温度采集及显示控制

1、河北科技大学课程设计报告学生姓名：学号：专业班级：软件工程课程名称：接口技术课程设计学年学期：2020学年第学期指导教师：目录一、设计题目1二、设计目的：1三、设计原理及方案：11原理及方案18255简介2ADC0809主要功能2七段LED显示器及其接口32.实验电路及连接4四、实现方法41. 实验程序框图42. 程序源代码7五、实施结果161操作步骤162运行结果16六、改进意见及建议16七、设计体会17一、设计题目温度采集及显示控制二、设计目的：1了解闭环控制的基本原理。2.进一步熟悉A/D变换原理和编程方法。3进一步了键盘扫描和LED显示原理和编程方法。三、设计原理及方案：1原理及方案利

2、用实验仪上显示电路，键盘电路，A/D变换电路，完成温度显示，可以利用实验仪上的电位器模仿温度变化，加热和致冷可以用发光管代替。用键盘可以设定恒温温度，当温度超过设定温度+/-2°C时，就要启动加热或致冷。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AD0809A/D变换芯片，8255可编程并行接口。通过应用模数转换器AD0809将从模拟电阻上采集的数据通过端口IN0输入，在A/D的转换下，获得8位二进制的数字量（D7D0），然后输入到80

3、88系统总线上，进而输入到可编程并行接口8255上，选择工作方式0方式，把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。温度显示范围-3949度如果在小于键盘设定温度-2C时则使8255C输出OOFH值信号让显示灯始终，显示绿色，表示温度过低。如果温度超过键盘设定温度+2°C则使8255C口输出OFOH值信号让显示灯提示，显示红色灯，表示温度过高。如果温度在键盘设定温度-/+2C以内则使8255C口无输出信号让显示灯熄灭，表示温度在正常范围内8255简介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

4、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6-4所示：戒向数据总线D0-D7験器&位内总线JLI'"A控部RD处A1AuRESET控制部件:017-3456785011r,if"-丿Avo11111111111111111111-O9£765421-O9S765432143333333333222222222

5、RESETCS图3.18255内部结构及引脚ADC0809主要功能AD0809具有8个通道的模拟输入线（INOIN7），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2A/D转换电路，由CLK控制的内部电路的工作,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，0E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。ADC0

6、809的内部结构和引脚如图3.3所示：STARTCI.K1<J.1N'oTWADDAADD13ADDCAt.EZ-1地山卜顿佇v讦-in1讥J匸17J(-uvKt-r<-)UE11jy12VetGdIDVrepf)图3.3内部结构和引脚七段LED显示器及其接口七段LED显示器：由七个发光段构成，每段均为1个LED二极管。通过控制不同段的点亮和熄灭，显示出16进制数字或字符。七段LED显示器有共阳极和共阴极两种结构，如图6-3所示的七段LED实际上包含8个LED（7段字形加上小数点DP）。1位LED显示器有1根位选线和8根段选线，段选线控制字符的选择，位选线控制显示位的亮和暗

7、。;ldORhchhh图d4七段LEDIz示1irt-hcJef£h连接孔1连接孔21ADCSCS22IN0电位器输出38255CSCS04PA0L05PA1L16KEY/LEDCSCS12.实验电路及连接LED显示电路和键盘电路实验仪上已接好。原理图见图1。量输入和地址选择信号即可。A/D变换电路只要接上模拟电位器模仿温度采样+EA/D_C5C52*-1-uEpQDQQncADSADIAD2AD3AD4血AD6AD7/RDRESETB1234rD67DDDDDDDD1-2_.-4s.b7AJHAAAAAAppppppppPBOPBLPE：2PE：2：PE：4FEEETPE：5PB6

8、/CSPE：?計t-*LED1匸4U翌383718202122232425PAO口模仿加热电机PA1口模仿致冷电机实现方法1. 实验程序框图A/D采样子程序框图LED显示子程序框图键盘扫描子程序框图温度控制主程序框图2. 程序源代码modeequ082h;方式0,PA,PC输出，PB输入PortAequ8000h;PortAPortBequ8001h;PortBPortCequ8002h;PortCCAddrequ8003h;控制字地址ADPortequ0a000h;AD采样输入片选CS273equ0a000h;控制输出片选UPequ16h;NextDOWNequ15h;LastLowLimi

9、tequ10HighLimitequ30LowTempequ-45;A/D0HighTempequ55;A/D255Heatequ1;加热控制Coolequ2;致冷控制OUTBITequ09002h;位控制口OUTSEGequ09004h;段控制口IN_KEYequ09001h;键盘读入datasegmentLEDBufdb6dup(?);显示缓冲Numdb1dup(?);显示的数据DelayTdb1dup(?)CurTempdb1dup(?)SetTempdb1dup(?)PortABufdb1dup(?)LEDMAP:;八段管显示码db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh

10、,07hdb7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hKeyTable:;键码定义db16h,15h,14h,0ffhdb13h,12h,11h,10hdb0dh,0ch,0bh,0ahdb0eh,03h,06h,09hdb0fh,02h,05h,08hdb00h,01h,04h,07hdataendscodesegmentassumecs:code,ds:dataDelayprocpushpushnearaxcx;延时子程序moval,0movcx,axloop$popcxpopaxretDelayendpDisplayLEDprocnearmovbx,offsetLED

11、Bufmovcl,6;共6个八段管movah,00100000b;从左边开始显示DLoop:movdx,OUTBITmoval,0outdx,al;关所有八段管moval,bxmovdx,OUTSEGoutdx,almovdx,OUTBITmoval,ahoutdx,al;显示一位八段管pushaxmovah,1callDelaypopaxshrah,1incbxdeccljnzDLoopmovdx,OUTBITmoval,0outdx,al;关所有八段管retDisplayLEDendpTestKeyprocnearmovdx,OUTBITmoval,0outdx,al;输出线置为0movd

12、x,IN_KEYinal,dx;读入键状态notalandal,0fh;高四位不用retTestKeyendpGetKeyprocnearmovch,00100000bmovcl,6KLoop:movdx,OUTBITmoval,ch;找出键所在列notaloutdx,alshrch,1movdx,IN_KEYinal,dxnotalandal,0fhjneGoon_;该列有键入deccljnzKLoopmovcl,0ffh;没有键按下,返回0ffhjmpExit1Goon_:decclshlcl,2;键值=列X4+行movch,4LoopC:testal,1jnzExit1shral,1in

13、ccldecchjnzLoopCExit1:movdx,OUTBITmoval,0outdx,almovch,0movbx,offsetKeyTableaddbx,cxmoval,bx;取出键码movbl,alWaitRelease:movdx,OUTBITmoval,0outdx,al;等键释放movah,10callDelaycallTestKeyjneWaitReleasemoval,blretGetKeyendpDisplayResultprocnearmoval,CurTemptestal,80hjzGE0movLEDBuf,40h;'-'decalnotaljmpG

14、oonmovLEDBuf,0;''movcl,10movah,0divclmovbl,almovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,bxmovLEDBuf+1,almovbl,ahmovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,bxmovLEDBuf+2,almovLEDBuf+3,0;'moval,SetTempmovah,0movcl,10divclmovbl,almovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,bxmovLEDBuf+4,almovbl,ahmovbh,0GE0:Goon:addbx,offsetLE

15、DMAPmoval,bxmovLEDBuf+5,alretDisplayResultendpReadADprocnearmovdx,ADPortmoval,0outdx,almoval,60rr:decal;delayjnzrrmovdx,ADPortinal,dxretReadADendpReadTempprocnearmovbx,0movcl,16RLoop:callReadADmovah,0addbx,axdeccljnzRLoopshrbx,4movax,bxmovcl,HighTemp-LowTempmulcladdal,LowTempmovCurTemp,alretReadTemp

16、endpStartprocnearmovax,datamovds,axmoval,modemovdx,CAddroutdx,al;输出控制字movSetTemp,20MLoop:callTestKeyjneKeyPressedcallDisplayResultcallDisplayLEDcallReadTempmoval,SetTempdecaldecalcmpCurTemp,aljgeGN2orPortABuf,HeatandPortABuf,notCooljmpGN4GN2:moval,SetTempmoval,ah;/256incalincalcmpCurTemp,aljleGN3orP

17、ortABuf,CoolandPortABuf,notHeatjmpGN4GN3:andPortABuf,not(Cool+Heat)GN4:movdx,PortAmoval,PortABufoutdx,aljmpMLoopKeyPressed:callGetKeycmpal,DOWNjneKey0cmpSetTemp,LowLimitjeKey1decSetTempjmpKey1Key0:cmpal,UPjneKey1cmpSetTemp,HighLimitjeKey1incSetTempKey1:jmpMLoopstartendpcodeendsendstart五、实施结果1操作步骤1)

18、.按照电路图链接电路，完成电路链接。2) .打开计算机电源，执行WAVE集成调试程序源代码。3) .执行程序源代码，改变电位器，进行实验并记录实验结果。2运行结果调整电位器，LED显示温度范围在-39°C到49°C，分辨率为2°C。当采集的温度值超过设定温度时，能点亮发光二极管。小于设定温度-2C时显示绿色；温度超过设定温度+2°C,显示红色灯；温度在设定温度-/+2°C以内显示灯熄灭，表示温度。按键盘向上键,LED显示设定温度+1C,按向下键LED显示设定温度-1°C。六、改进意见及建议这次设计基本的完成了课程设计的要求，实现了温度的采集及显控制示。通过测试表明系统的设计是正确的，可行