基于8086的温度采集系统软硬件设计-中北大学

。-可编辑修改-目录第一章温度采集系统软硬件设计任务..............................................................31.1设计内容及要求................................................................................................................31.2课程设计的要求...............................................................................................................3第二章总体设计方案.........................................................................................................42.1设计思想..............................................................................................................................42.2总体设框图.........................................................................................................4第三章硬件设计....................................................................................................................53.1硬件设计概要.....................................................................................................53.1.18088主控模块......................................................................................................53.1.2并行接口模块...........................................................................................63.1.3A/D转换模块...........................................................................................93.1.4显示模块..................................................................................................103.3硬件电路设计系统原理图..........................................................................................11第四章软件设计..................................................................................................................124.1程序流程图.......................................................................................................................124.2源程序及其说明.............................................................................................................14第五章收获、体会.............................................................................................................17参考文献.........................................................................................................................................18。-可编辑修改-第一章温度采集系统软硬件设计1.1实验目的为了实现计算机对生产过程及对象的控制，需要将对象的各种测量参数按照要求转换成数字信号送入计算机。经计算机运算处理后再再转换成适合于对生产过程进行控制的量。所以在危机和生产过程之间，必须设置信息的变换和传递通道。而我们所做的模拟输入通道，主要功能就是随时间变化的模拟输入信号变成数字信号送入计算机，主要由AD590温度传感器，8088CPU,8255A,A/D转换器和LED显示器等组成。本实验通过设计一个微机控制的温度采集系统，旨在使学生能做到以下几点：1．了解微机控制的温度采集系统软硬件设计原理和方法。2．进一步掌握并行接口芯片和模数转换的工作原理与使用方法。1.2实验设备l．8088系列微机一台2．微机硬件实验平台。3．定时/计数器、并行接口芯片4.ADC0809。-可编辑修改-5.8255并口控制器1.3实验内容及要求以8088CPU为核心设计一个温度采集系统，系统可以实现一路温度的采集，在3位LED显示器上显示当前温度。本设计所用器件主要有传感器，A/D转换器，8088CPU，可编程并行接口8255，LED显示器等。首先传感器把所测的温度转换为电压，输入A/D转换器中进行转换，然后再把得到的二进制数经过CPU在LED上显示出来。本设计共分以下几个模块：8088主控模块、A/D转换模块、并行接口模块、显示模块。1.4模块分工黄少潇负责主控8088模块，裴旭负责并行接口模块，郭福负责A/D转换模块，赵大庆负责显示模块。第二章总体设计方案2.1设计思想在许多传统行业中，多路高温度采集系统是不可或缺的。电厂，石化行业及制药厂等企业生产过程中，普遍存在着需要进行温度测量的场合。因为温度是生产过程和科学实验中普遍且重要的物理参数。在工业生产中，为了高效生产，必须对生产过程的主要参数，如温度，压力，速度等进行有效的检测并控制。其中温度检测在生产过程中占有相当大的比例。而我们所做的课题正是以8088cpu为核心设计一个温度巡回监测系统（A/D采用ADC0809）.系统可实现温度信号的采集，在3位LED显示器上显示当前的温度。经标度变换后送LED显示器显示，只进行一路采集。该系统主要用于温度检测，并在LED上显示当前的温度值。当温度信号改变时，LED。-可编辑修改-显示的值也随之改变。2.2原理框图图2.2原理框图第三章硬件设计3.1硬件设计概要系统的主要功能是实现温度信号的采集，在3位LED显示器上显示当前的8088控制器温度传感器ADC0809并行接口8255LED显示。-可编辑修改-温度。模拟现场一个点的温度巡回检测，温度范围0-51摄氏度。3.1.18088主控模块（1）8088的功能简介：Intel8088CPU准是16位微处理器，它仍旧是属于16位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为4.77MHz，地址总线为20位，可使用1MB内存。8088内部数据总线都是16位，外部数据总线是8位，而它的兄弟8086是16位。8088为40条引线、双列直插式封装。它们的40条引线排列。8088有最小组态（单微处理器组成的小系统）和最大组态（多处理器系统）两种工作模式，大部分引脚在两种组态下功能是一样的，只有8根引脚的名称及功能不同（24脚~31脚）。（2）原理图设计。-可编辑修改-图3.1.18088电路原理图（3）8088管脚连接介绍1.D0~D7数据线连接8255A接口芯片的PA0~PA7口；2.A0,A1地址线连接8255A地址线A0,A1；3.A2~A19通过逻辑器和8255A的CS连接；4.IOR,IOW连接8255A的WR,RD；5.RESET连接8255A的RESET；6.CLK接为标准的4.77MHZ；7.8088为最小模式下。3.1.2并行接口模块(1)8255A的功能简介1.8255A内部结构8255A芯片是一个采用NMOS工艺制造的40引脚双列直插式（DIP）封装组件。8255A有3个8位数据端口，即A口、B口及C口，它们都可以分别作为输入口或输出口使用；A组控制与B组控制；读／写控制逻辑；数据总路线缓冲器。2.8255A主要的外部引脚。-可编辑修改-图3.1.2a8255A引脚图PA7~PA0：A口的8条I／O线。8条线只能同时作为输入或输出，不能分开使用，可设置成双向口，也只有A口允许这样做。PB7~PB0：B口的8条I／O线。不可以设置成双向口，其它和A口一样。PC7~PC0：C口的8条I／O线。不可以设置成双向口，但它可以分拆为两组即高4位和低4位，这两组可以任意设置为输入或输出。除了作为独立的I／O线外，C口还经常为A口、B口服务，配合A口、B口作联络线使用。A1、A0：端口地址选择信号。用于选择8255A的3个数据端口和一个控制口。当A1A0=00时，选择端口A；为01时，选择端口B；为10，选择端口C；为11时，选择控制口。3.8255A工作方式方式0：基本的输入／输出方式。A口、B口、C口都可以工作在些方式下。方式1：选通输入／输出方式（应答方式）。A口、B口工作在此方式下。方式2：双向传输方式。只有A口可以工作在此方式下。。-可编辑修改-4.8255A方式控制字格式D7D6、D5D4D3D2D1D01A口A口C口高4位B口B口C口低4位00方式001方式11x方式20输出1输入0输出1输入0方式01方式10输出1输入0输出1输入表1(2)原理图设计。-可编辑修改-图3.1.2b8255A系统原理图（3）8255A管脚连接介绍8255A的D0~D7接8088的D0~D7；A口PA0~PA7接三片八段LED显示器；B口接ADC0809的八个数据口。C口的PC0—PC2作为三片LED的片选。C口的PC5~PC7和ADC0809的ALESTART、ENABLE、EOC相连。当EOC为高电平时表示转换完成，CPU可以从数据口读数据。CPU通过8255A给START一个正脉冲，是ADC0809开始工作。PROTEL原理图中用网络标号连接。。-可编辑修改-（4）8255A的各个口地址图3.1.2c8255A地址由原理图图3.1.1，图3.1.2b和图3.1.2c可知：8255A的PA口地址为：0000H；PB口地址为：0001H；PC口地址为：0002H；控制口地址为：0003H。3.1.3A/D转换模块（1）ADC0809的功能简介ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D转换器。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。-可编辑修改-模拟输入信号中的一个进行A/D转换。首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已