微機(jī)原理-電壓報(bào)警器的設(shè)計(jì)

1、上海電力學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課名： 計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)計(jì) 題目： 電壓報(bào)警器的設(shè)計(jì) 院系： 自動(dòng)化工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)： 自動(dòng)化 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 時(shí)間： 2015年1月27日 電壓報(bào)警器的設(shè)計(jì)一、開(kāi)發(fā)目的課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生在學(xué)習(xí)完本門(mén)課后綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)，解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用問(wèn)題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它具有動(dòng)手、動(dòng)腦和理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)，是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、敢于動(dòng)手、善于動(dòng)手和獨(dú)立自主解決設(shè)計(jì)實(shí)踐中遇到的各種問(wèn)題能力的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生熟悉和掌握微機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計(jì)的方法、設(shè)計(jì)步驟，使學(xué)生得到微機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。讓學(xué)生獨(dú)立或集體討論設(shè)計(jì)題

2、目的總體設(shè)計(jì)方案、編程、軟件硬件調(diào)試、編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告等問(wèn)題，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際，提高動(dòng)手能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識(shí)到應(yīng)用知識(shí)的初步過(guò)渡。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)使學(xué)生熟練掌握微機(jī)系統(tǒng)與接口擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)方法，熟練應(yīng)用8086匯編語(yǔ)言編寫(xiě)應(yīng)用程序和實(shí)際設(shè)計(jì)中的硬軟件調(diào)試方法和步驟，熟悉微機(jī)系統(tǒng)的硬軟件開(kāi)發(fā)工具的使用方法。通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，不僅要培養(yǎng)學(xué)生事實(shí)求是和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本門(mén)課學(xué)習(xí)的情況，更要培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中查閱資料，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告表達(dá)設(shè)計(jì)思想和結(jié)果的能力。二、設(shè)計(jì)方案以及原理（一）設(shè)計(jì)方案采集05V的電壓，當(dāng)輸入電壓在3V以?xún)?nèi)，顯

3、示電壓值，如2.42。當(dāng)輸入電壓超過(guò)3V，顯示ERR，并報(bào)警。電壓值可在七段數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣廣告屏顯示或液晶屏顯示。報(bào)警形式自行設(shè)計(jì)，可用燈光閃爍表示，蜂鳴器鳴響報(bào)警等形式。（二）設(shè)計(jì)原理首先，用滑動(dòng)變阻器來(lái)模擬外界電壓的變化?；瑒?dòng)變阻器處于不同的阻值將會(huì)有不同的電壓輸入。電壓值通過(guò)0808A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量變?yōu)閿?shù)字量，并將信號(hào)輸入給8086微機(jī)。8086獲得電壓值后，將該電壓值與3V進(jìn)行比較。如果小于3V,8086會(huì)產(chǎn)生控制信號(hào)使數(shù)碼管顯示相應(yīng)的電壓值，同時(shí)8行8列的點(diǎn)陣顯示“OK”。如果電壓值大于3V，8086會(huì)控制使得數(shù)碼管顯示“ERROR”、點(diǎn)陣顯示“！”。再者，工作在方式3的825

4、3定器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不可中斷屏蔽信號(hào)來(lái)控制燈的閃爍和喇叭的鳴笛。三、硬件原理圖（一）芯片選型在本系統(tǒng)中，主要采用的芯片有CPU8086、74154譯碼器、8254可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片、8255并行接口芯片、A/D轉(zhuǎn)換接口芯片ADC0809。CPU8086主要是電壓報(bào)警系統(tǒng)的核心芯片，協(xié)調(diào)著8253芯片, 8255芯片，ADC0809芯片相互間的工作；8253是可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片，用來(lái)控制蜂鳴器；8255是并行接口芯片，用來(lái)連接數(shù)碼管顯示單元和8253芯片；ADC0809是A/D轉(zhuǎn)換單元，用來(lái)模擬電壓，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。（二）硬件原理圖1、 CPU8086和74154譯碼器模塊2、 A

5、DC0809模塊3、8255和8253模塊4、 點(diǎn)陣顯示模塊四、程序流程圖（一）主程序流圖（二）電壓報(bào)警流圖五、匯編程序.MODELSMALL.8086.databuff db 4 dup(0)tab db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fhleda equ 800Hledb equ 802hadc1 equ 902Hledc equ 804H.codemov dx,806h ; 8255 mov al,10000000bout dx,almov dx,306h ;8253mov al,36h out dx,almov ax,1000mov dx,3

6、00hout dx,almov al,ahout dx,almov dx,306hmov al,76h out dx,almov ax,1000mov dx,302hout dx,almov al,ahout dx,alstart:mov ax,datamov ds,axmov al,00hmov dx,ledb out dx,almov dx,600h mov al,00000000bout dx,almov dx,500h mov al,00000000bout dx,almov cx,0fhlop1:loop lop1mov al,00hmov dx,adc1 out dx,alnopi

7、n al,dx ;8位電壓mov bl,alcmp al,99hjb nextmov al,01hmov dx,ledb out dx,almov dx,600h ;點(diǎn)陣鎖存！mov al,00011000b out dx,almov dx,500h mov al,00100000bout dx,almov cx,0fhlop0:loop lop0mov cx,04fhlop5:loop lop5mov al,00000111bmov dx,ledc ;8255out dx,almov al,79hmov dx,leda out dx,almov cx,10dloop $mov al,0000

8、1011bmov dx,ledc out dx,almov al,50hmov dx,leda out dx,almov cx,10dloop $mov al,00001101bmov dx,ledcout dx,almov al,50hmov dx,ledaout dx,almov cx,10dloop $mov al,00001110bmov dx,ledcout dx,almov al,buff3mov ah,0mov si,axmov al,tabsimov dx,ledaout dx,almov cx,10dloop $dec cxjmp startnext: ;計(jì)算mov al,b

9、lnot almov ah,0mov bx,5000dmul bxmov bx,255ddiv bxmov bx,axmov ax,5000dsub ax,bx jmp bin2deccon: ;led輸出mov al,00000111bmov dx,ledc out dx,almov al,buff0mov ah,0mov si,axmov al,tabsiadd al,80h mov dx,leda out dx,almov cx,10dloop $mov al,00001011bmov dx,ledc out dx,almov al,buff1mov ah,0mov si,axmov a

10、l,tabsimov dx,leda out dx,almov cx,10dloop $mov al,00001101bmov dx,ledcout dx,almov al,buff2mov ah,0mov si,axmov al,tabsimov dx,ledaout dx,almov cx,10dloop $mov al,00001110bmov dx,ledcout dx,almov al,buff3mov ah,0mov si,axmov al,tabsimov dx,ledaout dx,almov cx,10dloop $dec cxjmp startbin2dec: ;轉(zhuǎn)為十進(jìn)制

11、push bxpush dxpush cxxor dx,dxmov bx,1000div bxmov cl,almov byte ptr buff0,clmov ax,dxmov bx,100xor dx,dxdiv bxmov cl,almov byte ptr buff1,clmov ax,dxmov bx,10xor dx,dxdiv bxmov cl,almov byte ptr buff2,clmov cl,dlmov byte ptr buff3,clpop cxpop dxpop bxjmp conEND六、程序運(yùn)行結(jié)果分析與預(yù)測(cè)連好硬件電路圖、載入程序后，點(diǎn)擊運(yùn)行鍵，程序的運(yùn)行

12、與預(yù)期的結(jié)果很相近，能很好的完成電壓報(bào)警功能。當(dāng)電壓值大于3V時(shí)，警示燈會(huì)閃爍且會(huì)鳴笛。同時(shí)數(shù)碼管顯示“ERROR”、點(diǎn)陣顯示“！”。在沒(méi)有超過(guò)3V時(shí)，改變滑動(dòng)變阻器阻值后，數(shù)碼管會(huì)顯示相應(yīng)的電壓值。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題有：1、數(shù)碼管顯示的值與實(shí)際電壓值之間存在微弱的誤差。解決辦法：將滑動(dòng)變阻器換成更靈敏的電壓感應(yīng)設(shè)備。2、數(shù)碼管顯示數(shù)字時(shí)不太穩(wěn)定。解決的辦法是：在電路間加入鎖存器和緩沖器等相關(guān)器件。七、總結(jié)在這次課程設(shè)計(jì)中也令我們學(xué)到了許多知識(shí)，從開(kāi)始拿到題目無(wú)從下手到通過(guò)查找各種資料并通過(guò)資料能夠完成系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，并通過(guò)參考其他資料理解了系統(tǒng)程序運(yùn)行流程。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到本人對(duì)單片機(jī)方面的知識(shí)知道的太少了，對(duì)于書(shū)本上的很多知識(shí)還不能靈活運(yùn)用，尤其是對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)句的理解和運(yùn)用，不能夠充分理解每個(gè)語(yǔ)句的具體含義，導(dǎo)致編程的程序過(guò)于復(fù)雜