《微机原理及其应用》课程设计报告关注的是微型计算机在温度控制系统的应用,该系统旨在监控工业现场的温度,确保其在0至75℃的安全范围内。系统通过传感器捕获现场温度,将其转换为0至5V的电压信号,再通过ADC0809模数转换器将电压转化为数字量。数字滤波处理后的数据被CPU接收,并在LED显示器上以十进制形式显示当前温度。同时,系统具备报警功能,当温度超过60℃(上限)或低于30℃(下限)时,红灯和黄灯会亮起,配合蜂鸣器发出警报。用户可以通过输入“R”键退出程序,返回DOS。
硬件设计部分,CPU利用8255芯片进行设备查询,判断8253定时器的时间是否到达。如果到达设定时间,系统会对8253接口2进行重置,同时使用ADC0809进行采样。若未到达,则继续显示温度、LED灯状态和蜂鸣器操作,形成循环。系统的主要硬件组件包括:
1. **8255**:可编程并行接口,用于CPU与外部设备的通信,其地址为288h。
2. **8253**:计数器/定时器,用于定时任务,其地址为280h,负责设定采样间隔0.1秒。
3. **ADC0809**:8通道8位A/D转换器,将模拟信号转换为数字信号,地址范围为298h到29fh,用于获取温度的数字表示。
4. **DAC0832**:8位数模转换器,地址为290h,虽然在这个设计中未详细描述,但通常用于将数字信号转换回模拟信号,以便驱动LED显示器或其他输出设备。
系统框图描绘了各组件间的连接和信息流。8255控制LED数码显示器,指示当前温度和报警状态,同时也与8253和ADC0809交互,执行采样和定时任务。ADC0809接收来自温度传感器的模拟信号并转换,而8253则负责定时任务,确保系统按预定频率采样和更新显示。
这个设计展示了微机原理在实时监控和控制领域的应用,包括模数转换、数字滤波、中断处理、I/O接口通信等关键概念。通过这样的课程设计,学生可以深入理解微处理器如何与外围设备交互,以及如何编写控制程序来实现特定的自动化任务。此外,该设计还强调了错误检测和安全措施,确保了工业环境中的温度控制可靠性。