压力测量系统

江苏大学《微型计算机原理与应用》课程设计题目：压力力测量报警系统设计学院：专业：作者姓名：学号：设计任务书一、目的1.建立微机系统概念，加深对微机系统的理解和认识，提高微机系统的应用能力。2.进一步学习和掌握微机系统程序设计方法，通过应用程序的编写和调试，学习程序的调试方法。3.进一步熟悉微机典型接口芯片的使用，借口的外部设备与系统连接方法。二、题目微型计算机应用系统设计——《压力测量报警装置》三、设计要求1.以8086（8088）CPU为主控单元，构建微机应用系统。2.应用系统的硬件设计，画出电路原理图和线路连接图。3.应用系统的软件设计，画出软件流程图和主要控制程序。4.根据实验条件进行微机系统的部分模拟调试供工作，写出调试说明。5.整理设计说明书，列出常考文献清单。四、列出使用文件和设备清单五、完成定时/计数器的8253和中断控制器8259的实验摘要压力测量系统是工业生产过程自动化中的重要测量设备，可以用来测量压力、液位等工程参数。本文介绍了一种基于8086微处理器的压力测控系统，系统操作简便、自动化程度高、扩展方便且具有良好的人机交互能力。该系统通过实验，取得了较为满意的控制效果。可应用在一些精度要求不太高的系统中。为了降低成本，在满足性能的要求下，选择低成本器件，简化系统设计。关键字：8086处理器8255接口A/D转换器压力传感器LED目录一、概述...........................................................................................................................................11、设计要求.............................................................................................................................12.设计思想................................................................................................................................13.压力测量系统的总体结构....................................................................................................2二、硬件设计...................................................................................................................................21实验硬件选择.......................................................................................................................21.18086微处理器.........................................................................................................21.2系统扩展口的选择....................................................................................................21.3A/D转换器的选择..................................................................................................41.4LED显示器................................................................................................................52电路方框图...........................................................................................................................53线路连接...............................................................................................................................63.18255A与LED和开关的连接...................................................................................63.2ADC0809与138译码器的连接................................................................................64设计线路图...........................................................................................................................7三、软件设计...................................................................................................................................81设计流程图...........................................................................................................................82源程序...................................................................................................................................9四、实验箱模拟调试.....................................................................................................................15五、小结.........................................................................................................................................16六、元器件清单.............................................................................................................................17参考文献.........................................................................................................................................18`1一、概述1、设计要求设计一个对压力传感器的信号进行检测并在LED数码显示器上显示压力值的系统，当压力低于100kpa时，黄灯亮起，。当压力高于200kpa时，红灯亮起。LED的显示内容为P=XX。X为测试值。2.设计思想压力测试系统的设计，必然要牵涉到压力的感应与转化，所以必须要有压力传感与A/D转换器。将自然中的模拟量转化为电压信号，再转化位数字信号进行处理。一个小型的微机系统，必须要有8086CPU来进行整体的控制，将其通过8255与A/D传感器进行连接。这就是这个系统的主要框架。而具体的应用框架则是在主要的框架上添加。设计的报警器量程为0~255KPA，当压力低于100kpa时，黄灯亮起。当压力高于200kpa时，红灯亮起。应添加8255模块。通过编程来控制黄灯与红灯的亮灭情况，考虑到要进行比较，所以我用了两个比较器进行数据的比较。而至于LED显示，且显示内容为三位。我将在程序之中体现。做出成品之后可用于测量液压来判断水位高低。`23.压力测量系统的总体结构二、硬件设计1实验硬件选择1.18086微处理器8086是Intel系列的16位微处理器，它采用HMOS工艺技术制造，芯片采用40系列线封装，单一的+5V电源，时钟频率为5～10MHz。8086有16根数据线和20根地址线，可以处理8位和16位数据，寻址1MB的储存单元和64KB的I/O端口。1.2系统扩展口的选择本次设计采用的是8086微处理器，选择8255A可编程并行接口作为系统的扩展接口，8255A的通用性强，适应灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。8255是并行的I/0接口芯片，内部有三个相互独立压力传感器数模转换单元CPU并行接口芯片8255两位数码显示管显示当前压力小于100Pa黄灯闪大于200Pa红灯闪`3的8位数据端口。8255实现了外设与8086之间的数据传输。8255引脚：RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。CS:芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输.RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。PA0～PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入锁存器。PB0～PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输出缓冲器。PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。`4'A0,A1:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器.当A0=0,A1=0时,PA口被选择;当A0=0,A1=1时,PB口被选择;当A0=1,A1=0时,PC口被选择;当A0=1.A1=1时,控制寄存器被选择.1.3A/D转换器的选择选用一片ADC0808，以进行模拟——数字量转换。ADC0809是采用分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模——数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。ADC0809芯片有28条引