微机原理全自动豆浆机精选.doc

一、题义分析及解决方案 1.题义需求分析 用STAR ES598PCI单板开发机设计一款全自动豆浆机，豆浆机的工作原理如下： 上电-水位检测-水位合适开始加热-加热到80°C开始打浆（打15秒，停15秒，共4次）-继续加热一定时间（溢出到时暂时停止加热）。打浆后继续加热，检测到4次溢出完成。 具体要求： 加热温度可以不到80度，设为35度； 水位合适由按键模拟； 打浆过程由电机模拟 温度要求显示 由上述的需求可以分析如下： 根据设计内容要求可知： 1）用STAR ES598PCI单板开发机设计一个全自动豆浆机。接口可以使用8255A或8279，考虑该设计要求实现的功能较多，这里 我们选择同时使用8255A和8279芯片，用于系统控制电路。其中8255芯片主要用于控制把直流电机的控制信号输出到继电器来控制电机，接收水位测量的两个按键信号。8279芯片用于控制温度的测量，控制LED数码管的温度显示。 2）水位合适检测和水位溢出检测由按键模拟，考虑到方便性，我们选择二进制开关，用1表示水位合适或溢出，0表示水位不合适或不溢出。 3）加热使用温度传感器DS18B20，DS18B20在本设计中主要是测量加热的温度并将接收的模拟信号转化为数字信号输出至8255A中。 4）打浆过程由直流电机模拟，打浆时，打15秒，停15秒，共四次，由软件用汇编语言编程来实现。 5）温度的显示用七段LED显示器 2.解决问题方法及思路 硬件部分 为了完成这个实验，PC机和ES-PCI固然不可少，另外，为了能使各个功能 模块更好的实现，我们选择8255和8279作为我们的主控芯片。打浆功能由直流电机来实现，温度的测量由DS18B20来实现，温度的显示由LED来实现，水位的合适与溢出由两个二进制开关来实现，直流电机的控制由继电器来实现。 我们用8279的B口连接LED数码管段码，用于控制显示那一段，C口连接LED数码管选择脚。 我们把8255的 PC0-PC3设置为输入口，PC0连接DS18B20的TOUT，PA口连接二进制开关， PC4-PC7设置为输出口，PC4口连接继电器（用于控制直流电机），PC5连接DS18B20的TCtrl，用于控制加热和暂停加热，到此，硬件设计基本完成。 软件部分 除了必需的硬件之外，合理的程序设计也是本实验的重中之重，为了完成本实验中的所有功能，需要5大程序段。 温度测量程序模块。 电机循环打浆程序模块。 温度的显示程序模块（包括段选和位选）。 加热程序模块。 水位的检测由二进制开关模拟，只需输入一个信号即可（包括水位合适和水位溢出）。 二、硬件设计 选择芯片8255A 1）芯片8255A在本设计中的作用 8255在本实验作为控制芯片，把直流电机的控制信号输出到继电器来控制直流电机，接收水位测量的两个按键信号。 2）芯片8255A的功能分析 8255A是一种可控制编程的并行接口芯片，采用40脚双列直插式封装，单一+5V电源，全部输入/输出均与TTL电平兼容。它有A、B、C三个并行输入/输出端口，其功能全部由程序设定，每个端口都有自己的特点。 本设计中8255A工作于方式0，即基本输入输出方式，其中PA口作为输入口，PB口作为输出口，PC0作为输入，C口的其他位不用。 8255A在方式0下可将三个数据端口划分为4个独立的部分，A、B口分为两个8位端口，C口高4位和低4位分别用作两个4位端口。在此方式下，输出的数据被锁存，而输入的数据是不锁存的。 8255A的内部结构图如下： 图１ 8255A的内部结构图 8255A的方式控制字： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 A组工作方式 A口I/O C7-C4 I/O B组工作方式 B口I/O C3-C0 I/O | | | | | | | 特征位 00：方式0 1：输入 1：输入 0：方式0 1：输入 1：输入 01：方式1 0：输出 0：输出 1：方式1 0：输出 0：输出 10：方式2 图2 8255A的方式控制字 8255A的置位/复位控制字： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 × × ×