温度测试系统设计

2010级微机原理课程设计实验报告设计题目:温度测试系统设计班 级：10102班分组名单: 06 09指导老师：目录一、设计目的和意义2二、设计内容和要求2三、设计方案3四、设计总结与体会11五、参考文献12 一、设计目的和意义1、 设计目的1、通过课程设计，熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，得到微机开发应用方面的初步训练。 2、熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法，熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法3、通过温度测试系统仿真系统设计与制作，深入了解与掌握数模转换，数码管显示的方法，熟悉proteus软件操作。 2、课程设计的意义： 课程设计是培养我们综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，微机技术已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域。因此作为二十一世纪的大学来说掌握数字电子技术是十分重要的。而课程设计是深入学习，真正掌握微机原理与接口技术的有效途径： （1）、有利于基础知识的理解 通过微型计算机系统原理与应用的学习，掌握了微机原理基础知识和基本技能，具备了在日常生活与学习中应用数字技术解决问题的基本态度与基本能力。但是，对于器件选择、电路仿真模拟、电路搭建等知识内容的理解比较肤浅。通过课程设计就能真正理解，从而进一步加强理论知识的学习。（2）、有利于逻辑思维的锻炼 在常规的理论学习中，我们的思维常常处于混乱的状态，缺乏思维训练。课程设计设计是公认的、最能直接有效地训练创新思维，培养分析问题、解决问题能力的途径之一。整个设计过程都需要有条理地构思，中间有猜测设想、判断推理的抽象思维训练，也有分析问题、解决问题、预测目标等能力的培养。 (3)、有利于治学态度的培养。 在课程设计中，会遇到各种问题和困难，可能要通过几次乃至十多次的反复修改、调试，才能成功，但这种现象会随着学习的深入而慢慢改观。可以培养严谨治学、一丝不苟的科学精神和不怕失败、百折不挠品格。二、设计内容和要求1、设计内容和要求利用温度传感器和ADC0809采用中断方式设计一个温度测试系统，将测试结果（十进制）在LED上显示出来，并定义一个保持按键，当按下该键时，将当前测试值保持不变（按键不动作时为正常测量显示）。温度显示格式为：XXX摄氏度。（可以每隔0.3秒测试一次）2、 设计原理温度测试系统主要由温度传感器和运算放大器OP07E、ADC0809模数转换、74LS173地址锁存器和数码管等。温度传感器将外部温度信号转换为电压信号，由OP07E把电压信号放大，经由ADC0808转化为数字信号进行处理，软件中对数字量进行判断，并作相应的跳转，由74LS273实现正常显示，各个芯片由8086来进行整体的控制。三、设计方案1、ADC0809ADC0809是采样频率为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。 主要特性1）8路8位AD转换器，即分辨率8位。 2）转换时间为100s 3）模拟输入电压范围05V，不需零点和满刻度校准。 4）低功耗，约15mW。 ADC0809的工作过程是：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 AD转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到AD转换完成，EOC变为高电平，指示AD转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。 2、74LS27374LS273是一种带清除功能的8D触发器， 1D8D为数据输入端，1Q8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作数据锁存器,地址锁存器。D0D7：输入Q0Q7：输出第一脚WR：主清除端，低电平触发，即当为低电平时，芯片被清除，输出全为0（低电平）；CP（CLK）：触发端，上升沿触发，即当CP从低到高电平时，D0D7的数据通过芯片，为0时将数据锁存，D0D7的数据不变。3、 proteus的简介Proteus是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真及印制电路板设计软件，它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析各种模拟电路与集成电路。Proteus提供了大量模拟与数字元器件及外部设备，各种虚拟仪器，特别是它具有对常用控制芯片及其外围电路组成的综合系统的交互仿真功能。Proteus主要由ISIS和ARES两部分组成，ISIS的主要功能是原理图设计及与电路原理图的交互仿真，ARES主要用于印制电路板的设计。课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台4、 程序流程图与程序代码(1）、程序流程图8086控制电路温度传感A/D转换电路数码管显示(2)、程序代码： CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE TD DB 0 SITUATION DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH DB 77H,7CH,58H,5EH,79H,71H,40H,00H START: NMI_INIT:PUSH ES ;ES入栈 XOR AX,AX ; NMI中断向量初始化 MOV ES,AX MOV AL,02H XOR AH,AH SHL AX,1 SHL AX,1 MOV SI,AX MOV AX,OFFSET AGAIN MOV ES:SI,AX ;保存中断服务程序的IP地址 INC SI INC SI MOV BX,CS MOV ES:SI,BX POP ES MOV TD,0 MOV AL,TD MOV DX,0400H ;0808地址 OUT DX,AL ;启动转换 JMP $ AGAIN:XOR AX,AX MOV DX,0400H ;0808地址 IN AL,DX ;读取转换结果 SHR AX,1 AAM MOV SI,AX MOV BX,OFFSET SITUATION AND SI,000FH MOV AL,BXSI MOV SI,AX MOV CL,8 SHR SI,CL MOV AH,BXSI ;高字节段码 MOV DX,0200H ;74LS273地址 OUT DX,AX ;显示结果 MOV DX,0400H ;0808地址 MOV TD,0 MOV AL,TD OUT DX,AL ;启动转换 XOR AX,AX MOV DX,0400H IN AL,DX SHR AX,1 AAM MOV SI,AX MOV BX,OFFSET SITUATION AND SI,000FH MOV AL,BXSI MOV SI,AX MOV CL,8 SHR SI,CL MOV AH,39H ;最后一位显示C 摄氏度 MOV DX,0600H OUT DX,AX MOV DX,0400H MOV TD,0 MOV AL,TD OUT DX,AL ;启动转换 EXIT:IRET DELAY PROC NEAR ;延时子程序 XOR BX,BX PUSH BX PUSH CX MOV BX,50 DEL1:MOV CX,1111 WAIT0:LOOP WAIT0 DEC BX JNZ DEL1 POP CX POP BX RET DELAY ENDP CODE ENDSEND START5、原理图 6、电路介绍 端口地址产生模块 数模转化模块 输出数码管显示5、仿真调试（1）仿真过程中，不能连续采集解决办法：将ADC0808的激励脉冲改为680KHZ，这时数码管才有相应的显示（2）温度传感器转换后的模拟电压值太小，不能显示正确的温度值 解决办法：在温度传感器电压模拟量经放大电路放大后，再送入ADC080（3）仿真时，按下按键无法保持其温度不变解决办法：在非屏蔽中断设计一个开关，断开开关即可保持当前温度不变四、 设计总结与体会 这两周的微机课程设计，使我学到了很多知识，通过逐个学习每块芯片的引脚功能和设计整个硬件模块，和参照书本编写程序过程中，复习了课堂所学知识，同时深刻的感觉到课本知识的不足，对概念理解不够深刻。试验中用到了微机原理与接口技术的ADC0808和74LS273的两个芯片。本次实验让我掌握了数码管的使用，同时也掌握了AD转换器的使用。这次实验，用的芯片的比较多，大量的芯片的使用也让我明白了端口地址的含义。根据课本然后按照实验的要求，实现了在七段数码管上显示出采集过来的数字量部分，。通过本次实验，将平时学习中的不懂之处基本得到了解决。最后的程序和硬件的综合调试运行过程出错最多，通过对程序查错改正和Proteus中的单步中断执行，查找错误，并予以改正。另外，对温度传感器也有了一定的了解。最值得我注意的是如果设计一个保持按键，我们尝试了很多方法，也上网查阅了很多资料，连续几天找不到解决办法，我们又一次次的