光强计微机设计报告.doc

《微机原理与接口技术》 课程设计报告 题 目 环境光强测量仪 学 院 电子信息工程学院 专 业 20 15 年 12月 22日 电子学院通信工程 目 录 1.题义分析及解决方案 ……………………………………………3 1.1 题义需求分析……………………………………………………………3 1.2 解决问题方法及思路……………………………………………………3 1.3 课题要求及分工``………………………………………………………3 2.硬件设计 …………………………………………………………4 2.1选择芯片8255A …………………………………………………………4 2.2选择LED七段数码管 ……………………………………………………7 2.3选择光敏电阻 ……………………………………………………………8 2.4选择芯片ADC0809 ………………………………………………………9 2.5 硬件总逻辑图及其说明 ………………………………………………10 3.控制程序设计……………………………………………………12 3.1 控制程序设计思路说明 ………………………………………………12 3.2 程序流程图 ……………………………………………………………14 3.3 控制程序 ………………………………………………………………15 4.上机调试过程……………………………………………………28 4.1 硬件调试 ………………………………………………………………28 4.2软件调试 ………………………………………………………………28 4.3联机调试…………………………………………………………………28 4.4调试结果及问题的提出…………………………………………………28 5.设计结果分析及问题讨论………………………………………29 6.参考文献…………………………………………………………29 1.题义分析及解决方案 设计一个简易的光照强度测量仪，由光照强度产生的模拟电压信号转换为数字信号，然后转换为照度（单位是勒克斯）显示在LED上； 校准照度测量器：在一定的光强度下，产生200数字量的电压，以此对应关系（照度—电压）将其它光强度转换为勒克斯值，显示在LED上。 1.1题义需求分析 光照强度测量仪主要根据光敏电阻的特性制作的。光敏电阻值随受到的光照强度的变化而变化（光照强度越大，电阻值越小）。将光敏电阻接入电路中，不同光照强度导致光敏电阻值变化，于是光敏电阻上的电压发生变化，导致电路的输出电压也相应变化。根据电压-光照度函数关系，由电压计算得到光照强度值，然后以可视化界面形式输出（即PC机和LED数码管显示），以供用户查看结果。 其中光敏电阻的特性是光敏电阻随受到的光照强度的变化电阻值发生变化，光照强度越强电阻越小，在分压电路中获得电压越低。根据这一特性，结合光照强度和输出的模拟电压之间的关系，可以得到某一光强度下的对应的模拟电压。将模拟电压通过AD转化器转换为数字电压，以便于计算机处理。然后再将数字电压转换成光照度。 1.2.解决问题方法及思路 1.2.1硬件部分 程序设计中用到的硬件是光敏电阻、ADC0809、8255A和七段LED数码管。 提出问题： （1）为什么接口使用8255A而不是8279? （2）为什么显示装置使用LED七段数码管而不是LCD? （3）为什么选用光敏电阻? 解决问题： 1.2.1.1接口芯片选用8255A而不是8279是由于8255A在本程序中使用软件控制很容易实现且不需要用到小键盘，具体如表1—1所示。 器件名称 特 点 8255A芯片 8255芯片是可编程的并行接口芯片，不需要附加外部电路便可和大多数并行传输数据的外部设备相连，数据的各位同时传送，使用十分方便。 8279A芯片 8279芯片可以实现对键盘/显示器的自动扫描，以减轻CPU负担，具有显示稳定，程序简单，不会出现误动作等。 表1—1 8255A与8279A性能比较表 1.2.1.2 本实验选择的显示设备是七段LED数码管，没有选择LCD的原因如表1—2所示。 LED 与LCD相比，LED在亮度，功耗可视角度和刷新速率等方面更具有优势，其最显著的特点是使用寿命长光电转换效能高，绿色环保。 LCD LCD占用空间小，功耗低，低辐射，能降低视觉疲劳，但会出现闪烁现象。 表1—2 LCD与LED性能比较表 1.2.1.3 本实验选用的是光敏电阻，因为光敏电阻上的光照强度与输出电压成线性关系，得到的模拟电压也成线性关系。 1.2.2软件部分 根据硬件需求采用8255A芯片，采用汇编语言，8255A芯片的PA、