工院课程设计多路温度巡检仪

1、题目：八路温度巡回检测系统院系：专业：姓名：班级学号：指导教师：日期：2012.05.28201。06.08t .若立工於zr支课程设计多路温度巡检仪设计说明书1 .设计任务21.1 设计题目21.2 设计目的21.3 设计任务22 .总体方案设计与方案论证32.1 总体方案设计与论证32.2 温度采集、计算的方案设计与论证33 .系统总框图及总体软件设计说明44 .系统资源分配64.1 系统相应单元标示符64.2 系统资源分配65 .局部程序设计说明75.1 巡显子程序75.2 PB口按键子程序105.3 温度模块子程序166 .系统功能及其操作说明197 .调试记录及调试结果198 .课程

2、设计总结20附录：程序清单201杼立工农Nr支fujUn课程设计多路温度巡检仪设计说明书1 .设计任务1.1 设计题目多路温度巡检仪1.2 设计目的通过小型微机应用产品的设计与调试过程，运用微机原理及接口技术课程所学的基本知识，在设计中加以应用，进而得到理解、巩固和提高发展，通过实践的过程学习与掌握分析与解决实际问题的方法与手段，提高设计、编程与调试的实际动手能力，作为工程技术工作的一次基本训练。1.3 设计任务设计一个以单片机为核心的多路温度巡回检测显示仪表系统，通过多选一电子模拟开关及A/D转换器巡回采集各路温度传感及变送器的数据，进行信号处理及标度变换，以一定的节拍时间依序显示各检测回路

3、的序号及温度值，并可通过按钮开关操控作冻结或切换显示，在单片机实验板台上模拟调试实现。（一）基本设计要求1、开机进行接口部件及数码显示器、指示灯、讯响器等自检。2、八位LED八段数码管显示当前检测回路的序号、温度值及温度单位“OCB其他界面信息，温度显示单位为OC,保留一位小数。3、八路温度按节拍巡回检测显示，温度测量范围50OC+50OC。4、键盘设定巡回节拍范围为0.5S5.0S.5、设选用的温度传感变送器将检测的50OC+50OC温度变换为05V电压信号，综合误差为±0.5OC。6、应采取数字滤波技术提高测量稳定性。7、设置一个“冻结”按钮开关以操控进入与退出当前回路的冻结显示

4、方式，冻结显示期间每0.5S更新一次温度值。8、设置一个“切换”按钮开关以操控强行切换显示下一检测回路号及温度值。9、对开关量输入进行软件消抖动处理。（二）功能扩展提示：（选做）1、无操作时间超过10分钟后自动恢复为基本的温度巡显方式。2、超上限告警功能，键盘设定温度上限范围为50OC+50OC,监测到某回路温度超上限时有相应的显示闪烁提示、LED指示、讯响告警控制功能。3、增加温度超下限告警功能处理功能。4、每巡回显示一遍，穿插一个节拍显示实时钟，通过键盘设定时间。5、其他功能扩展。2 .总体方案设计与方案论证2.1 总体方案设计与论证本次课程设计的要求是8路温度巡显仪，该系统主要有三部分主

5、成：数码管显示部分，温度采集与处理部分，功能键操作部分。见如下的框图所示。多路温度巡检仪图1-系统软件设计的整体思路框图32.2 温度采集、计算的方案设计与论证竹立工於Nr支课程设计多路温度巡检仪设计说明书方案一采用ADC0809芯片把经过每一路温度传感变送器变换为05V电压信号转化为数字量采用滚存最新的4次温度值进行求平均值并且每个工作大循环调用一次，把这个平均值扩大到01000的温度内码存储起来这样一来可以使-50°C、0°C、50°C分别变换成0、500、1000的温度内码，要显示的时候读出温度内码转化为BCD码送入8位7段数码管显示，8路温度信号采用巡回动

6、态显示。通过按键操作进行修改系统程序的的标志位，程序中通过判断这些标志位来修改显示的节拍和温度报警的上下限。方案二也是采用ADC0809用每调用一次温度采集子程序就把8路的温度每一路采集四次存放到存储单元中，这样每调用一次就要算32次，每次AD转化最少要100US要是稍微延时1MS的时候，每次调用就要32MS。如果显示的时候采用静态显示的时候要很多条I/O线。综上所述，选用方案一，要是选用方案二的时候每次调用时太久不利于系统工作，会影响后面的程序调用。每个大循环调用1路四次的AD转化且滚存到存储区中，把AD值转化成温度内码，再把温度内码转化成BCD码。3 .系统总框图及总体软件设计说明5课程设

7、计多路温度巡检仪设计说明书7开始玛口:中1寸育心、门巫田旦位1r基本初始化设备自检1工作初始化|延时3050MSI/O接口芯片（值初态8255）及I/O初|教码管、指示灯、讯响器,|可自检接口芯片等L各模块所用资源初值初态断、定时、存储单元等）匚"单按键（中开关量输入及消抖判当前界面,取相应内容按格式送显缓显示内容送显缓r/应增加小数点和闪烁的判断显示显示更新驱动1温度滚动采集存储i节拍控制及显示数据处理冻结显示控制手动切换控制长时间无操作处理*超上限告警处理*超下限告警处理判节拍到，更改当前显示路次及温度数据处理（滤波标度），以节拍或每0.5S计算一次8路T内判按钮动作，建标志信息

8、，令节拍到也不切换，每0.5S更新温度显示数据约每8mS采一路，8路轮流,每路缓存4次，按队列滚存判按钮动作,按节拍到执行相应工作或更改节拍计时数据，令随后节拍即到非常态（巡显）下，发生键盘、按钮动作则更改进程为常态1分钟无函春露当前温度，超上限则置标志（每路一个位），驱动相应指示灯，及讯响同上判当前有意义的操作，如F（功能键）、S（确认键）、C（撤消键）、09置相应操作信息或执行相应工作图3-系统软件设计的总流程图并解释I心神立工兴金,支Fujian UOkierS |y 4f课程设计多路温度巡检仪设计说明书4 .系统资源分配4.1 系统相应单元标示符PROGRESSEQU60H;线程标志B

9、EATTIME1EQU61H;节拍缓存1BEATTIME2EQU62H;节拍缓存2BEATSETEQU63H;节拍设定单元ADTIMEEQU66H;ADDISPCIRCLOADEQU64H;显示路数LEDTWISTATEQU01H;闪烁标志位LEDTWIWEIEQU65H;第几位闪烁NOOPETIME1EQU66H;无操作延时NOOPETIME2EQU67HTEMPUPEQU68H;温度上限TEMPDOWNEQU69H;温度卜-限CLOCKSETEQU6AH;时钟设置0:小时设置，1:分钟设置，2:秒设置DISPCIRCSTATBIT00H;循显状态标志，0:循显，1:冻结4.2系统资源分配系

10、统资源分配表硬件资源分配片内数据存储空间的分配名称实现的功能字节地址用途PB0冻结/解冻按键00H-07H工作寄存器R0-R7PB1进程切换按键10H-1FH8路温度内码的存储单元PB2确定按键27H-28H超上下限报警缓存单元PB5改变时钟调整的位置29H-2FHPB口消抖动的暂时存储单元PB6减按键30H-37H数码管显示缓存区PB7加按键38H-3CH分别为200us、10ms、1s、1分1小时存储单元L0-L7超过上限温度报警3DH3FH温度BCD码的十位个位小数位临时存储单元L8-L15超下限温度报警40H-5FH8路温度每一路采集4次的存储单元P3.2蜂鸣器超温报警60H进程标志位

11、P0口数据地址/数据总线复用61H、62H节拍缓存单元P1口外部扩展地址总线的高八位63H节拍设定单元P2口片外芯片的线选端66H、67H无操作延时单元P3口WR、RD片外扩展的读写信号68温度上限69温度卜-限6A时钟设置单元5 .局部程序设计说明5.1 巡显子程序（一）巡显子程序的流程图9竹立工於Nr支Fuji*，UAK«r5 |y.课程设计多路温度巡检仪设计说明书#图4-巡显子程序流程图源程序如下:DISPALL:JBDISPCIRCSTAT,DISPFROST;冻结判断SJMPDISPCIRCDISPFROST:;冻结MOVA,DISPCIRCLOADCJNEA,#08H,A

12、DDETETIME;是否是时钟LCALL间SJMP束ADDETETIME:INCMOVDISPCLOCK;显示时DISPALLEND;结;0.5秒检测一次BEATTIME1A,BEATTIME1CJNEA,#50,DISPALLEND；是否已经0.5SMOVBEATTIME1,#0SJMPADSTARTDISPCIRC:；循显开始INCBEATTIME1MOVA,BEATTIME1CJNEA,#10,ADSTART;节拍MOVBEATTIME1,#0MOVA,BEATTIME2；节拍单元（按BCD码）加1ADDA,#1DAAMOVBEATTIME2,ACJNEA,BEATSET,ADSTART

13、；到节拍设定的时间MOVBEATTIME2,#0INCDISPCIRCLOADMOVA,DISPCIRCLOADCJNEA,#9,ADSTARTMOVDISPCIRCLOAD,#。ADSTART:;开始AD转换及实时钟MOVA,DISPCIRCLOADCJNEA,#0,DISPALLNEXT1LCALLDISPAD0SJMPDISPALLENDDISPALLNEXT1:CJNEA,#1,DISPALLNEXT2LCALLDISPAD1SJMPDISPALLENDDISPALLNEXT2:CJNEA,#2,DISPALLNEXT3LCALLDISPAD2SJMPDISPALLENDDISPALL

14、NEXT3:CJNEA,#3,DISPALLNEXT4LCALLDISPAD3拆温度子程序包括在左边第一位显示当前路次过判断温度的符号的标志位 34H.7 ,可以知道当前温度为正或为负, 如果当前的温度十位为零时，要把十位关显示。源程序如下：（二）拆温度子程序SJMPDISPALLENDDISPALLNEXT4:CJNEA,#4,DISPALLNEXT5LCALLDISPAD4SJMPDISPALLENDDISPALLNEXT5:CJNEA,#5,DISPALLNEXT6LCALLDISPAD5SJMPDISPALLENDDISPALLNEXT6:CJNEA,#6,DISPALLNEXT7LC

15、ALLDISPAD6SJMPDISPALLENDDISPALLNEXT7:CJNEA,#7,DISPALLNEXT8LCALLDISPAD7SJMPDISPALLENDDISPALLNEXT8:LCALLDISPCLOCKSETBP1.0;清除警报SETBP1.1SETBP3.2DISPALLEND:RET为负时显示出负号,最右边两位分别显示“°C”。通DISPADMESS:MOVA,#80HANLA,3FHCJNEA,#00H,DISPADMESS1MOV35H,#12HSJMPDISPADMESS2DISPADMESS1:MOV35H,#10H八种M制废话课巡ANL3FH,#07

16、FHDISPADMESS2:MOV32H,3DHMOV33H,3EHMOVA,3FHCJNEA,#00H,DISPADMESS3MOV34H,#12HSJMPDISPADMESS4DISPADMESS3:MOV34H,3FHDISPADMESS4:MOV30H,#14HMOV31H,#13HMOV36H,#12HRET（三）拆时间子程序原理同TEST2012子程序，把3AH,3BH,3CH中的数据分别把高四位和低四位拆到两个字节的第四位，这两个字节的高四位清零。把拆出来的两个字节送到显示缓存区显示。源程序略。5.2 PB口按键子程序PB口按键子程序流程图13杼立工於三保fbjlah Uftbi

17、。r$T。，Tec£.课程设计多路温度巡检仪设计说明书15开始判断进程0,即判断显里不是为是变速巡进程Y判断是不是PB0按下判断是不是PB1按,下:不DISPCIRCSTAT=1将冻结标志为置1:PROGRESPROGRESS加1PROVES调用PB6子程序判断是不PB6CLRTR1PROGRESS=6?判断是不是PB7按返回PROGRESS=1N调用PB7子程序PB:MOVDPTR,#0FDFDH;独立按键PB0-7检测且控制L0-L7子程序MOVXA,DPTR;输入PB0-7电平MOV2FH,2EHMOV2EH,2DHMOV2DH,2CHMOV2CH,2BHMOV2BH,2AHM

18、OV2AH,ACJNEA,2EH,PBENDCJNEA,2DH,PBENDCJNEA,2CH,PBENDCJNEA,2BH,PBENDCJNEA,#00H,PBNEXT0SJMPPBENDPBNEXT0:JB2FH.0,PBNEXT1JNB2AH.0,PBNEXT1LCALLPB0CALLNOOPECLEARSJMPPBENDPBNEXT1:JB2FH.1,PBNEXT2JNB2BH.1,PBNEXT2LCALLPB1CALLNOOPECLEAR杼立工於孑酸fbjlah ufleers课程设计多路温度巡检仪设计说明书SJMPPBENDPBNEXT2:JB2FH.2,PBNEXT3JNB2BH.

19、2,PBNEXT3LCALLPB2CALLNOOPECLEARSJMPPBENDPBNEXT3:JB2FH.3,PBNEXT4JNB2BH.3,PBNEXT4LCALLPB3CALLNOOPECLEARSJMPPBENDPBNEXT4:JB2FH.4,PBNEXT5JNB2BH.4,PBNEXT5LCALLPB4CALLNOOPECLEARSJMPPBENDPBNEXT5:JB2FH.5,PBNEXT6JNB2BH.5,PBNEXT6LCALLPB5CALLNOOPECLEARSJMPPBENDPBNEXT6:JB2FH.6,PBNEXT7JNB2BH.6,PBNEXT7LCALLPB6CAL

20、LNOOPECLEARSJMPPBENDPBNEXT7:JB2FH.7,PBENDJNB2BH.7,PBENDLCALLPB7CALLNOOPECLEARSJMPPBENDPBEND:RET17PB0:MOVA,PROGRESSCJNEA,#0,PB0ENDCPLDISPCIRCSTATPB0END:RETPB1:INCPROGRESSMOVA,PROGRESSCJNEA,#5,PB1NEXTCLRTR1;时间停止运行PB1NEXT:CJNEA,#6,PB1ENDMOVPROGRESS,#1PB1END:RETPB2:MOVPROGRESS,#。SETBTR1；时间开始运行RETPB3:RET

21、PB4:RETPB5:MOVA,PROGRESSCJNEA,#5,PB5ENDINCCLOCKSETMOVA,CLOCKSETCJNEA,#3,PB5ENDMOVCLOCKSET,#0PB5END:RETPB6:MOVA,PROGRESSCJNEA,#0,PB6NEXT1JNBDISPCIRCSTAT,PB6ENDDECDISPCIRCLOADMOVA,DISPCIRCLOADCJNEA,#0FFH,PB6ENDMOVDISPCIRCLOAD,#8SJMPPB6ENDPB6NEXT1:CJNEA,#2,PB6NEXT3MOVA,BEATSET;秒单元（按BCD码）减1ADDA,#99HDAAM

22、OVBEATSET,ACJNEA,#04H,PB6END;MOVBEATSET,#50H;设节拍SJMPPB6ENDPB6NEXT3:CJNEA,#3,PB6NEXT4DECTEMPUP;设上限MOVA,TEMPUPCJNEA,TEMPDOWN,PB6NEXT31SJMPPB6ENDPB6NEXT31:JNCPB6ENDMOVTEMPUP,TEMPDOWNSJMPPB6ENDPB6NEXT4:CJNEA,#4,PB6NEXT5DECTEMPDOWN;设下限MOVA,TEMPDOWNCJNEA,#0FFH,PB6ENDMOVTEMPDOWN,#0SJMPPB6ENDPB6NEXT5:;设时钟MO

23、VA,CLOCKSETCJNEA,#0,PB6NEXT50MOVA,3CH;小时单元（按BCD码）减1ADDA,#99HDAAMOV3CH,ACJNEA,#99H,PB6END;小于0MOV3CH,#23H;小时单元清零SJMPPB6ENDPB6NEXT50:CJNEA,#1,PB6NEXT51MOVA,3BH;分钟单元（按BCD码）减1ADDA,#99HDAAMOV3BH,ACJNEA,#99H,PB6END;小于0?MOV3BH,#59H;分钟单元清零SJMPPB6ENDPB6NEXT51:CJNEA,#2,PB6ENDMOVA,3AH;秒单元（按BCD码）减1ADDA,#99H竹立工於N

24、r支Fuji*，UAK«r5 |y.课程设计多路温度巡检仪设计说明书DAAMOV3AH,ACJNEA,#99H,PB6END;小于0?MOV3AH,#59H;秒单元清零PB6END:RETPB7:MOVA,PROGRESSCJNEA,#0,PB7NEXT1JNBDISPCIRCSTAT,PB7ENDINCDISPCIRCLOADMOVA,DISPCIRCLOADCJNEA,#9,PB7ENDMOVDISPCIRCLOAD,#。SJMPPB7ENDPB7NEXT1:CJNEMOV；秒单元（按A,#2,PB7NEXT3A,BEATSETBCD码）力口1ADDA,#1DAAMOVBEATS

25、ET,ACJNEA,#51H,PB7END;】1分钟？MOVBEATSET,#05H;设节拍SJMPPB7ENDPB7NEXT3:CJNEA,#3,PB7NEXT4INCTEMPUP；设上限MOVA,TEMPUPCJNEA,#0,PB7ENDMOVTEMPUP,TEMPDOWNSJMPPB7ENDPB7NEXT4:CJNEA,#4,PB7NEXT5INCTEMPDOWN;设下限MOVA,TEMPDOWNCJNEA,TEMPUP,PB7NEXT41SJMPPB7ENDPB7NEXT41:JCPB7ENDMOVTEMPDOWN,TEMPUPSJMPPB7ENDPB7NEXT5:MOVA,CLOCK

26、SET；设时钟CJNEA,#0,PB7NEXT50MOVA,3CH;小时单元（按BCD码）加1ADDA,#1DAAMOV3CH,ACJNEA,#24H,PB7END;满24小时？MOV3CH,#0;小时单元清零SJMPPB7ENDPB7NEXT50:CJNEA,#1,PB7NEXT51MOVA,3BH；分钟单元（按BCD码）加1ADDA,#1DAAMOV3BH,ACJNEA,#60H,PB7END;满1小时？MOV3BH,#0；分钟单元清零SJMPPB7ENDPB7NEXT51:CJNEA,#2,PB7ENDMOVA,3AH；秒单元（按BCD码）力口1ADDA,#1DAAMOV3AH,ACJN

27、EA,#60H,PB7END;满1分钟？MOV3AH,#0；秒单元19课程设计多路温度巡检仪设计说明书-FujUrt清零PB7END:RET#5.3 温度模块子程序(一)温度采集存储子程序依据路数设为N通过：N*4+3EH可以算出第N路温度存储的首地址通过滚动存放到连续的四个单元中。滚存的示意图如下：例如第一路1*4H+3EH=42H(二)转换成温度内码的子程序首先读出42H中的内容到 A中指针加1指向43H,把A (42H)放入43H指针减去2指向41H单元，且读到 A中指针加1指向42H,把A (41H)放入42H指针减去2指向40H ,且读到A中指针加1指向41H,把A(40H)放如41

28、H读出AD信号到40HDPL+1指向下一个通道的 AD转换子程序返回此程序该设计的核心的算法之一，主要利用(D1+D2+D3+D4)/4*1000/255这样一来可以把AD转化出来的值放大到0-1000的温度内码。源程序如下：TRANISN:MOVA,#0E8HMOVB,R2MULABMOVR3,BMOVA,#03HMOVB,R2MULABMOVR0,AMOVR1,B（三）温度内码转化为BCD码的子程序CLRCMOVA,R0ADDA,R3MOVR0,AMOVA,R1ADDCA,#0MOVR1,A;转成内码,保存到12H,13HRET把温度内码和500相比较，如果大于500说明温度为正的，用内码

29、-500=TT/100的商为温度的十位，余数/10的商为温度的个位，此时的余数为温度的小数位。课程设计多路温度巡检仪设计说明书杉立工於Nr支fbjlaoUftbiflrsT*chnow.1如果是小于500说明温度为负的，用500-内码=T此时再按照上面的取余数和商的算法算出温度值。流程图下图。码流程图温度内码转BCD源程序如下:TRANBCD:；低八位是否等于 F4H,即是否等于021;R0:低八位，R1:高八位CLRCCJNER1,#01H,TRANBCD1；高八位是否等于1CJNER0,#0F4H,TRANBCD2MOV3DH,#0MOV3EH,#0MOV3FH,#0；等于0度SJMPTR

30、ANBCDEND竹立工於Nr支Fuji*，UAK«r5 |y.课程设计多路温度巡检仪设计说明书TRANBCD2:；高八位等于1JCTRANBCD21；是否大于0度MOVA,R0；温度大于0度CLRCSUBBA,#0F4HLCALLSAVEBCD;转换为BCD码SJMPTRANBCDENDTRANBCD21:CLRCMOVA,#0F4H;温度小于0cSUBBA,R0;LCALLSAVEBCD;转换为BCD码MOVA,3FH;"-"号需显示，添加负号标志ORLA,#80H;MOV3FH,A;回存SJMPTRANBCDENDTRANBCD1:JCTRANBCD11DEC

31、R1;高八位比01H大,R1减去500的高八位01HCLRC;清除借位标志位MOVA,R0;低八位和500的低八位相减SUBBA,#0F4HMOVR0,AJCTRANBCD12;是否有借位LCALLSAVEBCD;没借位CJNER1,#01H,TRANBCDEND;高八位是否为1?LCALLCOMPBCDSJMPTRANBCDENDTRANBCD12:DECR1;借位，高位减1LCALLSAVEBCDCJNER1,#01H,TRANBCDEND;高八位是否为1?LCALLCOMPBCDSJMPTRANBCDENDTRANBCD11:CLRC;清除进借位标志位MOVA,#0F4H;高八位比01H

32、小，说明高八位为00H,为负数SUBBA,R0;JCTRANBCD112SJMPTRANBCD111TRANBCD112:LCALLSAVEBCDSJMPTRANBCD113TRANBCD111:LCALLSAVEBCDLCALLCOMPBCDTRANBCD113:MOVA,3FH;"-"号需显示，添加负号标志ORLA,#80H;MOV3FH,A;回存TRANBCDEND:RET23竹立工於Nr支Fuji*，UAK«r5 |y.课程设计多路温度巡检仪设计说明书6.系统功能及其操作说明(1)硬件自检功能：本系统上电先是自检是蜂鸣器响1.0S关断，L0-L7点亮1.0

33、S熄灭,L8-L151.0S熄灭，数码管按照每一段一段的循环点亮，到第八位的时候全部数码管点亮1S熄灭数码管。(2)自动巡检功能：路数从第一路开始显示当前路的温度，每1S路次加1显示该路的温度值，到第九路的时候显示出来实时钟。路数返回到第一路。(3)实时钟调整：当第九路的时候通过按键PB5、PB6、PB7可以进行对实时钟的时钟，分钟，秒钟进行调整。(4)冻结巡检功能：当按下PB0按键时路数不再变化，一直显示当前路的温度，且温度值可以更新，直到无操作时间到则继续巡回显示。(5)手动切换功能：当再次按下PB0时路数按照以9为模加1。(6)温度报警功能：如果当前路的温度高于TEMPUP(温度上限)或者低于TEMPDOWN(温度下限)，蜂鸣器响起，现对应的LED灯点亮。(7)功能选择设定：当第一次按下PB1键是进入功能选择界面，再次按下PB1是进入节拍设定状态，第三次按下PB1是进入温度上限调整状态，第四次按下PB1是进入温度下限调整状态，第五次按下PB1