微机原理与接口技术课程设计——温度报警器

微机原理与接口技术

课程设计报告

设计名称：温度报警器

专 业： 计算机科学与技术 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师：

一、 功能分析

本设计采且PC微机一台和TD-PIT+实验系统一套实现了温度报警的功能，输入由A/D 转换单元可调电位器提供0~5V来模拟0~255℃的温度，具体所能实现的功能如下：

①输出数字量显示在显示器屏幕上，显示形式为：The temperature is:XXX；

②输出数字量显示在数码管上；

③当温度大于等于50℃时，报警器发出声音报警，否则不发声。

二、 设计原理

设计中采用的芯片有ADC0809，8254和8255。

1.ADC0809：

ADC0809包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。用它可直接输入8个单端的模拟信号，分时进行A/D转换，在多点巡回检测、过程控制等应用领域中使用非常广泛。ADC0809的主要技术指标为：

·分辨率：8位

·单电源：＋5V

·总的不可调误差：±1LSB ·转换时间：取决于时钟频率 ·模拟输入范围：单极性 0～5V ·时钟频率范围：10KHz～1280KHz

ADC0809的外部管脚如图1所示，地址信号与选中通道的关系如表1所示。

图1 ADC0809引脚图

表1 地址输入线与模拟输入端的关系

ADDC 0 0 0 0 1 1 1 1 ADDB 0 0 1 1 0

0 1 1 ADDA 0 1 0 1 0 1 0 1 模拟信号通道

IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7

设计中使用通道0，故ADDC,ADDB,ADDA全部接0。

2.8254：

8254是Intel公司生产的可编程间隔定时器。是8253的改进型，比8253具有更优良的性能。8254具有以下基本功能：

(1) 有3个独立的16位计数器；

(2) 每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数；

(3) 每个计数器可编程工作于6种不同工作方式；

(4) 8254每个计数器允许的最高计数频率为10MHz（8253为2MHz）；

(5) 8254有读回命令（8253没有），除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。

(6) 计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为n=fCLKi÷fOUTi、其中fCLKi是输入时钟脉冲的频率，fOUTi是输出波形的频率。

图2是8254的内部结构框图和引脚图，它是由与CPU的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254的工作方式如下述：

(1) 方式0：计数到0结束输出正跃变信号方式。

(2) 方式1：硬件可重触发单稳方式。 (3) 方式2：频率发生器方式。 (4) 方式3：方波发生器。 (5) 方式4：软件触发选通方式。 (6) 方式5：硬件触发选通方式。

图2 8254内部结构和引脚图

8254的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。控制字格式如图3所示。

图3 8254方式控制字格式

利用8254的方式3—“方波发生器”，将对应发声频率的计数初值写入计数器，就可产生对应频率的方波。计数初值的计算如下：

计数初值 ＝ 输入时钟 ÷ 输出频率

输入时钟采用系统总线上CLK(1.041667MHz)，报警时写入初值为1047，发声频率即为1041667/1047Hz，然后调用一个软件延时程序，再将0001写入初值，发声频率变为1041667/1Hz。由于正常人耳能听到的频率范围为20~20KHz，所以1041667Hz是听不到的，也就达到了消声的目的。设计中正是不断执行“判断温度大于等于50℃→发声→消声→再判断”这个循环来实现温度报警的功能。

3.8255：

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，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、方式1--选通输入/出方式、方式2--双向选通工作方式。8255的内部结构及引脚如图4所示，8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如图5所示。

图4 8255内部结构及引脚图

图5 8255工作方式控制字格式及C口置位/复位控制字

实验系统中的键盘及数码管显示单元提供了4行×4列共16个按键，4个7段数码管也接成扫描电路方式。共用段位控制信号A～Dp，各自独立的公共端及列选择信号X1～X4，行扫描信号为Y1～Y4。电路原理如图6所示。

图6 键盘及数码管显示单元电路原理图

8255的A，B口均为输出且为方式0，其中PA0~PA3接X1~X4用来选中需要显示的数码管；PB0~PB7接共用段位控制信号A~Dp，控制各个数码管具体显示的内容。

4.接线图：

综上所述，接线图如图7所示：

图7 设计接线图

对于此图有以下两点需要说明：

(1)系统总线上的XA2，XA3分别接芯片的A0，A1，因此芯片的地址要在片选基础上左移两位，即*4，例如8255片选接IOY2，则方式字地址为IOY2+03H*4 ，A口地址为IOY2+00H*4 ；

(2)作图软件中ADC0809无CS端，故采用了如图的连接方式，实际中只需将系统总线IOY0与ADC0809的CS连接即可。

三、 软件流程图

四、 软件代码

；***************根据CHECK配置信息修改下列符号值******************************* IOY0 EQU 0E000H IOY1 EQU 0E040H

IOY2 EQU 0E080H ；****************************************************************************** AD0809 EQU IOY0+00H*4 MY8254_0 EQU IOY1+00H*4 MY8254_MODE EQU IOY1+03H*4 MY8255_A EQU IOY2+00H*4 MY8255_B EQU IOY2+01H*4 MY8255_MODE EQU IOY2+03H*4

DATA SEGMENT

STR DB 'The temperature is: $'

DTABLE DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,67H ；初始化缓冲用于存放键值 DATA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA

START:MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV DX,MY8255_MODE ；初始化8255工作方式

MOV AL,80H OUT DX,AL

MOV DX,MY8254_MODE ；初始化8254工作方式 MOV AL,37H OUT DX,AL

LOOP1:MOV DX,AD0809 ；启动A/D转换

OUT DX,AL

MOV DX,OFFSET STR ；在屏幕上显示字符串“The temperature is:” MOV AH,9 INT 21H

MOV DX,AD0809 ；读出转换结果 IN AL,DX

MOV CL,AL

CMP AL,32H ；判断是否小于32H

MOV DX,MY8254_0 ；将计数初值1047装入8254计数器0， 发出对应频率声音 MOV AL,47H OUT DX,AL MOV AL,10H OUT DX,AL CALL DALLY

MOV DX,MY8254_0 MOV AL,01H OUT DX,AL MOV AL,00H OUT DX,AL

LOOP2:MOV AL,0FDH MOV DX,MY8255_A

OUT DX,AL

MOV AH,00H MOV AL,CL MOV BL,64H DIV BL

MOV CH,AH ADD AL,30H MOV DL,AL MOV AH,02H

INT 21H

SUB AL,30H …… 此处隐藏：3000字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……