温度采集及显示控制

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：20—20学年第学期指导教师：20年月

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℃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（D7—D0），然后输入到8088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-39~49度如果在小于键盘设定温度-2℃时则使8255C输出00FH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℃则使8255C口输出0F0H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-/+2℃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：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(IN0～IN7)，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(D7～D0)。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3.3所示：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。图3.4七段LED显示2.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。A/D变换电路只要接上模拟量输入和地址选择信号即可。PA0口模仿加热电机PA1口模仿致冷电机PA0口模仿加热电机PA1口模仿致冷电机电位器模仿温度采样图1连接孔1连接孔21AD_CSCS22IN0电位器输出38255_CSCS04PA0L05PA1L16KEY/LED_CSCS1四、实现方法1.实验程序框图A/D采样子程序框图A/D采样子程序框图开始启动AD变换延时读AD变换值返回否是否是否是开始输出列扫描信号列信号移位读入行值有键输入6列扫描完？计算键值等待键松开查表得到键码返回是否否是开始始始关闭所有显示位取出显示数据输出时钟脉冲输出位选通信号8位数据输出延时位选通信号移位6位全显示完？返回显示数据移位取出数据一位输出键盘扫描子程序框图LED键盘扫描子程序框图LED显示子程序框图高2高2度+/-2度内开始工始当前温度和设定温度送显示缓冲键盘值是？显示温度不变当前温度与设定温度比较初始化温度参数采样当前温度加热读键盘致冷低2度向下键向上键设定温度减1设定温度加1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;LastLowLimitequ10HighLimitequ30LowTempequ-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;键盘读入口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,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:dataDelayprocnearpushax;延时子程序pushcxmoval,0movcx,axloop$popcxpopaxretDelayendpDisplayLEDprocnearmovbx,offsetLEDBufmovcl,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,[bx]movdx,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0movdx,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,1inccldecchjnzLoopCExit1:movdx,OUTBITmoval,0outdx,almovch,0movbx,offsetKeyTableaddbx,cxmoval,[bx];取出键码movbl,alWaitRelease:movdx,OUTBITmoval,0outdx,al;等键释放movah,10callDelaycallTestKeyjneWaitReleasemoval,blretGetKeyendp;===================================DisplayResultprocnearmoval,CurTemptestal,80hjzGE0movLEDBuf,40h;'-'decalnotaljmpGoonGE0:movLEDBuf,0;''Goon:movcl,10movah,0divclmovbl,almovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,[bx]movLEDBuf+1,almovbl,ahmovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,[bx]movLEDBuf+2,almovLEDBuf+3,0;''moval,SetTempmovah,0movcl,10divclmovbl,almovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,[bx]movLEDBuf+4,almovbl,ahmovbh,0addbx,offsetLEDMAPmoval,[bx]movLEDBuf+5,alretDisplayResultendpReadADprocnearmovdx,ADPortmoval,0outdx,almoval,60rr:decal;delayjnzrrmovdx,ADPortinal,dxretReadADendpReadTempprocnearmovbx,0movcl,16RLoop:callReadADmovah,0addbx,axdeccljnzRLoopshrbx,4movax,bxmovcl,HighTemp-LowTempmulclmoval,ah;/256addal,LowTempmovCurTemp,alretReadTempendpStartprocnearmovax,datamovds,axmoval,modemovdx,CAddroutdx,al;输出控制字movSetTemp,20MLoop:callTestKeyjneKeyPressedcallDisplayResultcallDisplayLEDcallReadTempmoval,SetTempdecaldecalcmpCurTemp,aljgeGN2orPortABuf,HeatandPortABuf,notCooljmpGN4GN2:moval,SetTempincalincalcmpCurTemp,aljleGN3orPortABuf,CoolandPortABuf,notHeatjmpGN4GN3:andPortABuf,not(Cool+Heat)GN4:movdx,PortAmoval,PortABufoutdx,aljmpMLoopKeyPressed:callGetKeycmpal,DOWNjneKey0cmpSetTemp,LowLimitjeKey1decSetTempjmpKey1Key0:cmpal,UPjneKey1cmpSetTemp,HighLimitjeKey1incSetTempKey1:jmp