微机接口家用电器模拟控制系统课程设计.doc
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1、武汉理工大学华夏学院课 程 设 计课程名称 接口技术及应用 题 目 家用电器模拟控制系统 专 业 _ 计算机网络_ _班 级 1092班 学 号 30710909304 姓 名 王攀飞 成 绩 _指导教师 李朝纯 汪 汝 2012 年 6 月 28 日课程设计任务书设计题目:家用电器模拟控制系统设计目的:1.巩固和加深课堂所学知识;2.学习掌握计算机控制系统的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力;3.通过家用电器模拟控制系统设计与制作,了解与掌握家用电器的控制原理和实现方法。设计任务:(在规定的时间内完成下列任务)1.采用TDN86/88实验教学系统作为实验平台,利用实验系统提供的8253芯
2、片及其它器件,设计硬件原理图(接口芯片和外设部分)和实验连线图;2.使8253工作在3方式,产生定时时间间隔,作为计时的最小时间单位。3.编程实现4小时(实验用60秒)延时到,接通家用电器电源,使家用电器工作。* 4.用2位7段LED数码管显示时间的计时,60秒到显示00,同时使喇叭响5秒。时间安排:6月25日布置题目,确定任务、查找相关资料6月26日6月28日功能分析,硬件设计,拟定实验电路,编写程序,调试程序、运行系统,6月28日下午4:00前检查完系统运行6月29日答辩后撰写设计报告。6月29日上午12:00前检查完设计报告下午4:00前(本人)交设计报告具体要求:设计报告撰写格式要求(
3、按提供的设计报告统一格式撰写)具体内容如下: 设计任务与要求 总体方案与说明 硬件原理图与说明 实验电路图与说明 软件主要模块流程图 源程序清单与注释 问题分析与解决方案(包括调式记录、调式报告,即在调式过程中遇到的主要问题、解决方法及改进设想); 小结与体会附录: 源程序(必须有简单注释) 使用说明 参考资料指 导 教 师 签 名: 2012年 6 月 25 日教研室主任(或责任教师)签名: 2012年 6 月 25 日目 录1 需求分析11.1 课程设计题目11.2 软硬件运行环境11.3 开发工具11.4课程设计任务及要求12 概要设计22.1 设计原理及实现方法22.2主要芯片说明32
4、.3家用电器模拟控制系统流程图53 详细设计63.1 初始化芯片63.2中断延时程序设计63.3 程序代码(见附录)64 系统调试与操作说明74.1系统调试74.2 操作说明75 课程设计总结与体会8参考文献8附录:家用电器模拟控制系统程序101 需求分析1.1 课程设计题目随着社会的发展和人们的生活水平的提高,越来越多的家用电器进入了寻常百姓的家庭生活,给大家带来了很多的方便和享受,但现在许多的电器的控制还不够智能化,不够人性化,在此背景下,提出了此课题。据实际需要,采用本系统适时开启家用电器,不但可以节约能源,且可使上班族回到家就可享受舒适空调的环境、吃上可口的饭菜,节省做家务的时间,延长
5、可供休息和学习的时间。1.2 软硬件运行环境TDN86/88实验平台进行硬件连接,利用TDN集成开发环境进行交通灯实时控制系统的程序设计(采用8086汇编语言),利用实验系统提供的8253芯片。1.3 开发工具TDN86/88教学实验系统,PC机。1.4课程设计任务及要求采用TDN86/88实验教学系统作为实验平台,利用实验系统提供的8253芯片及其它器件,设计硬件原理图(接口芯片和外设部分)和实验连线图;使8253工作在3方式,产生定时时间间隔,作为计时的最小时间单位。编程实现4小时(实验用60秒)延时到,接通家用电器电源,使家用电器工作。用2位7段LED数码管显示时间的计时,60秒到显示0
6、0,同时使喇叭响5秒。2 概要设计2.1 设计原理及实现方法2.1.1 设计原理系统要求实现对家用电器的模拟控制,延时60S后,家用电器开始工作,并且用数码管来显示时间,记录倒数60S,用8253和8259中断来实现延时,用8255来输出显示倒计时,并在60s后输出低电平。表2.1 8255各端口的作用A口B口C口显示倒计时的高位显示倒计时的低位60秒后输出低电平时家用电器工作2.1.2 实现方法本实验设计的8255端口地址为60H63H,分别为a口,b口,c口,控制口。因此A0、A1为选片信号,所以CUP的A0、A1引线直接接到8255的A0、A1。设计原理图如下:图2.1 设计原理图实验连
7、线图如下: 图2.2 8255连线图2.2主要芯片说明图2.3 8255A引脚功能及管脚定义图8255A在使用前要写入一个方式控制字,选择A、B、C三个端口各自的工作方式,共有三种; 方式0 :基本的输入输出方式,即无须联络就可以直接进行的 I/O方式。其中A、B、C口的高四位或低四位可分别设置成输入或输出。 方式1 :选通I/O,此时接口和外围设备需联络信号进行协调,只有A口和B口可以工作在方式1,此时C口的某些线被规定为A口或B口与外围设备的联络信号,余下的线只有基本的I/O功能,即只工作在方式0. 方式2: 双向I/O方式,只有A口可以工作在这种方式,该I/O线即可输入又可输出,此时C口
8、有5条线被规定为A口和外围设备的双向联络线,C口剩下的三条线可作为B口方式1的联络线,也可以和B口一起方式0的I/O线。 8255A是一个并行输入、输出器件,具有24个可编程设置的I/O口,包括3组8位的I/O为PA口、PB口、PC口,又可分为2组12位的I/O口:A组包括A口及C口高4位,B组包括B口及C组的低4位。 A口可以设置为方式0、方式1、方式2,B口与C口只能设置为方式0或方式1.8255共有40个引脚,采用双列直插式封装,各引脚功能如下: D0-D7:三态双向数据线,与单片机数据总线连接,用来传送数据信息。CS:片选信号线,低电平有效,表示芯片被选中。RD:读出信号线,低电平有效
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