测试与报警系统-微机接口课程设计报告

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华中科技大学微机接口课程设计实验报告

华中科技大学微机接口课程设计实验报告

《微机接口技术》课程设计报告设计题:人工降雨系统指导老师:谭支鹏、熊自立、陈永平设计时间:2013.10.28 至2013.11.1人工降雨系统设计一、课程设计目的1、掌握接口硬件开发平台的使用方法,利用现有的实验平台和PC机,组成一个微机模拟应用系统。

2、掌握基本接口电路的综合应用。

3、掌握接口电路的驱动程序和界面软件的设计与编制,学会调试与测试接口软件的一般方法。

4、微机接口技术及接口芯片的综合应用。

5、在干旱了一段时间后,进行人工降雨。

不同的季节,大自然不降雨对生活生产的影响不同,要控制好等待多久才进行人工降雨,以及降雨的量。

二、课程设计要求设计一个模拟的微机应用系统。

要求该系统综合应用实验台上的多种资源(并行接口、串行接口及其它接口和传感器)设计满足选题要求的符合实际应用的硬件系统,编制主控程序;执行元件驱动程序;通信程序等相应的软件,实现主控中心微机与终端机的远距离传送以及远程控制或监测功能。

由一个主控机(上位机)和若干个下位机组成,上位机与下位机利用串行通讯接口进行连接,构成一个完整系统。

主控机负责数据处理,下位机负责接口访问,接口所需的芯片功能需要通过FPGA自己设计实现。

基于FPGA设计的芯片功能可以是一个完整的功能芯片,也可以只是你在应用需要的芯片某项功能即可。

验收的时候会根据实现的情况作出评价。

(1)主控机:在屏幕上用数字、图形、表格、曲线等方式直观地显示数据/状态处理的结果和过程。

(2)下位机:用实验台的声光部件描述当前监控/操作的工作状态,按主控机的命令驱动执行元件并返回状态和结果。

题目要求:1.用实验台上的信号电源模拟湿度计的信号电压。

2.用实验台上的LED和扬声器模拟加湿动作及报警信号。

3.用实验台上的步进电机模拟水泵动作。

4.上位机实现图形监控。

(模拟)三、课程设计内容及过程1.系统总体结构图1) 系统硬件由主控机(其中一台微机)、终端机(另一台位微机)和执行部件组成。

微机原理与接口技术课程设计电子报警器设计

微机原理与接口技术课程设计电子报警器设计

课程设计任务书学生姓名:专业班级:电子信息工程2班指导教师:工作单位:题目:电子报警器设计一、设计条件:1.运用所学的微机原理和接口技术知识;2.微机原理和接口技术实验室的实验箱设备。

二、要紧任务:(包括课程设计工作量及其技术要求和说明书撰写等具要求)假想制作一个防盗器件。

具体要求:程序运行时扬声器发出警报声,使得8个LED指示灯不断光闪,光闪周期为2秒,14秒倒计时终止后液晶显示器显示相关警报信息。

警报信息显现后LED灯熄灭,程序按任意键退出后声不响光不闪。

依照设计任务和要求,在设计前必需对微机原理与接口技术中的8255和8253芯片熟悉了解和把握。

设计中要紧要完成的是发声报警和发光报警这两个部份功能,故在程序设计中只要设计触动键盘中的数字键即8个LED不断光闪,同时内扬声器发出警报声,且在屏幕上显示警报信息。

在设计发声报警时利用了8253可编程按时记数器。

在设计发光报警时利用了8255芯片。

在程序设计中利用INT 10H实此刻屏幕上显示相关的警报信息。

三、时刻安排:指导教师签名:年月日基于微机原理电子警报器的设计摘要在现今高速进展的中,人们对自身所处的环境愈来愈关切,居家平安已成为现今小康之家优先考虑的。

当您上班家中无人,或仅有老人孩子在家,或您晚上在家熟睡,您必需确保家庭成员和财产的绝对平安。

众多住宅小区的安防防犯要紧倚靠安装防盗窗、防盗门和人工防犯。

如此不仅有碍美观,不符合防火的要求、而且不能有效地避免坏人的侵入。

随着生活水平的不断提高,人们的平安防范意识也在不断的增强,各类智能防盗报警器应运而生,并非断地向各个领域深切,报警器是一种为避免或预防某事件发生所造成的后果,以声音、提示等形式来警示或提示咱们应当采取某种行动的电子产品。

随着科技的进步,家居安防中的机械式报警器愈来愈多地被先进的电子报警器代替,如防盗报警器、防火报警器、煤气天然气泄露报警器等。

而且电子报警器在平安智能家居监控报警系统起愈来愈重要的作用。

微机原理与接口技术实验报告

微机原理与接口技术实验报告

微机原理与接口技术实验报告引言微机原理与接口技术是计算机科学与技术专业的一门重要课程,通过实验的方式来深入理解微机原理和接口技术的原理和应用。

本实验报告将详细介绍我们在实验中所学到的内容和实验结果。

一、实验目的微机原理与接口技术实验的主要目的是让学生通过实验来了解和掌握微机系统的结构与工作原理,以及接口技术的基本原理和应用。

通过实验,我们可以加深对微机原理和接口技术的理解,并能够熟练操作相应的实验设备和软件。

二、实验内容本次实验主要包括以下几个方面的内容:1. 微机系统的组成与原理:了解微机系统的基本组成部分,包括微处理器、存储器、输入输出设备等,并学习它们的工作原理和相互之间的联系。

2. 微机系统的调试与测试:学习使用调试工具和测试设备来验证微机系统的正确性和稳定性,通过调试和测试来发现和排除系统中的问题。

3. 接口技术的原理与应用:了解各种接口技术的原理和应用,包括并行接口、串行接口、USB接口等,学会设计和实现简单的接口电路。

4. 接口电路的设计与调试:通过实际设计和调试接口电路,加深对接口技术原理的理解,并能够解决实际问题。

三、实验过程及结果在实验中,我们首先学习了微机系统的基本结构和工作原理,并通过实际操作,搭建了一个简单的微机系统。

通过调试和测试,我们验证了系统的正确性和稳定性。

接着,我们学习了各种接口技术的原理和应用。

我们以并行接口为例,设计了一个简单的并行接口电路,并通过实验验证了其正确性。

同时,我们还学习了串行接口和USB接口的原理,并了解了它们在实际应用中的重要性。

在接口电路的设计和调试过程中,我们遇到了一些问题,例如信号传输的稳定性、接口电路的兼容性等。

通过分析和调试,我们逐步解决了这些问题,并取得了令人满意的实验结果。

四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了微机原理和接口技术的基本原理和应用。

通过实际操作和调试,我们不仅掌握了微机系统的组成和工作原理,还学会了设计和实现简单的接口电路。

微机接口课程设计报告报告

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微机接口课程设计报告题目:简易密码锁的设计专业:电子信息工程专业班级:电信2013学号:201350822720135082542013508281学生:雪、高子懿、磊指导教师:农峰2015 年7 月13 日目录一、设计任务1二、设计思路1三、设计过程23.1 系统方案论证23.2 硬件电路设计43.2.1 8255A接口模块43.2.2 行列式键盘模块43.3 软件系统设计63.3.1程序主流程设计63.3.2行扫描法识别按键 (7)3.3.3 按键转码及数据处理 (9)3.3.4 循环队列存储数据103.3.5 密码验证及信息显示 (10)四、系统调试与结果12五、主要元器件与设备13六、结论14七、参考文献14一、设计任务基于PROTEUS实现简易密码锁的设计(3人)要求:1.密码由0-9数字组成,密码位数4位;2.开机上电后系统复位,处于准备接收密码的状态;3.每次输入密码后必须按下确认键,若输入密码位数超过4位,取后4位;4.若与规定密码相同则在点亮一只发光二极管,显示正确,否则点亮另一只发光二极管,显示错误。

(正确和错误显示的发光二极管为两个)5.在实验系统TDN86/88 上实现。

二、设计思路密码由0-9数字组成,同时要有确认键,共11个键,可以用3X4行列式键盘实现,由于后来考虑到用一个字节表示按键对应编码,高低四位分别表示行和列,4X4行列式键盘更方便,而且键盘的布局也更为宽松,以后想再加几个键的话也方便,最终确定了用后者。

设计要求密码位数为4位,超过4位,取后4位,这个要求恰好体现了一种队列的思想。

可以在程序中开辟4个字节的数组空间,设计出循环队列的数据结构。

依据先进先出的原则,保证数组里保留的永远是按键的后4位。

用两个发光二极管分别表示密码正确和错误,为方便区分,可以用绿色表示正确,红色表示错误。

行列式键盘使用8255A通用并行接口芯片实现,可以用其一个端口的引脚连接行线(或列线)作为控制线,另一个端口的引脚作检测线。

微机接口课程设计报告

微机接口课程设计报告

微机接口课程设计报告学号:20121004357姓名:李世荣班级:191123指导老师:墙威摘要微机接口技术是采用硬件与软件相结合的方法,使微处理器与外部设备进行最佳的匹配,实现CPU与外部设备之间的高效、可靠的信息交换的一门技术。

接口技术把由处理器、存储器等组成的基本系统与外部设备连接起来,从而实现计算机与外部设备通信。

处理器通过总线与接口电路连接,接口电路再与外部设备连接,因此CPU总是通过接口与外部设备发生联系。

微机的应用是随着外部设备的不断更新和接口技术的发展而深入到各个领域的,因此接口技术是组成任何实用微机系统的关键技术,任何微机应用开发工作都离不开接口的设计、选用和连接。

微机与接口技术是一门实践性和实用性都很强的课程,学习的目的在于应用。

这次课程设计是计算机专业学生的一次较全面的的设计训练,是配合微机与接口技术课堂教学的最后一个重要的实践教学环节,它将起到巩固课堂和书本上所学的知识、加强综合能力、提高系统设计水平、启发创新思想的作用。

本次设计任务是利用实验室的试验箱和VC6.0的环境设计出我们的小系统。

而我们这次设计的是模拟汽车行驶系统。

通过该系统,我们可以模拟汽车的行驶过程。

关键字:微机接口技术,VC6.0,试验箱,模拟汽车行驶系统。

一、需求分析进行系统设计,首先要对系统的现状进行分析。

根据系统的目标、需求和功能,制定和选择一个较好的系统方案,从而达到一个合理的优化系统。

需求分析是在于要弄清用户对开发的系统的确切要求。

本次实验准备在VC6.0和实验室的试验箱的环境下模拟出汽车的行驶过程。

正如我们所知,汽车的行驶过程非常复杂,在小小的试验箱上不能完全实现,所以这次实验中,我们只能准备完成一些基本的功能。

我们的目标功能有汽车的开关,速度的控制,以及倒车等功能。

二、设计分析经过需求分析之后,我们在观察试验箱后,试验箱上有控制功能的有A/D转换器,应用小键盘,以及拨键开关。

显示效果的部件有LED显示器,步进电机。

微机原理与接口技术课程设计(报告)

微机原理与接口技术课程设计(报告)

湖南科技大学潇湘学院信息与电气工程系《微机原理与接口技术》课程设计报告题目:基于D/A转换器DAC0832的波形发生器设计专业:通信工程班级:通信002班姓名:刘黎辉学号:0954040217指导老师:欧青立陈君宋芳课程设计任务书目录一、课程设计的目的及意义 (1)1.设计目的 (1)2.设计意义 (1)二、方案论证 (1)1.设计要求 (1)2.方案论证 (1)三、硬件电路设计 (2)1.波形产生电路 (2)2.按键控制电路 (4)3.地址译码电路 (6)四、程序设计 (7)1.波形发生原理 (7)2.程序流程图 (7)五、硬件连接及调试 (8)1.硬件连接 (8)2.电路调试 (8)六、体会与心得 (8)七、参考书目: (9)八、附录 (9)1.电路原理图............................................................................................ 错误!未定义书签。

2.程序源码................................................................................................ 错误!未定义书签。

一、课程设计的目的及意义1.设计目的(1)掌握计算机应用系统特别是微机接口系统的设计。

(2)掌握接口电路设计技术,初步掌握电子设计软件Protel99使用。

(3)掌握微机接口程序的编制与调试技术。

(4)掌握DAC0832芯片的使用方法。

(5)利用所学微机的理论知识进行软硬件整体设计,提高综合应用能力。

2.设计意义波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都需要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。

微机接口课程设计报告及源程序

目录第1章需求分析 (1)1.1 课程设计题目 (1)1.2 课程设计任务及要求 (1)1.2.1 课程设计任务 (1)1.2.2 课程设计要求 (1)1.3 软硬件运行环境及开发工具 (1)1.3.1 软硬件运行环境 (1)1.3.2 开发工具 (1)第2章概要设计 (2)2.1 设计原理及实现方法 (2)2.1.1 计数脉冲的产生和检测原理 (2)2.1.2 计数LED显示原理 (2)2.1.3 扬声器的驱动原理 (3)2.2 主要芯片说明 (3)2.2.1 8255管脚与功能 (3)2.3 设计原理图 (5)第3章详细设计 (7)3.1 硬件设计与实现 (7)3.1.1 设计接线图 (7)3.2 程序流程图 (7)3.2.1 系统流程图 (7)3.2.2 模块流程图 (8)3.3 功能模块实现 (9)3.3.1 慢速脉冲产生程序 (9)3.3.2 开关切换功能程序 (10)3.3.3 脉冲检测及计数程序 (10)3.3.4 计数显示程序 (11)3.3.5 扬声器驱动程序 (12)第4章系统调试与操作说明 (13)4.1 系统调试 (13)4.2 操作说明 (13)第5章课程设计总结与体会 (14)参考文献 (15)附录源程序 (16)第1章需求分析1.1 课程设计题目慢速计数系统的设计1.2 课程设计任务及要求1.2.1 课程设计任务1.设计一个慢速技术系统,。

2.8255一个端口输出慢速脉冲(周期约0.5秒)给另一端口计数,端口检测脉冲后进行计数。

3.1个开关控制切换计数/暂停;用另一个开关实现计数清零功能输入。

4.用2位7段LED数码管显示当前计数值(采用十进制计数)。

5.每计数10次,扬声器鸣叫约1秒。

1.2.2 课程设计要求完成实验方案论证,进行慢速计数系统电路硬件设计,画出电路原理图及实验电路图;搭建实验电路,进行软件编程、调试、运行以及使用说明文档的建立等一整套工作任务。

进行慢速计数系统控制程序设计(采用汇编语言);系统联调,提交一个符合上述功能要求的慢速计数系统的设计。

微机接口技术课程设计

微机接口技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解微机接口技术的基本概念、功能及分类;2. 掌握常用微机接口芯片的内部结构、工作原理及编程方法;3. 学会分析微机接口电路的原理图,并进行简单的设计与调试;4. 了解微机接口技术在现代计算机系统中的应用及发展趋势。

技能目标:1. 能够正确使用微机接口芯片进行电路设计与连接;2. 熟练运用汇编语言或C语言进行微机接口编程;3. 能够对微机接口电路进行故障分析与调试;4. 培养学生的团队协作能力,提高沟通与表达能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对微机接口技术学习的兴趣,激发学生的学习热情;2. 增强学生的动手实践能力,培养严谨的科学态度;3. 提高学生的创新意识,鼓励学生勇于探索新知识;4. 培养学生的爱国情怀,关注我国微机接口技术领域的发展。

本课程针对高年级学生,课程性质为理论与实践相结合。

通过本课程的学习,使学生掌握微机接口技术的基本知识和技能,提高解决实际问题的能力,为后续相关专业课程学习打下坚实基础。

同时,注重培养学生的团队协作精神、创新意识和情感态度,使其成为具有全面素质的计算机技术人才。

教学要求包括:理论教学与实验操作相结合,课堂讲授与课后实践相结合,培养学生自主学习、合作学习的能力。

课程目标分解为具体学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容分为以下四个部分,确保学生全面系统地掌握微机接口技术:1. 基础理论:- 微机接口技术概述:接口功能、分类及发展趋势;- 常用接口芯片原理:如8255、8251、8259等;- 接口编程基础:汇编语言与C语言接口编程。

2. 接口电路设计与分析:- 接口电路设计方法:原理图绘制、器件选型与连接;- 常用接口电路实例分析:并行接口、串行接口、中断接口等;- 接口电路故障分析与调试技巧。

3. 实践操作:- 软件模拟:使用仿真软件进行接口电路模拟;- 硬件实验:搭建实际接口电路,进行编程与调试;- 综合设计:结合实际需求,完成微机接口技术应用项目。

东南大学微机原理微机系统与接口实验三四实验报告范文自动化学院

东南大学微机原理微机系统与接口实验三四实验报告范文自动化学院《微机实验及课程设计》实验报告学号08011东南大学《微机实验及课程设计》实验报告实验三TPC装置系统,I/O与存储器简单输入输出实验四(1)姓名:学号:08011专业:自动化实验室:计算机硬件技术实验时间:2022年04月9日报告时间:2022年04月21日评定成绩:审阅教师:《微机实验及课程设计》实验报告学号08011一.实验目的与内容实验三:(1)实验目的:1)2)3)4)了解掌握TPC实验系统的基本原理和组成结构,学会测试检查TPC-PCI总线转接卡地址;正确掌握I/O地址译码电路的工作原理,学会动态调试程序DEBUG/TD的直接I/O操作方法;学会利用I/O指令单步调试检查硬件接口功能,学会利用示波器检测I/O指令执行时总线情况;进一步熟悉8086/8088及PC机的分段存储特性,了解存储器扩展原理,完成编程及测试。

(2)实验内容:1)观察了解TPC-2003A实验系统的基本原理和组成结构,测试基本单元电路功能,熟悉各部分辅助电路的使用;2)通过Win/某P控制台硬件信息或测试程序检查TPC-PCI总线转接卡地址,并记录;3)按图3.3-5的I/O地址译码测试参考电路连线,分析电路原理,分别利用动态调试程序直接I/O操作功能和单步功能测试;4)编程利用片选负脉冲控制指示灯(如L7)闪烁发光(亮、灭、亮、灭、),时间间隔通过软件延时实现;5)修改延时参数,使亮(约1秒)与灭的时间间隔分别为1秒、5秒和8秒,记录延时程序对应参数B某,C某。

实验四:(1)实验目的6)进一步掌握TPC实验装置的基本原理和组成结构7)掌握利用I/O指令单步调试检查硬件接口功能,学会用示波器检测I/O指令执行时总线情况8)掌握简单并行输入输出接口的工作原理和使用方法,进一步熟悉掌握输入输出单元的功能和使用(2)实验内容9)连接简单并行输出接口电路,编程从键盘输入一个字符或数字,将其ASCII码通过这个输出接口电路输出,根据8个放光二极管发光情况验证正确性10)连接简单并行输入接口电路,用逻辑电平开关K0~K7预置一字母的ASCII码,编程输入这个ASCII码,并将其对应字母在屏幕上显示出来二.基本实验原理实验三:实验电路图见3.3-5,实验电路中D触发器CLK端输入脉冲时,上升沿使Q端锁存输出高电平L7发光,CD端为低电平时L7灭:《微机实验及课程设计》实验报告学号08011参考程序:程序名:decode.amioportequ0c800h-0280h;tpc卡中设备的IO地址outport1equioport+2a0h;CLK端译码输出端选为地址Y4outport2equioport+2a8h;CD端对应译码输出选为地址Y5tackegmenttackdb100dup()tackendcodeegmentaumec:code,:tackmainprocfartart:mova某,tackmov,a某movd某,outport1;Y4,置位,CLK端写outd某,alcalldelay;调延时子程序movd某,outport2;Y5,清空CD端写outd某,alcalldelay;调延时子程序movah,1int16hjetart;ZF=1,无键输入movah,4chint21h;返回DOS操作系统mainendpdelayprocnear;延时子程序movb某,2000ZZZ:movc某,0ZZ:loopZZdecb某2《微机实验及课程设计》实验报告学号08011jneZZZretdelayendpcodeendendtart实验四:(1)简单并行输入输出接口电路连线图输出接口电路输入接口电路(2)简单并行输入输出电路原理数据D0~D7先预存入273中,当输出端口2A8H和写信号同时低电平时,发生时钟触发,此时将数据运送到输出端Q1~Q8。

微机系统与接口课程设计

微机系统与接口课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解微机系统与接口的基本原理,掌握微机系统的组成及各部分功能。

2. 学习并掌握常见接口技术,如并行接口、串行接口、中断控制器等的工作原理及应用。

3. 了解微机系统与接口技术在现实生活中的应用,提高对技术发展的认识。

技能目标:1. 能够分析微机系统与接口电路的原理图,并进行简单的设计与搭建。

2. 学会使用编程语言进行接口编程,实现微机与外部设备的通信与控制。

3. 能够运用所学知识解决实际问题,具备一定的微机系统与接口调试与故障排除能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对微机系统与接口技术的兴趣,激发学生的学习热情和探究精神。

2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与协作能力,使学生在合作中共同成长。

3. 引导学生关注科技发展,树立正确的技术观念,认识技术对社会进步的重要性。

课程性质:本课程为高二年级信息技术课程,旨在让学生了解微机系统与接口技术的基本原理和应用,培养其动手实践能力和创新精神。

学生特点:高二年级学生已具备一定的电子技术基础,对微机系统与接口技术有一定的好奇心,但可能缺乏实际操作经验。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的实际操作能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 微机系统概述:介绍微机系统的基本概念、发展历程、组成及各部分功能,为学生建立整体认识。

教学内容:第一章微机系统概述,包括1.1节微机系统的基本概念,1.2节微机系统发展历程,1.3节微机系统组成及功能。

2. 接口技术原理:学习并行接口、串行接口、中断控制器等常见接口技术的工作原理及应用。

教学内容:第二章接口技术,包括2.1节并行接口原理,2.2节串行接口原理,2.3节中断控制器原理及其应用。

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计算机科学与技术系微机原理与接口技术课程设计报告2008~2009 学年第1学期课程微型计算机原理与接口技术课程设计名称检测与报警系统的设计与开发学生姓名学号专业班级指导教师2009年1月1 题义分析及解决方案1.1 题义需求分析电压值为模拟信号,如何实现其转化为数字信号?界限值如何设定及显示在LED上?输入的模拟电压与界限值的比较,并判断是否超出范围?声光报警如何实现?1.2 解决问题的方法及思路1.2.1 硬件部分模数转换器:AD7715或ADC0809表1-1模数转换器对比ADC0809,AD7715精度高、误差小、可靠性好、可编程性强,但成本高很多。

就本实验来说,由于要实现的是简单的电压越界判断,对精度的要求并不太高,所以选用ADC0809。

可编程并行接口芯片:8279或8255A本实验选用8255A。

输入设备:小键盘或逻辑开关选择数字开关电路作为输入设备较方便。

报警发光及显示电压值设备:试验时采用:一片ADC0809模数转换器用于将采集的模拟信号转换成数字信号,可编程并行接口芯片8255一片,逻辑开关电路板一片,发光二极管一只,LED若干,扬声器一个,逻辑开关一个。

1.2.2 软件部分(1)对8255进行初始化设计,设置8255的工作方式并确定8255的端口地址;(2)启动0809的程序进行摸/数转换,并将结果送入;(3)将结果与界限值相比较,大于则发生报警。

2 硬件设计2.1 数模转换器08092.1.1 0809的作用利用0809进行模/数转换,将采样结果电压转换8086能应用的数字量。

2.1.2 0809的功能分析模/数转换是指通过一定的电路将模拟量转变为数字量,由于模拟量是连续的,而数字量是离散的,所以,一般在某个范围中的模拟量对应于某一数字量,这就是说,在A/D转换时,模拟量和数字量之间并不是一一对应的关系,即从理论上,有一个转换精度的问题,转换精度反映了A/D转换器的实际输出接近理想输出的精确程度,A/D转换的精度通常是用数字量的最低有效位(LSB)来表示的,设数字量的最低度有效位与对应与模拟量△,这时,我们称△为数字量的最低有效位的当量,ADC0809采用的是逐位逼近A/D转换,逐位逼近A/D转换时,也用D/A转换器的输出电压来驱动运算放大器的反相端,不同的是用逐位式进行转换时,要用一个逐位逼近寄存器存放转换好的数字量,转换结束时,将数字量送到缓冲寄存器中,当启动信号由高电平变为低度电平时,逐位逼近寄存清零,这时D/A转换器输出电压V0也为0,当启动信号变为高电平时,转换开始,同时,逐位逼近寄存器进行计数。

逐位逼近寄存器通常工作是从最高位开始,通过设置试探值来计数,在第一个时钟脉冲时,控制电路反最高位送到逐位逼近寄存器,使它输出为1000 0000,则D/A转换器输出电压V0为满量程值128/255,若V0大与Vi,则作为比较器的运算放大器的输出成为低电平,控制电路据此清楚逐位寄存器中的最高位;若V0小于Vi,则比较器输出高电平,控制电路使最高位的1保留下来,如果最高位被保留,则值1000 0000下一个时钟脉冲使次高位D6为1,于是逐位逼近寄存器值为1100 0000,V0为满量程值192/255,此后,若V0大于Vi,则比较输出低电平,从而使次高位D6复位,如果V0小于Vi,则比较器输出高电平,从而保留高位D6为1,在下一个时钟脉冲D5置1,比较……直到D0为1,再与输入电压比较,经N次比较,寄存器中得到的值就是转换后的数据,转换以后,控制电路送出一个低电平作为结束信号,这个信号的下降沿将逐位逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器,从而得到数字量输出。

2.1.3 ADC0809的技术参数分辨率:8位是指ADC对输入电压微小变化响应能力的量度,它是数字输出的最低位(LSB)所对应的模拟输入电平值。

若输入电压满刻度值为VFS,转换位数为N。

分辨率1/2NVFS当模拟电压低于此值时,ADC不予响应。

绝对精度:是指在输出端产生给定的数字代码,实际需要的模拟输入值与理论上需求的模拟输入值之差。

相对精度:是指满刻度值校准后,任意数字输出所对应的实际模拟输入值与理论值之差。

转换时间:是指ADC完成一次转换所需时间,既从启动信号开始到转换结束并得到稳定的数字输出量所需时间,通常us级。

量程:0-5V,指所能转换的输入电压范围。

2.2 可编程并行接口芯片8255A2.2.1 8255A的作用利用8255将转换后的数字量传送到8086CPU,同时8255A也通过其某些输出量控制ADC0809工作,8255A也用来输出控制量来控制报警系统发生报警。

2.2.2 8255A的功能分析8255A是可编程并行接口,内部有3个相互独立的8位数据端口,即A口、B口和C口。

三个端口都可以作为输入端口或输出端口。

A口有三种工作方式:即方式0、方式1和方式2,而B口只能工作在方式0或方式1下,而C口通常作为联络信号使用。

8255A的工作只有当片选CS有效时才能进行。

而控制逻辑端口实现对其他端口的控制。

CPU接口(数据总线缓冲器和读/写控制逻辑)数据总线缓冲期:这事一个8位双向三态缓冲器,三态是由读/写控制逻辑控制的。

这个缓冲器是8255A与CPU数据总线的接口。

所有数据的输入/输出,以及CPU用输出指令向8255A发出的控制字和用输入指令从8255A读入的外设状态信息,都是通过这个缓冲器传递的。

读/写控制逻辑:它与CPU的6根控制线相连,控制8255A内部的各种操作。

控制线RESRT 用来使8255A复位。

和地址线A1及A0用于芯片选择和通道寻址。

控制线和用来决定8位内部和外部数据总线上传送的方向,即控制把CPU的控制命令或输出的数据送到相应的通道,或把状态信息或输入数据送到CPU。

8255A的读/写控制逻辑的作用,是从CPU的地址和控制总线上接受输入的信号,转变成各种命令送到A组或B组控制电路进行相应的操作。

2.2.3 8255A的引脚信号与外设相连的PA7~PA0:A口数据信号线PB7~PB0:B口数据信号线PC7~PC0:C口数据信号线与CPU相连的RESET:复位信号。

当此信号来时,所有寄存器都被清除。

同时三个数据端口被自动置为输入端口。

D7~D0:片选信号。

在系统中,一般根据全部接口芯片来分配若于地位地址(比如A5、A4、A3)组成各种芯片选择码,当这几位地址组成某一个低电平,于8255A被选中。

只有当有效时,读信号写才对8255A进行读写。

RD:读信号。

当此信号有效时,CPU可从8255A中读取数据。

WR:写信号。

当此信号有效时,CPU可向8255A中写入数据。

A1、A0:端口选择信号。

8255A内部有3个数据端口和1个控制端口,共4个端口。

规定A1、A0:为00时,选中A端口;为01时,选中B端口;为10时,选中C端口;为11时,选中控制口。

2.2.4 8255A的基本操作2.2.5 8255A的技术参数表2-2 8255A的技术参数其中PER为peripheral port 的缩写输入最低电压:min-0.5V,max-0.8V,输入最高电压:2.0V。

输出最低电压:0.45V。

输出最高电压:2.4V 。

2.2.6 8255A的控制字8255A的方式控制字| 特征位 00方式0 1输入 1输入 0方式0 1输入 1输入01方式1 0输出 0输出 1方式1 0输出 0输出10方式2方式0的工作特点:这种方式通常不用联络信号,不使用中断,三个通道中的每一个都又可以由程序选定作为输入或输出。

其功能为:①两个8位通道:通道A、B。

两个四位通道:通道C高四位和第四位;②任何一个通道可以作输入/输出;③输出是锁存的;④输入是不锁存的;⑤在方式0时各个通道的输入/输出可有16种不通的组合。

置位/控制字:表2-4置位/控制字2.3 扬声器2.3.1 扬声器的作用在本实验中,扬声器用作声音报警。

2.3.2 扬声器的功能扬声器是将电能转化成声能,并将声能辐射到空气中去的一种电声转换器件。

2.3.3 扬声器的技术参数它一般包括灵敏度、频率响应、额定功率、指向性、失真、音质听感评价等。

本实验只关心应用电压,其为5V。

2.4 发光二极管2.4.1 发光二极管的作用对检测的越界信号进行发光报警。

2.4.2 发光二极管的功能分析物理构造:采用砷化镓、镓铝砷和磷化镓等材料制成,其内部结构为一个PN 结,具有单向导电性。

工作原理:当在发光二极管PN结上加正向电压时,PN结势能降低,载流子的扩散运动大于漂移运动,致使P区的空穴注入到N区,N区的电子注入到P区,这样相互注入的空穴与电子相遇后会产生复合,复合时产生的能量大部分以光的形式出现。

2.4.3 技术参数发光二极管的压降一般为1.5~2.0V,其工作电流一般取10~20mA为宜。

2.5 开关2.5.1 开关的作用本次设计需要用八位开关置数,故要用到开关,输入0时,开关闭合,输入1时,开关断开。

2.5.2 开关功能的分析开关未合时,与5V电压相连,输入1,当合上之后,开关就将A口接地,也就输入为0~4位开关可以置0~15的数。

2.5.3 逻辑开关及其编码开关高电平:+5V;低电平:0V2.6 七段LED显示器2.6.1 七段LED显示器作用显示设定的界限值及输入的电压值2.6.2 七段LED显示器的功能分析七段LED显示器通过汇编语言的控制,可以控制在哪几个数位上,哪几个发光二极管亮,从而显示数字。

其工作原理:如果发光二极管共阳极,则输入为0时亮,为1时不亮,反之如果发光共阴极,则输入1时亮,0时不亮。

发光二极管是一种外加电压超过额定电压时发生击穿,并因此能产生可发光的器件,数码显示器通常有多个发光二极管来组成七段或八段笔画显示器,当段组合发光时,便会显示某一个数码管或字符,七段代码的各位用作a~g和DP的输入。

2.6.3 七段LED显示的技术参数主要参数:此时的驱动电流为25mA。

2.6.4 LED真值表表2-7 LED真值表2.6.5 LED原理图2.7 硬件总逻辑图及其说明图2-2 硬件总逻辑图说明:8086通过8255A同0809相连接,由电位器将一路模拟量送入0809,并由8255A采用查询工作方式控制0809工作。

8086通过8255A向报警系统(扬声器、发光二极管)发送控制信号。

3 控制程序设计3.1 控制程序设计思路说明利用ADC0809芯片实现模拟信号转换,又利用8255A输出ADC0809的转换量,其中8255A的PA口输入,PB口输出段选,PC输出,控制位选及报警系统报警。

因此应首先初始化8255A,令A口为输入口,B口为输出口,C口为输出口。

C口清零解除报警。

启动0809转换,然后通过逻辑开关板自行设定一个界限值,通过LED显示界限值,再比较界限值与输入电压的大小,若大于或等于界限值,置PC6,PC7为0,二极管发光,扬声器发出报警声音。

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