温度显示系统

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1、一 设计任务描述1.1 设计题目：温度显示系统设计1.2设计目的一个学期的学习我们学习了许多微机原理和接口技术的一些基本知识。而本次的课程 设计是为了使学生将课堂所学的知识和实践有机结合起来，初步掌握计算机应用系统设计 的步骤和接口设计的方法，提高分析和解决实际问题的能力。通过设计实践,培养学生查阅专业资料，工具书或参考书,了解有关工业标准，掌握现 代设计手段和软件工具，了解主要芯片的结构功能和编程过程，并能以图纸和说明书表达 设计思想和结果的能力，还要培养和提高学生解决工程具体问题,动脑动手的技术工作能 力，而且要逐步建立科学正确的设计和科研思想，培养良好的设计习惯，牢固树立实事求 是和严肃

2、认真的工作态度。1.3 设计要求1、总体内容：利用微机原理试验箱的 ADCO809 单元和发光数码管显示单元，把模拟 量的温度，通过制式转换显示在数码管上。根据题目和所用的接口电路芯片设计出完整的 接口电路,并在实验系统上完成电路的连接和调试通过。2、要求：当温度低于或者高于设定值时，温度警示灯亮。3、程序设计:要求画出程序框图,设计出全部程序并给出程序设计说明和程序注释。1.4 温度显示系统温度显示系统的设计主要有三个部分一、是通过 ADC0809 芯片把模拟量的温度转换为数字量。这一部分主要是用模/数转 化器AD0809，把由电阻模拟的温度从IN0输入然后经过AD0809转换成为数字量送给

3、CPU。二、是把转换后的数字量进行制式后显示。这一部分是先把 AD 采样的结果除以100 把商存在AL并转存在SI中，余数存在AH中。在把AH中的数除以10把商存在SI+1中, 把剩余的余数存在SI+2中。然后取字型的偏移地址再加上段地址由8255的A 口和B 口 输出SI、SI+1、SI+2中的数。三、是温度监控报警。这一部分是将AD采样的结果与我们设定的两个温度值进行比 较，如果温度低于100值则使8255C输出OOFH值信号让显示灯始终，显示绿色，表示温 度正常。如果温度超过 100 值则使 8255C 口输出 0F0H 值信号让显示灯提示，显示红色灯 表示异常。如果温度超过 150 值

4、则使 8255C 口输出信号让显示灯报警，显示流水灯效果， 并停止温度计工作，防止其烧坏受损。二 概要设计2.1设计内容本次课程设计的内容为温度显示系统设计与实现。利用AD0809芯片将模拟量的温度 转换为数字量，然后将AD采样到的结果进行制式的转换并将结果显示在数码管上。采样 的结果与设定的温度限值进行比较，若超温了则让超温指示灯亮。根据需要，需选择的芯 片有AD0809 AD变换芯片，8255可编程并行接口。2.2设计方案通过应用模数转换器ADC0809将从模拟电阻上采集的数据通过端口 INO输入，在AD 的转换下，获得8位二进制的数字量（D7DO）,然后输入到8088系统总线上，进而输入

5、 到可编程并行接口 8255 上，选择工作方式 0 方式，基本输入输出方式吧数据输入到七段 数码管上，然后显示出数字信息。同时应用比较程序，设定温度值。如果在小于100值时则使8255C输出00FH值信号让显示灯始终，显示绿色，表示温 度正常。如果温度超过 100 值则使 8255C 口输出 0F0H 值信号让显示灯提示，显示红色灯，表 示异常。如果温度超过 150 值则使 8255C 口输出信号让显示等报警，显示流水灯效果，并停止 温度计工作，防止其烧坏受损。2.3 设计环境与器材（ 1 ） PC 微机一台 用于对程序的编译测试等，同时还需要对实验设备进行控制，提供整个程序的运行 平台，并且

6、收集和释放硬件信号，实现程序功能。（2）微机原理实验箱一台此设备必须能提供8255可编程并行串口、AD0809 AD变换芯片、LED指示灯和数 码管等必要芯片。并且能通过接受 PC 机传来的信息，显示出相应的功能。以支持电子时 钟的实现。（8）导线若干条 用于电路和芯片之间的连接。2.4 电路原理与主要芯片功能2.4.1 电路原理电路主要接线是将AD0809上的IN0接用来模拟温度的电阻器，把AD0809接到8088 芯片上。然后将 8088 与8255 相接，通过三个七段管显示器接到可并行接口 8255 芯片上， 以此来控制七段管显示器的位操作以及段操作。并为之在数据段开辟一处空间，专门存放

7、将要显示的数位代码。或向数据总域D0-D7 PB7-PBU控制部件4k丿“13933S373663573483393210S255 3111301229132S14271526162 =17241S2319222D21图 2.1 内部结构及引脚2.4.2 8255 主要功能8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、 B、C 三个并行接口，并行接口是以数据的字节为单位与 I/O 设备或被控制对象之间传递 信息。CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8位、16位、32位等。 用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0基本输入/出方式、方

8、式1选通 输入/出方式、方式 2-双向选通工作方式。8255工作方式控制字和C 口按位置位/复位控制字格式如图2.2所示:D7D6D?D4D3D2D1DOCl HK4fe0输出1输入D7D6D?D4D3D2D1DDb用置位复位 offe1 KFBl I 口输出 1输入方式选择 0方式0 1厅式1C 口高4位0樹出1输入u I的位选择D3D2D1Q Q 00 0 10 1 0A I0输出1输入3 0114 1 0 05 1 0 16 1107111方t选甘 00方式0 01方式1 lx芳式2(a) I .作方式挖制字(b) Cl :按位賈柏/复朴控制字图 2.2 置位 / 复位控制字格式8255

9、的寻址：8255占外设编址的4个地址，即A 口，B 口，C 口和控制寄存器各占一个外设接口地址。对同一个地址分别可以进行读写操作。例如，读A 口可将A 口的数据读出；写A 口可将CPU的数据写入A 口并输出表 2.3 在方式 0 下， 8255 的 16 种输入输出组合A组A 口（PAOPA7）C 口（PC4-PC7）入入入入入入入入入出入出入出入出出入出入出入出入出出出出出出出出B组B 口（PB0-PB7）C 口（PC0PC3）入入入出出入出出入入入出出入出出入入入出出入出出入入入出出入出出2.4.3 显示电路把计数器输送的信号有2进制转化为十进制后，在传给显示器，一次译码工作就完成了。 将

10、发光二极管的正极全部一起接到正电压，即所谓的“共阳极”显示器。显示器所显示的 字符与其输入的二进制代码即abcdefg七位代码之间存在一定的对应关系。a1 b(c d e:f g显示部分由共阳极的半导体数码管组成。由此可见，它由八只发光二极管组成（显示 三位数）。工作时 ，发光二极管的公共阳极接正电源。当某一发光二极管阴极加上低电平 时，相应的发光二极管导通，这一段（或点）就会发光。若要显示十进制的十个数码09， 只要在相应的字段阴极上加低电平即可。为限制各发光二极管的电流，可在它们的公共阳 极上串联一只240 Q左右的限流电阻。图 4.4.2 数码管的字形图图 4. 4.3 数码管中的发光二

11、极管一般数字系统中处理和运算结果都是用二进制编码、BCD码或其他编码表示的，要将 最终结果通过LED显示器用十进制数显示出来，就需要先用译码器将运算结果转a换成段 码，当然，要使发光二极管发亮，还需要提供一定的驱动电流。2.4.4 ADC0809 主要功能ADC0809具有8个通道的模拟输入线（IN0IN7），可在程序控制下对任意通道进行A/D转换，获得8位二进制数字量（D7DO）。模拟输入部分有8路多路开关，可由3位地址输 入 ADDA、ADDB、ADDC 的不同组合来选择， ALE 为地址锁存信号，高电平有效，锁存这三条 地址输入信号。主体部分是采用逐次逼近式的A/D转换电路，由CLK控制

12、的内部电路的工 作,START为启动命令，高电平有效，启动ADC0809内部的A/D转换，当转换完成，输出信 号EOC有效，OE为输出允许信号，高电平有效，打开输出三态缓冲器，把转换后的结果送 DB。ADC0809的内部结构和引脚如图2.3所示：三态输出门610逐次逼近寄存棒 S, A. R8路模拟开关ADDC图 2.3 内部结构和引脚ADC0809的一个显著特点是，其芯片内部集成了一个8选1的模拟门，且利用ADDAADDC 三个信号的编码来选择相应的模拟输入。由于ADC0809输出数字信号是经由OE控制的三 态门完成的，故ADC0809可以直接与系统总线连接，占用8个接口地址。它也可以像AD

13、574 那样经可编程并行接口 8255 与总线连接。工作过程：1、当模拟量送至某一输入通道INi后，CPU将标识该通道编码的三位地址信号经数据 线或地址线输入到 ADDC、 ADDB、 ADDA 引脚上。2、地址锁存允许ALE锁存这三位地址信号，启动命令START启动A/D转换。3、转换开始,EOC变低电平，转换结束，EOC变为高电平。EOC可作为中断请求信号。 转换结束后，可通过执行IN指令，设法在输出允许OE脚上形成一个正脉冲，打开三态缓 冲器把转换的结果输入到DB，一次A/D转换便完成了。三 程序接线图及流程图3.1 实验接线图系统的连线图主要由三个部分构成。8255并口控制器、ADC0809模/数转换器、键盘及数码管显示单元。如下图所示：系统总线芯片 8255数码管显示单元ADC0809 芯片图 3.1 实验接线图3.2 主程序流程图主程序的流程图是对整个程序的逻辑的图象表示。首先是设置8255 的各个端口地址。 接着初始化 8255、AD0809 芯片，然后进行 AD 采样、结果转存、数制转换、温度显示、比 较报警。图 3.2 系统实现流程图四 温度显示系统设计源程序MY8255_AEQU0600HMY8255_BEQU0602HMY8255_CEQU0604HMY8255_CON EQU 0606HSSTACK SEGMENT STACKD