微机接口应用案例

一、问题的提出二、案例分析三、案例功能扩展分析四、总结综合应用案例分析已学习如下知识的基本原理和基本应用：8255并行接口8251串行接口8253定时/计数器中断控制器A/DD/A键盘和LED一、问题的提出一、问题的提出试用8086、A/D（8位）等实现一个温度控制系统。该温度控制系统要求实现如下功能：1.设温度变送后的电压值范围为0到5V，当温度大于700度（温度变送后的电压值为2.5V80H)时，切断加热炉，停止加温，并使停止加温灯亮；当温度小于500度（温度变送后的电压值为1.25V40H）时，启动加热炉，开始加温，并使启动加温灯亮。2.当温度大于等于1000度(5vFFH)或温度小于450度(0.625v20H)时，发出声光报警。3.采集一个报警开关状态,如该开关闭合,则将某水阀门开到全开位置。4.增加小键盘和LED显示，并要求实现定时显示刷新功能。5.为本温度控制装置设计通讯接口。

该温度控制系统三步曲：采集（硬件软件结合）算法（软件）输出（硬件软件结合）初步分析二、案例分析1.计算机自动控制系统的组成2.硬件电路设计3.控制系统程序设计4.输出驱动和输入调理计算机自动控制系统计算机控制对象传感器放大器滤波器A/DD/A放大器执行部件开关量输入接口接口开关量输入装置开关量输出开关量输出装置1.计算机自动控制系统的组成2.硬件电路（功能1）（1）检测元件及变送器检测元件选用镍铬-镍铝热电偶，适用于0℃~1000℃的温度测量范围，相应输出电压为0mV~41.32mV。（也可以使用铜电阻）变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫伏变送器用于把热电偶输出的0~41.32mV变换成0~10mA范围内的电流；电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的0~10mA电流变换成0~5V范围内的电压。

表1温度-数字量对照表（2）接口电路接口电路有：ADC08098255（3）硬件电路如图示PC总线IOWIORA9~A3ADC0809D0~D7ALESTARTOEIN2译码200~207HEOCCS8255AA0A1WRRDD0~D7PC7210~213HA0A1A2D0~D7ABC010≥1≥1变送器热电偶PC0PC1PC2TDQDJRL三态输出锁存器逐次逼近寄存器8选1模拟多路开关地址锁存器D/A转换比较器控制逻辑STARTEOCCLKOE+VREF-VREFABCALEVccGNDIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN0D7D6D5D4D3D2D1D0ADC0809芯片启动A/D转换读取A/D转换结果查询PC7=1,A/D转换结束?NY设置8255A方式控制字，PC7输入,PC0输出存A/D转换结果>80HNYPC0=1PC1=0PC2=0<40HNYPC0=0PC1=1PC2=13.程序流程及程序设计开始

MOVDX,213HMOVAL,10001000BOUTDX,ALSTART:MOVDX,202HOUTDX,AL

MOVDX,212HASK:INAL,DXTESTAL,10000000BJZASK

MOVDX,202HINAL,DXMOV[2000H],AL

CMPAL,80HJGTZCMPAL,40HJLQDJMPSTART

TZ:MOVDX,213HMOVAL,00000001BOUTDX,ALMOVAL,00000010BOUTDX,ALMOVAL,00000100BOUTDX,ALJMPSTARTQD:MOVDX,213HMOVAL,00000000BOUTDX,ALMOVAL,00000011BOUTDX,ALMOVAL,00000101BOUTDX,ALJMPSTART4.输出驱动输出驱动：开关信号的驱动，将TTL电平转换为机械控制开关信号或电子控制开关信号。

输出驱动：继电器、接触器或固态继电器。

非门123457J1＋5VBATTL电平IA为“1”时，表示合上该开关。A为“0”时，表示断开该开关。继电器原理

220V地SSR—1SSR—2加热炉电源＋5V可控硅零交叉电路TTL12电源34固态继电器原理(SSR)A123457J1＋5VAIPC总线IOWIORA9~A3ADC0809D0~D7ALESTARTOEIN2译码200~207HEOCCS8255AA0A1WRRDD0~D7PC7210~213HA0A1A2D0~D7ABC010≥1≥1变送器热电偶PC0PC1PC2J1-AJ2-ASSR-A地J1—2J1—3＋24VTD地QDJ2—2J2—3＋24V功能2分析：要求：当温度大于等于1000度(5vFFH)或温度小于450度(0.625v10H)时，发出声光报警。设计：设计内容与前述内容相似，留作学生作业。三、案例功能扩展分析功能3分析：要求：采集一个报警开关状态,如该开关闭合,则将某水阀门开到全开位置。

接口：DAC08328255硬件电路如图示：PC总线IOWIORA9~A3译码200~207HCS8255AA0A1WRRDD0~D7PC7210~213HD0~D7PC0PC1PC2+-CSDAC0832DI0~DI7IOUT1IOUT2RFBXFER

WR2WR1ILE+5VVo电液转换TDQDJRLPC6阀门报警开关8位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7~DI0CSWR1WR2XFERILELELEIOUT1&&&RFBDAC0832芯片输入调理输入调理：将机械控制开关信号转换为TTL电平。

光电隔离原理

电源＋5V+48VaPC总线IOWIORA9~A3译码200~207HCS8255AA0A1WRRDD0~D7PC7210~213HD0~D7PC0PC1PC2+-CSDAC0832DI0~DI7IOUT1IOUT2RFBXFER

WR2WR1ILE+5VVo电液转换TDQDJRLPC6阀门报警开关电源＋5V+48Vaa三、案例功能扩展分析(2)多路温度检测和控制系统要求在上例中增加小键盘和显示，并要求实现定时显示刷新。硬件电路如图示:80868255A0A1PB7PB0PA6PA0A2A1EOHE2HE4HE6H8253A0A1OUT0A2A1DOHD2HD4HD6H8259A0IR0A1COHC2HINT74LS2730101H74LS2730100H8INTR三、案