微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)

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微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)課題:家用風(fēng)扇控制器設(shè)計(jì)姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：李志民設(shè)計(jì)時(shí)間：2013-12 目錄一、設(shè)計(jì)目標(biāo)...................................................................................3二、設(shè)計(jì)要求……………………………………………………..3三、總體設(shè)計(jì)...................................................................................3四、硬件設(shè)計(jì)...................................................................................4五、軟件設(shè)計(jì)...................................................................................6六、程序清單...................................................................................10七、遇到的問題及解決方法...........................................................15 八、心得體會(huì)...................................................................................16九、元件清單...................................................................................16十、參考文獻(xiàn)...................................................................................17家用電扇控制實(shí)驗(yàn)與驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)模擬家用風(fēng)扇控制器。二、設(shè)計(jì)要求（1）、分別用C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言或VC++編程完成硬件接口功能設(shè)計(jì)；（2）、基于80x86微機(jī)接口電路控制器設(shè)計(jì)與調(diào)試；（3）、驅(qū)動(dòng)電路（主回路）設(shè)計(jì)；（4）、控制器功能要求：設(shè)置三個(gè)功能分別為風(fēng)速、類型和停止開關(guān)，LED指示燈六個(gè)，指示風(fēng)速?gòu)?qiáng)、中、弱，類型為睡眠、自然和正常。指標(biāo)如下：a).電扇處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，所有指示燈不亮，只有按下“風(fēng)速”鍵時(shí)，才會(huì)響應(yīng)，進(jìn)入起始工作狀態(tài)；電扇在任何狀態(tài)，只要按停止鍵，則進(jìn)入停轉(zhuǎn)狀態(tài)。b).處于工作狀態(tài)時(shí)，有： 初始狀態(tài)為：風(fēng)速-“弱”，類型-“正常”；按“風(fēng)速”鍵，其狀態(tài)由“弱”?“中”?“強(qiáng)”?“弱”……往復(fù)循環(huán)改變，每按一下按鍵改變一次；按“類型”鍵，其狀態(tài)由“正?！?“睡眠”?“自然”?“正?！薄鶑?fù)循環(huán)改變；c).風(fēng)速的弱、中、強(qiáng)對(duì)應(yīng)于電扇的轉(zhuǎn)動(dòng)由慢到快。d).類型的不同選擇，分別為：正常電扇連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；自然電扇模擬自然風(fēng)，即轉(zhuǎn)4s，停8s；睡眠電扇慢轉(zhuǎn)，產(chǎn)生輕柔的微風(fēng)，運(yùn)轉(zhuǎn)8s停轉(zhuǎn)8s；e).按照風(fēng)速與類型的設(shè)置輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。三、總體設(shè)計(jì)本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)基于8086以及各種接口芯片結(jié)合匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電扇的控制器模擬。我主要運(yùn)用了8086CPU結(jié)合匯編語(yǔ)言編寫的軟件實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)的處理和轉(zhuǎn)換，得到想要的控制信號(hào)，并用接口芯片8255A實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入輸出。在仿真中通過開關(guān)實(shí)現(xiàn)各種控制信號(hào)的輸入，再通過8255A的端口進(jìn)行讀取，再由8086通過軟件的對(duì)輸入信號(hào)的進(jìn)行辨別進(jìn)而轉(zhuǎn)入到相應(yīng)的功能子程序中以實(shí)現(xiàn)各種功能。在各種功能背后，通過8086驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的功能的硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)各種功能的切換。具體設(shè)計(jì)，我采用8255A接收開關(guān)信號(hào)，輸出LED燈亮滅信號(hào)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)。8253主要實(shí)現(xiàn)風(fēng)種的控制信號(hào)。DA0832實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換。硬件設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。DAC0832 8086CPU82538255A信號(hào)信號(hào)讀取控制控制信號(hào)按鍵開關(guān)直流電機(jī)信號(hào)四、硬件設(shè)計(jì)4.1硬件設(shè)計(jì)基本概要 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容，用可編程并行接口芯片8255A低四位接收3個(gè)按鍵（分別表示風(fēng)速、類型、停止）的狀態(tài)以啟動(dòng)電扇或設(shè)置相應(yīng)的工作狀態(tài)。這樣就需要3個(gè)按鍵，因此可以用三個(gè)按鈕接到8255口。這樣可以直接從8255的口讀取按鍵的狀態(tài)，從而執(zhí)行相應(yīng)的操作。要通過一個(gè)按鍵來控制2個(gè)以上的狀態(tài)，可以通過按鍵的次數(shù)來控制第幾種狀態(tài)，比如風(fēng)速有三種狀態(tài)（弱、中、強(qiáng)），可以用按鍵1次控制弱，按鍵2次控制中，按鍵3次控制強(qiáng)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一鍵控制多鐘狀態(tài)了?？刂破鞯闹甘緹簦蚁胧褂昧鶄€(gè)LED燈進(jìn)行顯示，分別顯示不同風(fēng)速、類型等6個(gè)指示信號(hào)。風(fēng)種時(shí)間控制可由可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253來實(shí)現(xiàn)?？蛇x用由8253工作方式3，在這種方式下，當(dāng)CPU輸入控制字后，輸出將為高，在寫入計(jì)數(shù)值后計(jì)數(shù)器將立即自動(dòng)對(duì)輸入時(shí)鐘CLK計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器減為1時(shí)，輸出將變低，方式2時(shí)8253不可用重新設(shè)置計(jì)數(shù)值就能連續(xù)工作，保證了定時(shí)的精確。4.28255A設(shè)計(jì)8255A的A端口工作在方式0的基本輸入方式作為控制信號(hào)的輸入，B端工作在方式0的基本輸出方式作為控制信號(hào)輸出，C端工作在方式0的基本輸出方式作為控制信號(hào)的輸出。PA低三位分別接開關(guān)，風(fēng)速，類型。PB低三位分別接弱，中，強(qiáng)LED燈。PC低三位分別接正常，自然，睡眠LED燈。4.38253設(shè)計(jì)首先利用通道0對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行分頻，已獲得可較好利用的時(shí)鐘，得到周期為四秒的方波為后面能自然和睡眠的狀態(tài)產(chǎn)生八秒高電平四秒低電平以及周期為十六秒的方波做準(zhǔn)備。使用通道2用來產(chǎn)生類型風(fēng)的狀態(tài)信號(hào)，在自然風(fēng)類型時(shí)，讓其工作在方式2產(chǎn)生八秒高電平四秒低電平，當(dāng)高電平時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，低電平則電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)自然風(fēng)的模擬；在睡眠的類型時(shí)，通道2工作在方式3產(chǎn)生周期為十六秒的方波，當(dāng)高電平時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，低電平則停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)睡眠風(fēng)的模擬。 4.3DAC0832設(shè)計(jì)通過對(duì)PB低三位分別接DI0，DI3，DI7，使DAC0832產(chǎn)生不同的電壓用來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。8253的OUT0，OUT1和PB0通過譯碼電路接入DAC0832片選端實(shí)現(xiàn)類型的轉(zhuǎn)換。4.5風(fēng)扇控制器系統(tǒng)硬件原理圖 五、軟件設(shè)計(jì)硬件的設(shè)計(jì)完成后，運(yùn)用匯編語(yǔ)言編寫軟件部分通過8086CPU實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)的輸入/輸出以及相關(guān)信號(hào)的處理，從而控制電機(jī)的各種轉(zhuǎn)態(tài)的轉(zhuǎn)換控制。Y開始初始化8255A,8253風(fēng)速鍵是否按下初始化風(fēng)速：弱，類型：正常風(fēng)扇運(yùn)行子模塊風(fēng)速鍵是否按下下類型鍵是否按下停止鍵是否按下風(fēng)扇控制子模塊類型控制子模塊停止子模塊YNYNY 5.1按鍵判斷控制模塊三個(gè)開關(guān)接PA低三位，開關(guān)信號(hào)為01H,風(fēng)速信號(hào)為02H,類型信號(hào)為04H。開關(guān)模塊判斷開關(guān)狀態(tài)2？4?1？風(fēng)速控制模塊類型控制模塊停止模塊返回 5.2風(fēng)速模塊切換流程在風(fēng)速切換中，在主函數(shù)中定義一個(gè)變量KEY1，初始化為0，若按下風(fēng)速鍵，KEY1加1，再除以3，取余，0,1,2分別對(duì)應(yīng)弱，中，強(qiáng)。風(fēng)速模塊KEY1除3取余1？2？弱風(fēng)模塊中風(fēng)模塊強(qiáng)風(fēng)模塊0？ 5.3停止控制模塊停止控制模塊PB口清零，燈全滅電機(jī)停止子程序返回主程序開頭start停止?fàn)顟B(tài)主要實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇暫時(shí)性的停止運(yùn)行，只有在風(fēng)速鍵按下才能繼續(xù)運(yùn)行。此模塊結(jié)束后返回start，在start會(huì)對(duì)已運(yùn)行的風(fēng)扇停止后所有狀態(tài)進(jìn)行重新賦值，以保證再次運(yùn)行后能按初始狀態(tài)運(yùn)行。六、程序清單DATASEGMENTIOY0EQU0C400HIOY1EQU0C440H MY8255_AEQUIOY0+00H*4MY8255_BEQUIOY0+01H*4MY8255_CEQUIOY0+02H*4MY8255_MODEEQUIOY0+03H*4MY8253_COUNT0EQUIOY1+00H*4MY8253_COUNT1EQUIOY1+01H*4MY8253_COUNT2EQUIOY1+02H*4MY8253_MODEEQUIOY1+03H*4KEY_1DB00HKEY_2DB00HDATAENDSSTACK1SEGMENTSTACKDW256DUP(?)STACK1ENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATAMAINPROCNEARSTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,MY8253_MODEMOVAL,00110111BOUTDX,AL MOVDX,MY8253_COUNT0MOVAL,03HOUTDX,ALMOVAL,00HOUTDX,ALMOVDX,MY8253_MODEMOVAL,01110111BOUTDX,ALMOVDX,MY8253_COUNT1MOVAL,40HOUTDX,ALMOVAL,00HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_MODEMOVAL,90HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_BMOVAL,0FFHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_COUTDX,ALSTARTUP:MOVDX,MY8255_A INAL,DXTESTAL,01HJNZSTARTUPANDKEY_1,00HANDKEY_2,00HCT:CALLCHECKMOVDX,MY8255_AINAL,DXTESTAL,01HJZL1JMPCTL1:MOVDX,MY8255_BMOVAL,0FFHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_COUTDX,ALCALLKEY_DALLYCALLKEY_DALLYCALLKEY_DALLYJMPSTARTUPQUIT:MOVAX,4C00HINT21H MAINENDPCHECKPROCNEARPUSHDXPUSHAXMOVDX,MY8255_AINAL,DXTESTAL,02HCALLKEY_DALLYCALLKEY_DALLYCALLKEY_DALLYCALLKEY_DALLYJNZL3INCKEY_1L3:CALLSPEEDTESTAL,04HJNZL4CALLKEY_DALLYCALLKEY_DALLYCALLKEY_DALLYINCKEY_2L4:CALLKINDPOPAX POPDXRETCHECKENDPSPEEDPROCNEARPUSHAXPUSHBXPUSHDXMOVAL,KEY_1MOVAH,0MOVBL,3DIVBLCMPAH,0JZSPEED0CMPAH,1JZSPEED1CMPAH,2JZSPEED2SPEED0:MOVDX,MY8255_BMOVAL,0FEHOUTDX,ALJMPCT0SPEED1:MOVDX,MY8255_B MOVAL,0FDHOUTDX,ALJMPCT0SPEED2:MOVDX,MY8255_BMOVAL,0FBHOUTDX,ALJMPCT0CT0:POPDXPOPBXPOPAXRETSPEEDENDPKINDPROCNEARPUSHAXPUSHBXPUSHDXMOVAL,KEY_2MOVAH,0MOVBL,3DIVBLCMPAH,0JZKIND0 CMPAH,1JZKIND1CMPAH,2JZKIND2KIND0:MOVDX,MY8255_CMOVAL,0FEHOUTDX,ALJMPCT1KIND1:MOVDX,MY8255_CMOVAL,0FDHOUTDX,ALJMPCT1KIND2:MOVDX,MY8255_CMOVAL,0FBHOUTDX,ALJMPCT1CT1:POPDXPOPBXPOPAXRETKINDENDPKEY_DALLYPROCNEAR PUSHCXMOVCX,3000HK_NEXT:NOPNOPLOOPK_NEXTPOPCXRETKEY_DALLYENDPCODEENDSENDSTART七、遇到的問題及解決方法在這次課程設(shè)計(jì)中，遇到了各種問題。因?yàn)橐郧暗幕咎∪?，剛開始設(shè)計(jì)寫程序的兩天，遇到問題后往往是瞪著屏幕毫無辦法，常常在一個(gè)小問題上一卡就是三四個(gè)小時(shí)，到后來漸漸學(xué)會(huì)了一些解決問題的思路和辦法，節(jié)奏才漸漸加快。邏輯問題。寫類型控制子模塊的時(shí)候，已經(jīng)根據(jù)流程圖把程序?qū)懞?，里面的子模塊也以測(cè)試過沒有問題，流程圖邏輯也應(yīng)該沒問題，但每次運(yùn)行在睡眠風(fēng)狀態(tài)下時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)八秒，停兩秒后自動(dòng)轉(zhuǎn)到自然風(fēng)模塊。想過很多種可能，開關(guān)問題，LED燈問題等等，最后一條一條照著程序?qū)懥鞒虉D的時(shí)候，終于發(fā)現(xiàn)可能是最后RET沒起作用，導(dǎo)致程序執(zhí)行完無法返回check，直接執(zhí)行下一條指令。 還有就是很多新手都會(huì)遇到的問題，我第一次寫的時(shí)候，一開始就寫了一大段程序，然后什么結(jié)果都出不來，調(diào)試的時(shí)候根本無從調(diào)起，經(jīng)過同學(xué)指點(diǎn)才開始從一個(gè)小功能開始寫程序，先寫一個(gè)燈亮然后兩個(gè)然后循環(huán)，再往進(jìn)添加其他功能。并且這樣寫會(huì)不停的給自己成就感，讓自己堅(jiān)持做完，否則很容易在遇到無從下手的問題時(shí)放棄。所以再大的程序也是要腦子里先有個(gè)大框架然后一個(gè)個(gè)小功能實(shí)現(xiàn)的。在后來遇到錯(cuò)誤時(shí)，我一般都會(huì)先過一遍程序查一下有沒有能看出來的錯(cuò)誤，然后該段程序的開頭開始檢測(cè)，通過加LED檢測(cè)程序運(yùn)行到了哪一行，從哪一行開始出錯(cuò)，有些直接看不出錯(cuò)誤的地方通過加DELAY使運(yùn)行變慢，方便看到仿真結(jié)果，也可以使用proteus里面的幀進(jìn)，一步一步看效果。八、心得體會(huì)通過此次的課程設(shè)計(jì)任務(wù)，我加深理解了匯編語(yǔ)言以及各接口芯片的使用方法，在實(shí)踐中體會(huì)到各芯片的工作的狀態(tài)及使用方法。以前學(xué)習(xí)過8255，8253芯片的相關(guān)內(nèi)容，通過這次課程設(shè)計(jì),通過設(shè)計(jì),看書,終于有了比較深刻地了解，并且加深對(duì)匯編程序結(jié)構(gòu)，指令，調(diào)用等基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。在實(shí)踐中充分利用所學(xué)知識(shí)結(jié)合實(shí)際情況作出符合要求的設(shè)計(jì)。在具體的調(diào)試過程中遇到了很多問題，自己通過查找各方面資料解決了這些問題。在這我學(xué)到了部分proteus仿真中及硬件調(diào)試方面常出現(xiàn)的問題及解決方法。而在軟件設(shè)計(jì)方面我也學(xué)到常見邏輯錯(cuò)誤及其解決方法。能在實(shí)踐中磨礪自己的意志以及鍛煉自己的動(dòng)手操作能力，提升自己獨(dú)立完成小型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)能力。為以后在大型系統(tǒng)設(shè)計(jì)中能奠定一定的基礎(chǔ)知識(shí)及實(shí)際操作能力，并為自己積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。下面簡(jiǎn)要的介紹一下我在這次課程設(shè)計(jì)中主通過這次短暫的課程設(shè)計(jì),不僅使我加深了對(duì)接口程序設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí),對(duì)接口各部件的工作原理也有了進(jìn)一步的了解,也增強(qiáng)了分析故障以及獨(dú)立處理問題的能力.九、元件清單.元件數(shù)量 8255A18253174LS13817411174LS324NOT7LED-RED6RES874LS2733DAC08321MOTOR180861十、參考文獻(xiàn)[1]周荷琴.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù).合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2004.12.