江 苏 大 学
《微型计算机原理与应用》
课 程 设 计
题    目：  压力力测量报警系统设计   
学    院：               
专    业：   
作者姓名：                     
学  号：               

设计任务书
1、目的
1.建立微机系统概念，加深对微机系统的理解和认识，提高微机系统的应用能力。
2.进一步学习和掌握微机系统程序设计方法，通过应用程序的编写和调试，学习程序的调试方法。
3.进一步熟悉微机典型接口芯片的使用，借口的外部设备与系统连接方法。
2、题目
            微型计算机应用系统设计
            ——  《压力测量报警装置》
3、设计要求
  1.以8086（8088）CPU为主控单元，构建微机应用系统。
  2.应用系统的硬件设计，画出电路原理图和线路连接图。
  3.应用系统的软件设计，画出软件流程图和主要控制程序。
  4.根据实验条件进行微机系统的部分模拟调试供工作，写出调试说明。
  5.整理设计说明书，列出常考文献清单。
4、列出使用文件和设备清单
5、完成定时/计数器的8253和中断控制器8259的实验
 

摘  要
    压力测量系统是工业生产过程自动化中的重要测量设备，可以用来测量压力、液位等工程参数。本文介绍了一种基于8086微处理器的压力测控系统，系统操作简便、自动化程度高、扩展方便且具有良好的人机交互能力。该系统通过实验，取得了较为满意的控制效果。可应用在一些精度要求不太高的系统中。为了降低成本，在满足性能的要求下，选择低成本器件，简化系统设计。
关键字：8086处理器    8255接口    A/D转换器
        压力传感器    LED

目录
一、概述    1
1、设计要求    1
2.设计思想    1
3.压力测量系统的总体结构    2
二、硬件设计    2
1 实验硬件选择    2
1.1  8086微处理器    2
1.2 系统扩展口的选择    2
1.3  A/D转换器的选择    4
1.4 LED显示器    5
2 电路方框图    5
3 线路连接    6
3.1 8255A与LED和开关的连接    6
3.2 ADC0809与138译码器的连接    6
4 设计线路图    7
三、软件设计    8
1 设计流程图    8
2 源程序    9
四、实验箱模拟调试    15
五、小结    16
六、元器件清单    17
参考文献    18

一、概述
1、设计要求
设计一个对压力传感器的信号进行检测并在LED数码显示器上显示压力值的系统，当压力低于100kpa时，黄灯亮起，。当压力高于200kpa时，红灯亮起。LED的显示内容为P=XX。X为测试值。
2.设计思想
压力测试系统的设计，必然要牵涉到压力的感应与转化，所以必须要有压力传感与A/D转换器。将自然中的模拟量转化为电压信号，再转化位数字信号进行处理。一个小型的微机系统，必须要有8086 CPU来进行整体的控制，将其通过8255与A/D传感器进行连接。这就是这个系统的主要框架。
而具体的应用框架则是在主要的框架上添加。设计的报警器量程为0~255KPA，当压力低于100kpa时，黄灯亮起。当压力高于200kpa时，红灯亮起。应添加8255模块。通过编程来控制黄灯与红灯的亮灭情况，考虑到要进行比较，所以我用了两个比较器进行数据的比较。而至于LED显示，且显示内容为三位。我将在程序之中体现。
做出成品之后可用于测量液压来判断水位高低。
3.压力测量系统的总体结构
 
 
二、硬件设计
1 实验硬件选择
1.1  8086微处理器
8086是Intel系列的16位微处理器，它采用HMOS工艺技术制造，芯片采用40系列线封装，单一的+5V电源，时钟频率为5～10MHz。
8086有16根数据线和20根地址线，可以处理8位和16位数据，寻址1MB的储存单元和64KB的I/O端口。
1.2 系统扩展口的选择
本次设计采用的是8086微处理器，选择8255A可编程并行接口作为系统的扩展接口，8255A的通用性强，适应灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。8255是并行的I/0接口芯片，内部有三个相互独立的8位数据端口。8255实现了外设与8086之间的数据传输。
8255引脚：
RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。 
CS:芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输. 
RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。  WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。 
D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。 
PA0～PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入锁存器。 
PB0～PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器， 一个8位的输入输出缓冲器。 
PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口， 每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。' 
A0,A1:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器.  当A0=0,A1=0时,PA口被选择;  当A0=0,A1=1时,PB口被选择;  当A0=1,A1=0时,PC口被选择;  当A0=1.A1=1时,控制寄存器被选择.
1.3  A/D转换器的选择
选用一片ADC0808，以进行模拟——数字量转换。ADC0809是采用分辨率为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。ADC0809芯片有28条引
脚，采用双列直插式封装。下面说明各引脚功能。IN0～IN7：8路模拟量输入端。2-1～2-8：8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。START： A／D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。EOC： A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。REF（+）、REF（-）：基准电压。Vcc：电源，单一＋5V。  GND：地。
1.4 LED显示器
  它由若干个发光二极管按一定的规律排列而成。当某一个发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画被点亮，控制不同组合的二极管导通，就能显示出多种字符。常见的LED数码管有共阳极结构和共阴极结构。通过控制管脚a、b、c、d、e、f、g、dp的电平即可获得所需的符号显示。显示器的工作方式有两种，一种是静态显示：当显示器显示某一个字符
时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。另一种是动态显示方式：所谓的动态显示即一位一位轮流的点亮各显示器，对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。但由于时间间隔很小，我们就可以看到完整的显示了。
2 电路方框图
   
3 线路连接
3.1 8255A与LED和开关的连接
用8255A PA口作为输入，与开关相连，本实验使用PA0和PA1分别作为总开关和报警灯开
关，PA0接开关K0作为系统的总开关、PA1接开关K1作为报警装置的开关。PB口作为输出，与发光二极管相连，其中PB0接L2（绿），PB0的灯亮表示系统正在运行，PB1，PB2，PB3分别接的L10(黄),L11(绿),L9(红)，各表示L10系统压力过低，L11系统压力正常，L9系统压力过高。（实验中的PA,PB口都通过程序中字型代码来选中）
3.2 ADC0809与138译码器的连接
138译码器输入端A,B,C分别接A2,A3,A4，其中A连A2，B连A3，C连A4。138使能控制输入端G与是能控制输出端GS作对应连接，该断的寻址范围为0FFE0H~0FFFFH。
把ADC0809的0通道IN0连接至W1的插孔中，由旋钮旋转代替压力数值的变化。再把0809的CLK 插孔与六位LED显示器左边的ALE插孔连接，0809的ALE与8086的4口相连，OE 与8086的1口相连，8086的2口和5口串联与138译码器的Y0流程图转换为ns图口。A/D区的D0~D7接口用8芯排线或8芯扁平线与数据总线D0~D7接口的任意接口相连。
4 设计线路图
三、软件设计
1 设计流程图
2 源程序
CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE,DS:CODE,ES:CODE
    ORG 1000H
ONE: JMP START
ZXK  EQU 0FFDCH
ZWK  EQU 0FFDDH
PA  EQU 0FFD8H
PB  EQU 0FFD9H
PC  EQU 0FFDAH
PCTL EQU 0FFDBH
LED  DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H
    DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,0DEH,0F3H,0FFH,0BFH
BUF  DB ?,?,?,?,?,?
ADPORT EQU 0FFE0H
START: MOV BUF,20
      MOV BUF+1,20
      MOV BUF+2,20
      MOV BUF+3,20
      MOV BUF+4,00H
      MOV BUF+5,00H
      MOV DX,PCTL            ;8255A的初始化
      MOV AL,90H
      OUT DX,AL
CHU:  MOV AL,00H              ;IN0
      MOV DX,ADPORT
      OUT DX,AL
      CALL DIS
      MOV DX,ADPORT
      IN  AL,DX
      MOV DX,0FFE4H          ;138 Y1
      NOT AL
      OUT DX,AL              ;驱动发光二极管
      NOT AL
      CALL ADS
      CALL CLOSE_X          ;总开关
      JMP CHU

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