253 的内部通 道。接收 CPU 送入的读/写控制信号， 并完成对芯片内部各功能部件的控制功

16、 能， 因此， 它实际上是 8253 芯片内部的控制器。A1A0：端口选择信号，由 CPU 输入。8253 内部有 3 个独立的通道，加上控制字寄存器，构成 8253 芯片 的 4 个端口，CPU 可对 3 个通道进行读/写操作 3 对控制字寄存器进行写操作。 这 4 个端口地址由最低 2 位地址码 A1 和 A0 来选择。如表所示。(1) CS片选信号，由 CPU 输入，低电平有效，通常由端口地址的高位地 址译码形成。(2) RD、WR读/写控制命令，由 CPU 输入，低电平有效。RD 有效时， CPU 读取由 A1A0 所选定的通道内计数器的内容。WR 有效时，CPU 将计数值写 入各个通道的计数器中，或者是将方式控制字写入控制字寄存器中。CPU 对 8253 的读/写操作。3.计数通道 02每