微机原理项目——阀门控制系统设计

阀门系统的计算机控制技术的实现16/32位微机原理、汇编语言及接口技术教程 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师：2015年5月阀门控制系统设计 摘要：对化工厂输气管道自动控制阀门设计电路，使其能够满足实际生产工作时的现场环境。该电路需满足1）可以把阀门开、关至某一设定值；2）自动检测管道压力，并设定管道压力值，当高于设定压力时阀门开度增大，当低于设定值时，阀门开度减小，至设定值停止。电路的设计模拟过程通过实验室的星研实验仪的模块控制，电路显示等功能模拟其预期需要达到的结果，最终通过数码管和发光管的显示展示其结果。1、 项目任务某化工厂输气管道用压力自动控制阀门，设计电路实现如下控制：（1） 、可以把阀门开、关至某一设定值；（2） 、自动检测管道压力，并设定管道压力值，当高于设定压力时阀门开度增大，当低于设定值时，阀门开度减小，至设定值停止。（3） 、能记录阀门开度。2、问题分析首先选择控制模块8255芯片、8155芯片，其次选择检测当前压力的输入设备按键，再次选择当前压力的与记录阀门开度的输出设备数码管和发光管，最后对实现过程的顺序进行规划。首先需要对该系统进行额定压力的设定，然后键入当前压力即自动检测管道的当前压力。之后系统自动根据当前压力的大小与设定压力大小的比较进行自动控制阀门开度的大小。其中阀门压力的大小通过数码管的显示进行输出，开度的大小通过LED灯亮灭进行展现。3、实验设备表1：实验仪器仪器名称数量8255芯片18155芯片18088 CPU1按键1组（8个）发光管1数码管1组（8个）导线5排线44、 电路程序框图表达键入管道初始压力值X程序开始键入管道当前压力值Y X与Y相比较 XY阀门开度增大5、接线图124356788255A8155ALED按键JP41JP42CSCSA1A0I/OCS1CS2A0A1A8A端口A端口B端口B端口 6、芯片端口地址表2：芯片端口地址芯片名称端口名称端口地址（或作用）8255芯片端口A0F000H（输出：数码管段控制口JP42）端口B0F001H(输入：按键JP74）控制口0F003H8155芯片端口A0E101H（输出：数码管位控制口JP41）端口B0E102H（输出：发光管JP65)控制口0E100H7、电路程序.model small .stack.dataLEDsmgdb 06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh;数码管显示数字1-8JIAN db 0feh,0fdh,0fbh,0f7h,0efh,0dfh,0bfh,07fh;按键数字1-8FGG db 7fh,3fh,1fh,0fh,07h,03h,01h,00h ;分别为发光管1-8个灯亮Gdsdyl dw ?;给定设定压力Csfmkd dw ?;初始阀门开度.codestart: mov ax,data mov ds,ax mov dx,0e100h;8155设置，A端口输出,B端口输出 mov al,03h out dx,al mov dx,0e101h;8155 A端口设置，数码管最右端显示 mov al,0feh out dx,al mov dx,0e102h;8155 B端口设置,LED灯不亮 mov al,0ffh out dx,al mov dx,0f003h;8255设置，均工作在方式0，端口A输出，端口B输入 mov al,b out dx,al mov dx,0f000h;8255 A端口设置，设置数码管显示为0 mov al,3fh out dx,al xor ax,ax;寄存器ax清零AnJian: mov dx,0f001h;输入初始阀门开度 in al,dx;获取按键列值 cmp al,0ffh;判断有无低电平的引线 jz AnJian;无，循环等待 mov si,0;有，寄存器si清零Cha: mov bl,JIANsi;将当前偏移地址下的字符串JIAN的数据赋给bl cmp al,bl;比较按键值 jz Con;相同，跳转至Con inc si;不相同，偏移地址加1 jmp Cha;跳转程序段Cha初Con: mov al,FGGsi;将当前偏移地址下的字符串FGG的数据赋给al call XSFMKD;调用程序XSFMKD，显示阀门开度 mov csfmkd,si;将当前偏移地址的偏移量赋给字符csfmkd mov gdsdyl,si;将当前偏移地址的偏移量赋给字符gdsdylshuru: mov dx,0f001h;判断检测压力值 in al,dx;读取列值 cmp al,0ffh;判断有无低电平的引线 jz shuru;无，循环等待 mov si,0;有，设置si为0shu: mov bl,JIANsi;将当前偏移地址下的字符串JIAN的数据赋给bl cmp al,bl;比较按键值 jz OK;相同，说明查找到了当前按键值，跳转至程序段OK inc si;不相同，说明没查找到当前按键值，将偏移地址量加1 jmp shu;跳转至程序段shu初OK: mov bl,LEDsmgsi;将当前偏移地址下的字符串LEDsmg的数据赋给bl call XSDQYL;调用程序XSDQYL，显示当前压力 call Delay;调用延时程序 mov di,si;将当前偏移地址量赋给寄存器di mov si,gdsdyl;将字符gdsdyl中的给定设定压力值赋给寄存器siBiJiao: cmp di,si;比较检测当前压力值与设定压力值 ja Da;如果disi，即当前压力值大于设定压力值，跳转至程序段Da jb Xiao;如果disi，即当前压力值小于设定压力值，跳转至程序段Xiao mov si,csfmkd;如果di=si，即当前压力值等于设定压力值，将csfmkd值赋给si mov al,FGGsi;将当前偏移地址下的字符串FGG的数据赋给al call XSFMKD;调用程序段XSFMKD，显示当前压力值 jmp shuru;跳转至程序段shuruDa: sub di,si;求出当前压力值与设定压力值的差值 mov cx,di;将差值赋给寄存器cx，作为循环次数 add csfmkd,di;将差值与初始阀门开度值相加赋给字符csfmkd mov si,csfmkd;将当前阀门开度值赋给寄存器si mov al,FGGsi;将当前偏移地址下的字符串FGG的数据赋给al call XSFMKD;调用程序段XSFMKD，数码管显示当前压力值 call Delay;调用延时程序Again1: dec csfmkd;将字符csfmkd中数值减1 mov si,csfmkd;将当前csfmkd中的数值赋给寄存器si mov al,FGGsi;将当前偏移地址下的字符串FGG的数据赋给al call XSFMKD;调用程序段XSFMKD，数码管显示当前压力值减小值，灯灭1 loop Again1;循环程序Again1 jmp shuruXiao: sub si,di;求出当前压力值与设定压力值的差值 mov cx,si;将差值赋给寄存器cx，作为循环次数 add csfmkd,si;将差值与初始阀门开度值相加赋给字符csfmkd mov si,csfmkd;将当前阀门开度值赋给寄存器si mov al,FGGsi;将当前偏移地址下的字符串FGG的数据赋给al call XSFMKD;调用程序段XSFMKD，数码管显示当前压力值 call Delay;调用延时程序Again2: inc csfmkd;将字符csfmkd中数值加1 mov si,csfmkd;将当前csfmkd中的数值赋给寄存器si mov al,FGGsi;将当前偏移地址下的字符串FGG的数据赋给al call XSFMKD;调用程序段XSFMKD，数码管显示当前压力值增大值，灯亮1 loop Again2;循环程序Again2 jmp shuruXSFMKD proc;显示阀门开度子程序 mov dx,0e102h out dx,al call Delay retXSFMKD endpXSDQYL proc;显示当前压力值子程 push ax mov dx,0e101h mov al,0feh out dx,al mov dx,0f000h mov al,bl out dx,al call Delay pop ax retXSDQYL endpDelay proc;延时程序 push bx push cx mov bx,0ffhdelay3: mov cx,0ffhdelay4: loop delay4 dec bx jnz delay3 pop cx pop bx retDelay endpend start8、实验结果程序运行后，首先键入需要设定的压力值（比如说设定压力值为4，即摁下按键4），此时数码管最右端显示数字4，即给定压力值，同时发光管最右侧4个灯亮起。之后键入当前压力值（比如说当前压力值为7，即摁下按键7），此时数码管最右端的显示数字7，即当前压力值，而发光管此时首先亮起7个，即当前压力值为7，之后自左到右数码管依次熄灭，每次熄灭1个，共熄灭3个，至最后数码管最后依旧只亮起4个，即表示了阀门开度的减小值为3。同理之后键入当前压力值（比如说当前压力值为2，即摁下按键2），此时数码管最右端的显示数字2，即当前压力值，而发光管此时首先亮起2个，即当前压力值为2，之后自左到右数码管依次亮起，每次亮起1个，共亮起2个，至最后数码管最后依旧只亮起4个，即表示了阀门开度的增大值为2。9、实验现象图1：键入初始压力值此时键入值为4，发光管亮起4个图2：键入当前压力值7此时键入值为7，数码管亮起5个灯，正处于逐渐熄灭的过程中图3：键入当前压力值2此时键入值为2，数码管亮起3个灯，正处于逐渐亮起的过程中10、项目感受这次项目刚拿到手时一片茫然，觉得这是一个很艰巨的任务，不知从何下手，完全不清楚如何将学到的知识转到实践中去。之后通过回忆之前实验课做的实验对实验仪的操作，开始有点思路。通过询问同学、老师使我明白了这个任务该从何下手，应该如何利用实验仪现有的部件完成实验。一开始选用的步进电机作为控制阀门开度的显示设备，但之后通过一节多课的调试，发现步进电机的控制