基于886微处理器的温度测控系统设计.doc

PAGE PAGE 11 目录 1绪论1 2温度控制系统的总体结构概况1 3系统器件选择2 3.1系统器件选择2 3.2温度传感器与A/D转换器的选择2 3.3显示接口芯片2 3.4 8086微处理器及其体系结构2 4系统各部分功能模块介绍3 4.1温度测量和控制部分3 4.2 ADC0809与8255的连接5 4.3 8086的可编程外设接口5 4.4 数据显示部分6 4.5系统硬件原理图7 5软件设计7 5.1系统流程图7 5.2 主程序7 5.3 BCD码转换子程序9 5.4显示子程序9 5.5 温度值设置子程序9 6 结论11 7 参考文献11 基于8086的温度测控系统设计 【摘 要】 本文介绍了一种基于8086微处理器的温度测控系统，采用温度传感器AD590采集温度数据，用CPU控制温度值稳定在预设温度。当温度低于预设温度值时系统启动电加热器，当这个温度高于预设温度值时断开电加热器。 【关键词】：微处理器 温度传感器 A/D转换器 控制系统 1绪论 近年来，温度控制系统不仅在工业设计、工程建设中应用广泛，而且在人们日常生活中也常常需要用到温度控制。温度控制的应用随处可见，随着人们生活质量的提高及温度控制技术的成熟，温度控制将更好的服务于社会。随着电子技术的发展，特别是大规模集成电路的产生，给人们带来了根本性的变化，微型计算机的出现则是给现代工业控制领域带来了一次新的革命。目前，微处理器8086在工业控制系统诸多领域得到了广泛的应用，由于它具有较好的稳定性，更快和更准确的元算精度。 如今，微机测控系统的发展快，应用也很广泛，它由于体积小、功能强、性能稳定、价格低廉等优点，使其在工业控制系统等诸多领域得到了极为广泛的应用。在此基础上发展起来的智能仪器无论是在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、应用功能等方面或在解决测试技术问题的深度及广度方面都有了巨大的发展，以一种崭新的面貌展现在人们的面前。 2温度控制系统的总体结构概况 温度信息由温度传感器测量并转换成微安级的电流信号，经过运算放大电路将温度传感器输出的小信号进行跟随放大，输入到A/D转换器（ADC0809）转换成数字信号输入主机。数据经过标度转换后，一方面通过数码管将温度显示出来；另一方面，将该温度值与设定的温度值进行比较，调整电加热炉的开通情况，从而控制温度。在断开电加热器，温度仍然异常，报警器发出声音报警，提示采取相应的调整措施。其温度控制系统的原理框图如图2.1所示。 电压跟随器 电压跟随器 运算放大电路路 路 温度传感器 A/D转换器 微 处 理 器 加热控制电路 报警 译码 显示 图 2.1 系统原理框图 3系统器件选择 3.1 系统扩展接口的选择 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。 3.2温度传感器与A/D转换器的选择 本系统选用温度传感器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，测温范围为-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1K（K为开尔文温度），输出电流就增加1uA。其输出电流I=(273+T)uA。本设计中串联电阻的阻值选用10KΩ，所以输出电压V+=(2730 + 10T)MV.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—数字量转化。 3.3 显示接口芯片 为满足本次设计温度显示的需要，我们选择了8279芯片，INTEL8279芯片是一种通用的可编程的键盘、显示接口器件，单个芯片就能完成键盘键入和LED显示控制两种功能。 3.4 8086微处理器及其体系结构 3.4.1 8086CPU的编程结构 编程结构：是指从程序员和使用者的角度看到的结构，亦可称为功能结构。从功能上来看，8086CPU可分为两部分，即总线接口部件BIU（Bus Interface Unit）和执行部件EU（Execution Unit）。8086CPU的内部功能结构如图3.1所示: 图3.1 8086/8088CPU内部功能结构图 3.4.2执行部件（EU） 功能：负责指令的执行。 组成：包括①ALU(算术逻辑单元)、②通用寄存器组、③标志寄存器等，主要进行8位及16位的各种运算。 3.4.3总线接口部件（BIU） 功能：负责与存储器及I/O接口之间的数据传送操作。具体来看，完成取指令送指令队列，配合执行部件的动作，从内存单元或I/O端口取操作数，或者将操作结果送内存单元或者I/O端口。 组成：它由①段寄存器（DS、CS、ES、SS）、②16位指令指针寄存器IP（指向下一条要取出的指令代码）、③2