微機(jī)接口家用電器模擬控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　課程名稱 接口技術(shù)及應(yīng)用Ⅰ </p><p>　　題 目 家用電器模擬控制系統(tǒng) </p><p>　　專 業(yè) ___ 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)___ _</p><p>　　班 級(jí) 1092班 </p>&l

2、t;p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　成 績(jī) __________________</p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2012 年 6 月 28 日</p

3、><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：家用電器模擬控制系統(tǒng)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的：</b></p><p>　　1.鞏固和加深課堂所學(xué)知識(shí)；</p><p>　　2.學(xué)習(xí)掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟硬件的設(shè)計(jì)方法和查閱、運(yùn)用資料的能

4、力；</p><p>　　3.通過(guò)家用電器模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作，了解與掌握家用電器的控制原理和實(shí)現(xiàn)方法。</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：（在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成下列任務(wù)）</p><p>　　1.采用TDN86/88實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的8253芯片及其它器件，設(shè)計(jì)硬件原理圖（接口芯片和外設(shè)部分）和實(shí)驗(yàn)連線圖；</p><p&

5、gt;　　2.使8253工作在3方式，產(chǎn)生定時(shí)時(shí)間間隔，作為計(jì)時(shí)的最小時(shí)間單位。</p><p>　　3.編程實(shí)現(xiàn)4小時(shí)（實(shí)驗(yàn)用60秒）延時(shí)到，接通家用電器電源，使家用電器工作。</p><p>　　* 4.用2位7段LED數(shù)碼管顯示時(shí)間的計(jì)時(shí)，60秒到顯示00，同時(shí)使喇叭響5秒。</p><p><b>　　時(shí)間安排：</b></p&g

6、t;<p>　　具體要求：設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)格式要求（按提供的設(shè)計(jì)報(bào)告統(tǒng)一格式撰寫(xiě)）</p><p><b>　　具體內(nèi)容如下：</b></p><p><b>　?、?設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p><b>　?、?總體方案與說(shuō)明</b></p><p>　　

7、③ 硬件原理圖與說(shuō)明 </p><p>　?、?實(shí)驗(yàn)電路圖與說(shuō)明 </p><p>　?、?軟件主要模塊流程圖</p><p>　?、?源程序清單與注釋</p><p>　?、?問(wèn)題分析與解決方案（包括調(diào)式記錄、調(diào)式報(bào)告，即在調(diào)式過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題、解決方法及改進(jìn)設(shè)想）；</p><p><b>　　⑧ 小

8、結(jié)與體會(huì)</b></p><p>　　附錄：① 源程序（必須有簡(jiǎn)單注釋） ② 使用說(shuō)明 ③ 參考資料</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 需求分析1</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)題目1</p><p>

9、;　　1.2 軟硬件運(yùn)行環(huán)境1</p><p>　　1.3 開(kāi)發(fā)工具1</p><p>　　1.4課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1</p><p><b>　　2 概要設(shè)計(jì)2</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)方法2</p><p>　　2.2主要芯片說(shuō)明3</p>

10、<p>　　2.3家用電器模擬控制系統(tǒng)流程圖5</p><p><b>　　3 詳細(xì)設(shè)計(jì)6</b></p><p>　　3.1 初始化芯片6</p><p>　　3.2中斷延時(shí)程序設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.3 程序代碼（見(jiàn)附錄）6</p><p>　　4 系統(tǒng)調(diào)試與操作說(shuō)

11、明7</p><p><b>　　4.1系統(tǒng)調(diào)試7</b></p><p>　　4.2 操作說(shuō)明7</p><p>　　5 課程設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)8</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)8</b></p><p>　　附錄：家用電器模擬控制系統(tǒng)程序10</p&g

12、t;<p><b>　　1 需求分析</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)題目</p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展和人們的生活水平的提高，越來(lái)越多的家用電器進(jìn)入了尋常百姓的家庭生活，給大家?guī)?lái)了很多的方便和享受，但現(xiàn)在許多的電器的控制還不夠智能化，不夠人性化，在此背景下，提出了此課題。據(jù)實(shí)際需要，采用本系統(tǒng)適時(shí)開(kāi)啟家用電器，不但可以節(jié)約能源，且可

13、使上班族回到家就可享受舒適空調(diào)的環(huán)境、吃上可口的飯菜，節(jié)省做家務(wù)的時(shí)間，延長(zhǎng)可供休息和學(xué)習(xí)的時(shí)間。</p><p>　　1.2 軟硬件運(yùn)行環(huán)境</p><p>　　TDN86/88實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行硬件連接，利用TDN集成開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行交通燈實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)（采用8086匯編語(yǔ)言），利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的8253芯片。</p><p><b>　　1.3 開(kāi)發(fā)工

14、具</b></p><p>　　TDN86/88教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，PC機(jī)。</p><p>　　1.4課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</p><p>　　采用TDN86/88實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的8253芯片及其它器件，設(shè)計(jì)硬件原理圖（接口芯片和外設(shè)部分）和實(shí)驗(yàn)連線圖；</p><p>　　使8253工作在3方式，產(chǎn)生定時(shí)時(shí)

15、間間隔，作為計(jì)時(shí)的最小時(shí)間單位。</p><p>　　編程實(shí)現(xiàn)4小時(shí)（實(shí)驗(yàn)用60秒）延時(shí)到，接通家用電器電源，使家用電器工作。</p><p>　　用2位7段LED數(shù)碼管顯示時(shí)間的計(jì)時(shí)，60秒到顯示00，同時(shí)使喇叭響5秒。</p><p><b>　　2 概要設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)方法&

16、lt;/p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)原理</p><p>　　系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的模擬控制，延時(shí)60S后，家用電器開(kāi)始工作，并且用數(shù)碼管來(lái)顯示時(shí)間，記錄倒數(shù)60S，用8253和8259中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)，用8255來(lái)輸出顯示倒計(jì)時(shí)，并在60s后輸出低電平。</p><p>　　表2.1 8255各端口的作用</p><p>　　2.1.2

17、 實(shí)現(xiàn)方法</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的8255端口地址為60H～63H，分別為a口，b口，c口，控制口。因此A0、A1為選片信號(hào)，所以CUP的A0、A1引線直接接到8255的A0、A1。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理圖如下：</b></p><p>　　圖2.1 設(shè)計(jì)原理圖</p><p><b>

18、;　　實(shí)驗(yàn)連線圖如下：</b></p><p>　　圖2.2 8255連線圖</p><p><b>　　2.2主要芯片說(shuō)明</b></p><p>　　圖2.3 8255A引腳功能及管腳定義圖</p><p>　　8255A在使用前要寫(xiě)入一個(gè)方式控制字，選擇A、B、C三個(gè)端口各自的工作方式，共有三種; &l

19、t;/p><p>　　方式0 ：基本的輸入輸出方式，即無(wú)須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行的 I/O方式。其中A、B、C口的高四位或低四位可分別設(shè)置成輸入或輸出。 </p><p>　　方式1 ：選通I/O,此時(shí)接口和外圍設(shè)備需聯(lián)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行協(xié)調(diào)，只有A口和B口可以工作在方式1，此時(shí)C口的某些線被規(guī)定為A口或B口與外圍設(shè)備的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，余下的線只有基本的I/O功能，即只工作在方式0. </p>&

20、lt;p>　　方式2： 雙向I/O方式，只有A口可以工作在這種方式，該I/O線即可輸入又可輸出，此時(shí)C口有5條線被規(guī)定為A口和外圍設(shè)備的雙向聯(lián)絡(luò)線，C口剩下的三條線可作為B口方式1的聯(lián)絡(luò)線，也可以和B口一起方式0的I/O線。 </p><p>　　8255A是一個(gè)并行輸入、輸出器件，具有24個(gè)可編程設(shè)置的I/O口，包括3組8位的I/O為PA口、PB口、PC口，又可分為2組12位的I/O口：A組包括A口及C口

21、高4位，B組包括B口及C組的低4位。 </p><p>　　A口可以設(shè)置為方式0、方式1、方式2，B口與C口只能設(shè)置為方式0或方式1.</p><p>　　8255共有40個(gè)引腳,采用雙列直插式封裝,各引腳功能如下: </p><p>　　D0--D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線,與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線連接,用來(lái)傳送數(shù)據(jù)信息。CS：片選信號(hào)線，低電平有效，表示芯片被選中。RD：讀

22、出信號(hào)線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的讀出。WR：寫(xiě)入信號(hào)線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。Vcc：+5V電源。PA0--PA7：A口輸入/輸出線。PB0--PB7：B口輸入/輸出線。PC0--PC7：C口輸入/輸出線。RESET：復(fù)位信號(hào)線。A1、A0：地址線，用來(lái)選擇8255內(nèi)部端口。GND：地線。</p><p>　　2.3家用電器模擬控制系統(tǒng)流程圖</p><p><

23、b>　　2.4 系統(tǒng)流程圖</b></p><p><b>　　3 詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1 初始化芯片</b></p><p>　　MOV AX,DATA</p><p>　　MOV DS,AX </p><p>　　MOV

24、AX,0000H</p><p>　　MOV DS,AX</p><p>　　MOV AX,OFFSET IRQ7 ;8259初始化</p><p>　　MOV SI,003CH</p><p>　　MOV [SI],AX</p><p><b>　　MOV AX,CS</b><

25、/p><p>　　MOV SI,003EH</p><p>　　MOV [SI],AX</p><p><b>　　IN AL,21H</b></p><p>　　AND AL,7FH</p><p>　　OUT 21H,AL</p><p>　　MOV AL,80H ;8

26、255初始化 10000000</p><p>　　OUT 63H,AL</p><p>　　MOV AL,0B6H ;8253控制命令字 10110110</p><p>　　OUT 43H,AL </p><p>　　MOV AL,00H ;給8253裝初值，輸出為54.9ms</p><p>

27、;　　OUT 42H,AL</p><p>　　OUT 42H,AL</p><p>　　3.2中斷延時(shí)程序設(shè)計(jì)</p><p>　　中斷處理的程序如下：</p><p>　　DELLAY: STI ;開(kāi)中斷 </p><p><b>　　HLT<

28、;/b></p><p>　　LOOP DELLAY</p><p>　　IRQ7: NOP</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　MOV AL,20H ;中斷結(jié)束</p><p>　　OUT 20H,AL</p>

29、<p><b>　　IRET</b></p><p><b>　　RET </b></p><p>　　3.3 程序代碼（見(jiàn)附錄）</p><p>　　4 系統(tǒng)調(diào)試與操作說(shuō)明</p><p><b>　　4.1系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>

30、　　采用了分模塊的調(diào)試，先調(diào)試硬件中斷延時(shí)模塊，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有延時(shí)的效果，后來(lái)采用了軟件延時(shí)的方法，來(lái)調(diào)試時(shí)間顯示模塊，發(fā)現(xiàn)時(shí)間顯示模塊能正常工作，最后在一起調(diào)試，能正常顯示，并60s后輸出低電平</p><p><b>　　4.2 操作說(shuō)明</b></p><p>　　1）按照實(shí)驗(yàn)線路圖連接電路。</p><p>　　2) 輸入程序并檢查無(wú)誤，經(jīng)匯

31、編，連接后裝入系統(tǒng)。</p><p>　　3) 運(yùn)行程序。觀察燈的變化.</p><p>　　5 課程設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我確實(shí)學(xué)到了很多東西。除了知識(shí)技術(shù)上的東西，我更鍛煉了自己的快速學(xué)習(xí)能力；我學(xué)會(huì)了如何快速有效地從圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)獲取自己需要的信息；我嘗到了在周圍很多同學(xué)拷來(lái)拷去時(shí)孤軍奮戰(zhàn)的痛苦；我體會(huì)了夜以繼日完成一個(gè)項(xiàng)目時(shí)中途

32、過(guò)程的艱辛及最終完成后巨大的成就感……我更加深了人生的信心，以后面對(duì)任何一個(gè)困難的項(xiàng)目，我想我都不會(huì)懼怕，并最終能夠成功地將其完成。</p><p>　　最后感謝xx老師和各位同學(xué)的辛勤指導(dǎo)和幫助。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 彭虎 周佩玲 傅忠謙，微機(jī)原理與接口技術(shù)，電子工業(yè)出版社,2008&l

33、t;/p><p>　　[2] 李文英，微機(jī)原理與接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2001</p><p>　　附錄：家用電器模擬控制系統(tǒng)程序</p><p><b>　　程序清單：</b></p><p>　　STACK SEGMENT STACK</p><p>　　DW 64 DUP(?)</p

34、><p>　　STACK ENDS</p><p>　　DATA SEGMENT </p><p>　　TABLE DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p><b>　　DATA ENDS</b></p><p>　　CODE SEGMENT

35、</p><p>　　ASSUME DS:DATA,CS:CODE</p><p>　　START: MOV AX,DATA</p><p>　　MOV DS,AX </p><p>　　MOV AX,0000H</p><p>　　MOV DS,AX</p><p>　　MOV AX,

36、OFFSET IRQ7</p><p>　　MOV SI,003CH</p><p>　　MOV [SI],AX</p><p><b>　　MOV AX,CS</b></p><p>　　MOV SI,003EH</p><p>　　MOV [SI],AX</p><p>

37、;<b>　　IN AL,21H</b></p><p>　　AND AL,7FH</p><p>　　OUT 21H,AL</p><p>　　MOV AL,80H ;8255初始化 10000000</p><p>　　OUT 63H,AL</p><p>　　MOV AL,0B6H

38、;8253控制命令字 10110110</p><p>　　OUT 43H,AL </p><p>　　MOV AL,00H ;給8253裝初值，輸出為54.9ms</p><p>　　OUT 42H,AL</p><p>　　OUT 42H,AL</p><p>　　MOV AL,0FFH</

39、p><p>　　OUT 62H,AL</p><p>　　DELLAY60: MOV DH,06H ;從60秒倒計(jì)時(shí),;DH為裝的是高位，DL裝低位</p><p>　　MOV DL,00H</p><p>　　L4: CALL DELLAY1 ;調(diào)用延時(shí)1S</p><p>　　MOV BX,OF

40、FSET TABLE</p><p>　　CMP DL,00H ;低位不為0跳轉(zhuǎn)，顯示</p><p><b>　　JNZ L2</b></p><p>　　CMP DH,00H ;低位=0，高位不為0,跳轉(zhuǎn)</p><p><b>　　JNZ L3</b></p><

41、;p><b>　　PUSH AX</b></p><p>　　MOV AL,DH ;高位為0直接改為6</p><p><b>　　XLAT</b></p><p>　　OUT 60H,AL ;顯示高位</p><p><b>　　MOV AL,DL</b&g

42、t;</p><p><b>　　XLAT</b></p><p>　　OUT 61H,AL ;顯示低位</p><p><b>　　POP AX</b></p><p>　　MOV AL,00H ;60秒計(jì)完，家用電器開(kāi)始工作</p><p>　　O

43、UT 62H,AL</p><p>　　JMP DELLAY60</p><p>　　L2: PUSH AX ;低位不為0直接顯示</p><p><b>　　MOV AL,DH</b></p><p><b>　　XLAT</b></p><p>

44、　　OUT 60H,AL</p><p><b>　　MOV AL,DL</b></p><p><b>　　XLAT</b></p><p>　　OUT 61H,AL</p><p><b>　　DEC DL</b></p><p><b>

45、　　POP AX</b></p><p><b>　　JMP L4</b></p><p>　　L3: PUSH AX ;低位為0,高位不為0</p><p><b>　　MOV AL,DH</b></p><p><b>　　XLAT</b>

46、</p><p>　　OUT 60H,AL</p><p><b>　　DEC DH</b></p><p><b>　　MOV AL,DL</b></p><p><b>　　XLAT</b></p><p>　　OUT 61H,AL</p>

47、;<p>　　MOV DL,09H ;低位直接為9,繼續(xù)計(jì)數(shù)</p><p><b>　　POP AX</b></p><p><b>　　JMP L4</b></p><p>　　DELLAY1: MOV CX, 20 ;1S延時(shí) </p>

48、<p>　　DELLAY: STI ;開(kāi)中斷 </p><p><b>　　HLT</b></p><p>　　LOOP DELLAY</p><p>　　IRQ7: NOP</p><p><b>　　NOP</b><

49、/p><p>　　MOV AL,20H ;中斷結(jié)束</p><p>　　OUT 20H,AL</p><p><b>　　IRET</b></p><p><b>　　RET </b></p><p><b>　　CODE ENDS<