基于某8086的温度测控系统课程设计

中南大学

微机应用系统设计与综合实验设计报告

设计题目温度测控系统的设计

指导老师**************

设计者****

专业班级测控140* 班**号

设计日期2016年7月5号

目录

一、系统设计要求 (1)

二、系统总体设计方案 (2)

2.1 温度检测的基本原理 (2)

2.2温度数据采集 (2)

2.3 显示方案 (2)

2.4 系统组成 (3)

三、系统硬件设计 (10)

3.1 8086与A/D转换器及显示器的硬件连接 (10)

3.2 温度检测及放大电路 (11)

四、系统软件设计 (12)

4.1 I/O资源分配 (12)

4.2 功能模块软件设计 (13)

五、课程设计及调试中遇到的问题及解决方法 (14)

5.1 系统设计中遇到的问题及解决方法 (14)

5.2 系统调试中遇到的问题及解决方法 (14)

六、收获与体会 (15)

参考文献 (16)

一、系统设计要求

设计并制作出具有如下功能的温度测控系统。

设计一个温度测控系统,温度测量部分采用ADC0809, 控制输出部分采用8255控制加热器加热/冷却，系统实现一路温度信号的测控，在3位LED显示器上显示当前温度。控制温度范围 0～76.5 C O，每隔0.2s检测一次，每点连续采集5次，取其中值，经标度变换，转为BCD码后送显示器显示，每1s刷新一次显示。

设定温度为0℃时,变换放大电路送出的模拟量为0.0V，此时A/D输出的数字量为00H；温度为76.5℃时变换器送出对应电压4.98V,此时A/D输出的数字量为FFH,即每0.3℃对应1LSB的变化量,对应电压值为19.5mV。报警温度设定为76.5℃，此时，输出电压约为5.0V左右。

显示方式为：例：温度：45.0 C O

设计要求：设计相应的A/D转换器、I/O接口、显示、键盘等微机接口电路，可在线键盘参数设置、检测、显示、报警。并设计出电路原理图，说明工作原理，编写程序及程序流程图。

二、系统总体设计方案

2.1 温度检测的基本原理

系统设计采用温度传感器AD590构成测温系统。AD590是一种电压输入、电流输出型集成温度传感器。测温范围是-55℃~150℃，非线性误差在±0.30℃，其输出电流与温度成正比，温度每升高1开尔文，输出电流就增加1μA，其输出电流I=(273+T)μA。另外，为满足系统输入模拟量进行处理的功能，对其再扩展一片ADC0809，以进行模拟数字量的转化。

2.2 温度数据采集

系统采用ADC0809做A/D转换实验。ADC0809是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间100μs，转换精度±1/512，适用于多路数据采集系统。系统只采用IN0这一路进行模拟量采集转化为数字量输出。数字量00-FF经过标度变换为温度值0~76.8℃。比例关系为0.3℃/1bit。

2.3 显示方案

本系统采用六位七段字符显示器LED灯进行显示，前三位显示温度期望值，后三位显示温度实测值。LED显示器由7个发光二极管组成，因此也称之为七段LED显示器，其排列形状如图1. 1所示。此外，显示器中还有一个圆点型发光二极管（在图中以dp表示），用于显示小数点。通过七段发光二极管亮暗的不同组合，可以显示多种数字、字母以及其它符号。

图1.1 七段LED显示器

共阳极接法：

把发光二极管的阳极连在一起构成会共阳极。使用时公共阳极接＋5V，这样阴极端接入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。

用LED显示器显示十六进制数的字形代码在表1-1中列出。

。

表1-1 十六进制数字形代码表

实际使用的LED显示器都是多位的。对多位LED显示器，通常都是采用动态扫描的方法进行显示，即逐个地循环地点亮各位显示器。这样虽然在任一时刻只有一位显示器被点亮，但是由于人眼具有视觉残留效应，看起来与全部显示器持续点亮效果完全一样。

为了实现LED显示器的动态扫描，除了要给显示器提供段（字形代码）的输入之外，还要对显示器加位的控制，这就是通常所说的段控和位控。因此多位LED显示器接口电路需要有两个输出口，其中一个用于输出8条段控线（有小数点显示）；另一个用于输出位控线，位控线的数目等于显示器的位数。 2.4 系统组成

整个系统可以分为温度测量部分、模数转换部分、中央处理单元、显示单元以及控制单元。

温度测量部分：温度传感器以及外围放大电路；

模数转换部分：ADC0809及其相关电路；

中央处理单元：8086CPU及其相关电路；

显示单元：LED显示器及其相关电路；

控制单元：可编程I/O接口芯片8255A及其相关电路。

总体设计由上述几个部分组成，其相互之间的关系如图2.1所示：

温度传感器的输出经过电压跟随器和运放后交由AD转换，AD转换得出数字量由8086进行处理，并显示在LED灯上。同时对温度进行控制。

温度传感器电压跟随器运放

A/D 转换

8086处理器温度控制动

作显示译码保护

图2.1 总体原理图

主程序流程图如图2.2：

主程序开始，分别调用键扫、AD 转换、温度控制、保护子程序，然后无限循环执行该过程。

图2.2 主程序流程图

键盘扫描子程序流程图如图2.3：

执行键扫程序时，首先对按下的键进行赋值，根据键值判断按下的是哪个键，如果是DAR键，表示进行数字输入，如果是MOVE键，退出温度设置。如果未按键，直接返回主程序并继续向下执行。