计算机科学与技术系

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1、微机原理与接口技术课程设计06网络工程（1）班丁锐（0604031043）计算机科学与技术系微机原理与接口技术课程设计报告2007～2008学页：108-09年第2学期课程微机原理与接口技术课程设计名称检测与报警系统的设计与开发学生姓名学号专业班级指导教师页：1居中16微机原理与接口技术课程设计06网络工程（1）班丁锐（0604031043）2009年2月一、题义分析与解决方案页：2正文使用小四字号1.题义需求分析设计并开发能检测模拟信号，并能产生报警信号的系统。其具体要求是：（1）能对输入的0—5V的模拟电压信号进行检测。（2）能判断所检测的信号是否越界。（3）若信

2、号越界则进行声（PC机扬声器）、光（发光二极管）报警。说明：其界限值是自行设定的（2.5V），其所对应的数字量为（（2.5/5）*255=127.5=80H），事先将其存储在某寄存器或存储单元中。根据题目要求进行以下几点分析：（1）输入的电压值是模拟信号，而检测的值只能为数字信号。因此对0—5V的模拟电压信号进行检测前，要利用A/D转换器（ADC0809）将模拟量转换为数字量。（2）因为要对信号进行越界检测，因此需要利用二进制逻辑开关开关自行设定越界的界限量。（3）假如出现越界，需要产生声、光报警，从而起到提示作用。光可以利用发光二极管，声可以利用PC扬声器。2.解决

3、问题方法及思路（1）硬件部分ADC0809模数转换器一片（用于将采集的模拟信号转换成数字信号）可编程并行接口芯片8255一片逻辑开关电路板一片（用于设置界限值）发光二极管一只（用于报警时产生光）PC扬声器一个（用于报警声音提示）七段LED显示器（用于显示电压值以及界限值）8086通过8255同ADC0809相连，由电位器将模拟量送入ADC0809，并由8255采用查询工作方式控制ADC0809工作。8086通过8255向报警系统（扬声器、发光二极管）以及七段LED显示器发送控制信号。（2）软件部分首先对8255进行初始化设置，设置8255的工作方式和端口地址，然后启动

4、ADC0809的程序进行模/数转换，通过ADC0809信道0将输入的0—5V的模拟电压信号转换成数字信号并将其保存在AH寄存器中，比较AH的值与事先保存在AL寄存器（二进制开关输入的界限值）中的值，若小于则继续采集信号并通过七段LED显示器显示输入值和界限值，若大于或等于则将分别与二极管和扬声器相连的PC6,PC7端口置位（置低电平有效），进行报警并同样通过LED显示，再经过延时后再进行复位重新进行模拟信号的转换。二、硬件设计1．ADC0809模数转换器1．1ADC0809的作用：页：2标题不要写标点符号众所周知，CPU能应用的只能是数字量。而本设计中的输入电压为模拟

5、信号，因此需要ADC0809进行模数转换，将采样电压转换为数字信号。1．2ADC0809的功能分析16微机原理与接口技术课程设计06网络工程（1）班丁锐（0604031043）模/数转换是指通过一定的电路将模拟量转变为数字量，由于模拟量是连续的，而数字量是离散的，所以，一般在某个范围中的模拟量对应于某一数字量，这就是说，在A/D转换时，模拟量和数字量之间并不是一一对应的关系。即从理论上，有一个转换精度的问题，转换精度反映了A/D转换器的实际输出接近理想输出的精确程度，A/D转换的精度通常是用数字量的最低有效位（LSB）来表示的，设数字量的最低度有效位于对应于模拟量△，

6、这时，我们称△为数字量的最低有效位的当量，ADC0809采用的是逐位逼近A/D转换，逐位逼近A/D转换时，也用D/A转换器的输出电压来驱动运算放大器的反相端，不同的是用逐位式进行转换时，要用一个逐位逼近寄存器存放转换好的数字量，转换结束时，将数字量送到缓冲寄存器中，当启动信号由高电平变为低电平时，逐位逼近寄存清零，这时D/A转换器输出电压V0也为0，当启动信号变为高电平时，转换开始。同时，逐位逼近寄存进行计数。逐位逼近寄存器工作是从最高位开始，通过设置试探值来计数，在第一个时钟脉冲时，控制电路反最高位送到逐位逼近寄存器，使它输出为10000000，则D/A转换器输出电

7、压V0为满量程值128/255，若V0大于Vi，则作为比较器的运算放大器的输出成为低电平，控制电路据此清除逐位逼近寄存器中的最高位；若V0小于Vi,则比较器输出高电平，控制电路使最高位的1保留下来，如果最高位被保留，则值10000000下一个时钟脉冲使次高位D6为1，于是逐位逼近寄存器值为11000000，V0为满量程值192/255。此后，若V0大于Vi，则比较器输出低电平，从而使次高位D6复位，如果V0小于Vi,则比较器输出高电平，从而保留高位D6为1，再下一个时钟脉冲D5置1，比较……直到D0为1，再与输入电压比较，经N次比较，寄存器中得到的值