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1、计算机硬件技术实践报告题目 温度测量系统设计 姓名 叶序 专业 测控技术与仪器 班级 2011152 学号 20112554 上海电力学院自动化工程学院目录: (1) 设计题目（2） 开发目的（3） 小组成员分工及成果（4） 设计方案以及论证（5） 硬件原理图（包括芯片的选型介绍）（6） 程序流程图（包括各个子系统和子过程的程序流程）（7） 程序清单，要有适当的注释（8） 程序运行结果分析与预测（9） 结果评述或总结（对实验结果进行分析，对实验过程进行总结，系统改进升级建议或者提出新的方案等。）i. 设计题目：温度测量系统的设计；ii. 开发目的： 利用8086微机设计出符合下面要求的系统：1
2、）利用热敏电阻和电桥电路测量温度变化信号；2）经过放大后送到ADC0809转换成数字信号；3）计算后在LED数码管显示其温度值；4）采用红绿灯指示温度范围，温度在给定范围内绿灯亮，温度超过指定范围时红灯显示警告。扩展功能：实现上位机显示。三、小组分工及成果：小组成员：何睿钦 20112559 叶序 20112554 刘卿材 20112556成员：何睿钦 主要负责：报警电路设计，温度测量电路设计。 叶序 主要负责：ADC0809与8255的连接以及8086与8255的连接。 刘卿材 主要负责：查阅资料，8086内置程序设计，协助完成实验运行iii. 设计方案：温度传感器A/D转换器微处理器译码红
3、绿灯报警显示i. 因为温度传感器在仿真中无法使用，故用一滑动变阻器代替。iv. 硬件原理图Intel 8086拥有四个16位的通用寄存器，也能够当作八个8位寄存器来存取，以及四个16位索引寄存器（包含了堆栈指标）。资料寄存器通常由指令隐含地使用，针对暂存值需要复杂的寄存器配置。它提供64K 8 位元的输出输入（或32K 16 位元），以及固定的向量中断。大部分的指令只能够存取一个内存位址，所以其中一个操作数必须是一个寄存器。运算结果会储存在操作数中的一个寄存器。模数转换器的选择ADC0809 是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道带有串行接口的A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性
4、强，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。工作原理ADC0809的工作时序如下图，ADC0831的工作过程如下：首先，将ADC0831的时钟拉低，再将片选端CS置低，启动A/D转换。接下来在第一个时钟的下降沿到来时，ADC0831的数据输出端被拉低，准备输出转换数据。从时钟的第二个下降沿到来开始，ADC0831开始输出转换数据，直到第九个下降沿为止，共8位，输出的顺序从最高位到最低位。芯片接口说明 2.5 ADC0809引脚图IN0IN7：8路模拟量输入端。2-12-8：8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。AL
5、E：地址锁存允许信号，输入端，高电平有效。START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。EOC： A/D转换结束信号，输出端，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。OE：数据输出允许信号，输入端，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHz。REF（+）、REF（-）：基准电压。Vcc：电源，单一+5V。GND：地。四位一体LED本次设计选用的是四位一体共阳极数码管。这类数码管可以分为共阳
6、极和共阴极，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同节点com，而每个LED的阴极非别为a、b、c、d、e、f、g及dp；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp，如下图所示，图中的8个LED分别图中adp各段对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字。数码管使用条件：a、段及小数点上加限流电阻b、使用电压：段，小数点，根据发光颜色决定c、使用电压: 静态：80mA动态：平均电流45mA 峰值电流：100MaOP07放大器介绍OP07是一种高精度单片运算放大器，具有极低的输入失调电压，极低的失调电压温漂，非常低的输入噪声电压幅度及长
7、期稳定等特点。可广泛应用于稳定积分、精密绝对值电路、比较器及微弱信号的精确放大，尤其适应于宇航、军工及要求微型化、高可靠的精密仪器仪表中。OP07作为一种低噪声高精度运算放大器，特别适合做前级放大器。具有以下特点： 1) 低的输入噪声电压幅度0.35 VP-P (0.1Hz 10Hz) 2) 极低的输入失调电压10 V 3) 极低的输入失调电压温漂0.2 V/ 4) 具有长期的稳定性0.2 V/MO 5) 低的输入偏置电流 1nA 6) 高的共模抑制比126dB 7) 宽的共模输入电压范围14V 8) 宽的电源电压范围 3V 22V 9) 可替代725、108A、741、AD510、1875
8、等电路程序流程图:1、 温度测量部分RV1滑动变阻器为在仿真中代替热敏电阻的电阻，后边的运算放大器将电压放大2、 ADC模数转换器:在系统中,ADC0809能将模拟量采样,进而转变为数字信号3、LED显示电路设计LED显示电路4、报警电路设计当温度低于80度时，绿灯亮；当温度高于80度时，红灯亮。报警电路完整系统的设计图：7） 程序清单，要有适当的注释CASD EQU 209HZ827 EQU 212HD8279 EQU 210HLEMDMOD EQU 00H ;左边输入,8位显示外部译码8位显示LEDFEQ EQU 38H ;扫描频率LEDCLS EQU 0C1H ;清除显示RAMZ8255
9、 EQU 21BHZ8255A EQU 218HZ8255C EQU 21AHCOUNT EQU 8DATA SEGMENT DATA1 DB 4 DUP(?)MESS1 DB ENTED ANY KEY TO BEGIN !,0DH ,0AH,$MESS2 DB 10,13,ENTER ANY KEY CAN EXIT TO DOS!, 0DH ,0AH,$MESS3 DB 10,13,INPUT THE TEMPERATURE VALUE :, $MESS4 DB 10,13,INPUT VALUE ERROR !0DH ,0AH,$MESS5 DB 10,13,INPUT A NEW T
10、EMPERATURE VALUE :,$MESS6 DB 10,13,* LET PA0=0 TO ADJUST THE TEMPERATURE VALUE !*, 0DH ,0AH,$MESS7 DB 10,13, * LET PA0=1 TO INPUT A NEW TEMPERATURE VALUE !*, 0DH ,0AH,$LED DB 3FH ,06H,5BH ,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39HDATA ENDS STACK SEGMENT SRACKSTA DW 50 DUP(?)TOP EQU LENGTH STA STACK EN
11、DS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART :MOV AX ,DATA MOV DS ,AXMOV ES ,AXMOV AH ,09H ;显示提示信息1MOV DX, OFFSET MESS1INT 21HMOV AH,09H ;显示提示信息6MOV DX,OFFSET MESS6 INT 21H MOV AH,09H ;显示提示信息7MOV DX,OFFSET MESS7INT 21H MOV AH,08HINT 21H MOV AH,09H ;显示提示信息3MOV DX,OFFSET MESS3INT 21HCALL INPUT
12、 ;输入设置的温度值存DATA1OK:MOV DX,Z8255 ;设置A口为输入,C口为输出MOV AL ,92HOUT DX, ALMOV DX ,Z8255CMOV AL,00HOUT DX,ALCALL DELAYCALL DELAYMOV DX, Z8279 ;初始化8279MOV AL, LEDMOD OUT DX,ALMOV AH, 09HMOV DX,OFFSET MESS2 ;显示提示信息2INT 21H BEGIN:MOV BX,0MOV CL,COUNTMOV CH,0BB:MOV DX,CSAD ;启动ADMOV AX,0OUT DX,ALCALL DELAY IN AL ,DX ;采样AD值ADC BX,AX ;求平均值LOOP BBMOV AX,BXRCR AX,1RCR AX,RCR AX,1CALL CHANGTOBCD ;转化为十进制的温度值MOV DI,OFFSET DATA1MOV DI+3,ALCALL DISMOV DI,OFFSET DATA1MOV BL,DI+2 MOV AL,DI+3 CMP AL,BL JB UP MOV DX,Z825
