微机原理与接口技术课程设计-温度采集系统软硬件设计.doc
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1、中北大学课程设计任务书2010/2011 学年第 2 学期学 院:中北大学信息商务学院专 业:通信工程起 迄 日 期:6月 7 日 7月12 日课程设计地点:中北大学指 导 教 师:系主任:下达任务书日期: 2011年 6 月 7日一、设计目的和要求1)、查资料了解8255A和ADC0809AD转换器的工作原理2)、原理图设计,用PROTEL画出原理图3)、软件设计,给出流程图及源代码并加注释二、设计内容及步骤1设计要求以8088 CPU 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
2、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。2. 撰写设计报告1.设计题目:温度采集系统软硬件设计2.任务要求及分工(注:要求写清楚每个人完成的模块)3.系统总体方案4.各个硬件模块设计和原理图5.各个软件模块设计和流程图6心得体会和参考资料注:学生完成课程设计后提交课程设计报告,要求将前述全部内容依先后顺序写成设计报告一份,要求文字通畅、字迹工整,装订成册。三、进度安排序号设计内容时间(天)1查阅资料,确定设计
3、思路12设计实现23调试14考核设计,写设计报告1四、答辩与成绩评定1课程设计报告应有设计者和指导教师的签名。未经指导教师签字,不能参加答辩。2由指导教师组成答辩小组,答辩时按设计报告编写顺序,设计者本人首先对自己的设计进行5-10分钟的讲解,讲明设计中主要解决的问题,然后回答教师提问。每位学生的答辩时间一般不超过20-25分钟。3成绩评定包括以下部分:(1)出勤情况 占20%(2)设计的完成情况 占30%其中包括:数据库的创建情况;可视化的界面设计情况;对数据集的操作的完成情况;程序代码的编写情况;运行结果的正确程度。(3)课程设计报告 占50%五参考书目1.周耿烈,微机原理与接口技术实验指
4、导书,兰州工专计算机工程系,2001年3月2.雷丽文,微机原理与接口技术,电子工业出版社 ,1999年第一版3.沈美明,IBM PC机汇编语言程序设计,清华大学出版社,1991年第一版微机原理与接口技术课程设计 学校:中北大学信息商务学院专业:通信工程姓名: 一、设计题目:温度采集系统软硬件设计二、任务要求及分工8088主控模块: A/D转化模块: 并行接口模块: 显示模块: 三、系统总体方案温度计电路原理图如下页图3-1所示,控制器用8088CPU,温度传感器用LM335 系列电压输出型传感器,用3位共阴LED数码管以动态扫描法实现温度显示。protel原理图(图3-1)四、各个硬件模块设计
5、和原理图1、温度传感器的工作原理本设计所选的温度传感器为LM335系列电压输出集成温度传感器,此传感器的工作温度范围为-10100摄氏度,作为一个电压源,当工作电流在0.45mA范围内变化时,并不影响传感器的性能,因为它的动态电阻小于1欧姆,如果在25摄氏度下标定,在100度宽的温度范围内误差小于1摄氏度,具有良好的输出线性。它的工作原理图如图4-1: 图4-1电压型集成温度传感器原理图 图4-2温度传感器电路图2、A/D转换器的工作原理 图4-3 ADC0809管脚图8通道(8路)输入 8位字长 逐位逼近型 转换时间100s 内置三态输出缓冲器1)主要引脚功D7D0:输出数据线(三态)IN0
6、IN7:8通道(路)模拟输入ADDA、ADDB、ADDC:通道地址ALE:通道地址锁存START:启动转换EOC:转换结束状态输出OE:输出允许(打开输出三态门)CLK:时钟输入(10KHz1.2MHz)2)ADC0809芯片介绍ADC0809包括一个8位的逼近型的ADC部分,并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。用它可直接输入8个单端的模拟信号,分时进行A/D转换,再多点巡回监测、过程控制等领域中使用非常广泛。3)ADC0809的主要技术指标为:分辨率:8位单电源:+5V 总的不可调误差:1LSB转换时间:取决于时钟频率模拟输入范围:单极性05V时钟频率范围:10KHZ1280KHZ
7、3、8088CPU的工作原理8088CPU采用DIP 40 (双列直插40脚)封装为了减少引脚数:部分引脚采用分时复用方式,即在不同时间传送不同的信息;还有一些引脚的功能因CPU的工作方式(最小方式/最大方式)的不同而不同。地址总线和数据总线:地址和数据分时使用引脚,共占20根引脚。 20根地址总线,用于输出CPU要访问的内存单元(或I/O端口)的地址,为三态输出信号;(与数据和状态线复用)16根数据总线,用来在CPU与内存(或I/O端口)之间传送数据,为三态双向信号。(与低16位地址线复用)AD15AD0地址/数据总线A19/S6A16/S3地址/状态线控制总线:MN/MX工作方式选择控制线
8、,用来控制8088的工作方式。MN/MX接+5V,最小方式,由8088提供系统所需要的全部控制信号,用来构成单处理机系统;MN/MX接地,最大方式,系统部分总线控制信号由专用的总线控制器8288提供,该方式用于多处理机系统。 与工作方式无关的控制线:RD读控制信号READY准备好信号RESET复位信号图4-4 8088管脚图INTR可屏蔽中断请求 NMI不可屏蔽中断请求TEST测试信号BHE/S7数据总线高8位允许/状态S7信号MN/MX工作方式选择ALE地址锁存允许DEN数据传送允许DT/R数据发送/接收信号M/IO存储器/输入输出选 择信号WR写控制信号INTA中断响应信号HOLD总线请求
9、信号HLDA总线响应信号 LOCK总线锁定信号RQ/GT1和RQ/GT0总线请求响应CLK时钟信号Vcc电源(输入) 接+5V电源。GND地线4、8255的工作原理图4-5 8255管脚图图4-6 8255芯片功能图1)8255引脚功能:RESET:复位输入线。 CS:片选信号线。WR:写入信号。D0D7:三态双向数据总线。PA0PA7:端口A输入输出线。PB0PB7:端口B输入输出线。PC0PC7:端口C输入输出线。A0A1:口地址选择信号线。2)、8255的工作方式8255A有三种工作方式,用户可以通过编程来设置。方式0简单输入/输出查询方式;A,B,C三个端口均可。最为常用。方式1选通输
10、入/输出中断方式;A ,B,两个端口均可。方式2双向输入/输出中断方式。只有A端口才有。方式0:为一种简单的输入/输出方式,没有规定固定的应答联络信号,可用A,B,C三个口的任一位充当查询信号,其余I/O口仍可作为独立的端口和外设相连。即:PA0PA7,PB0PB7,PC0PC7均可作为I/O线使用,没有限制一定传送什么信号;口A、口B、口C高4位和口C低4位可以分别设定为输入口或输出口。方式0的应用场合有两种:一种是同步传送;一种是查询传送。1方式控制字:方式控制字决定了8255的工作方式。8255工作之前软件上必须初始化,即将方式控制字写入控制字寄存器中,以指定端口的工作方式。2口C的按位
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