【正文】 硬件課程設(shè)計(jì)中國礦業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 題 目： 壓力控制系統(tǒng) 班 級(jí)： 信息安全 112班 學(xué) 號(hào)： ********* 姓 名： * * * 指導(dǎo)教師： 周世斌 2022 年 11 月—3013 年 12 月2目 錄1. 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 …………………………………………………………….3 設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………………..…3 設(shè)計(jì)要求…………………………………………………………………..32. 總體方案與說明…………………………………………………………… ..3 模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換與顯示…………………………………………………..3 鍵盤數(shù)據(jù)的輸入與顯示…………………………………………………..4 數(shù)據(jù)的處理與顯示………………………………………………………..4 顯示說明…………………………………………………………………..43. 硬件框圖與說明 ……………………………………………………………..5 8086 原理簡介…………………………………………………………….5 8255 原理簡介…………………………………………………………….6 0809 的應(yīng)用……………………………………………………………….9 液晶顯示屏…………………………………………………… …………11 鍵盤……………………………………………………………… ………144．電路原理圖與說明………………………………………………………… 16 電路原理圖…………………………………………………… …………16 硬件運(yùn)行過程說明…………………………………………… …………175．軟件主要模塊與說明………………………………………………………17 主程序流程圖…………………………………………………… ………18 0809 轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理流程………………………………………………196．源程序清單與注釋明………………………………………………………177．問題分析與解決方案………………………………………………………288．結(jié)論與體會(huì)……………………………………………………………………30 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果…………………………………………………………….30 體會(huì)……………………………………………………………………….319．參考資料 ……………………………………………………………………3231. 1設(shè)計(jì)任務(wù)運(yùn)用相關(guān)硬件，結(jié)合自己的編程技術(shù)，設(shè)計(jì)簡單的電子秤，并實(shí)現(xiàn)其基本功能，是本次模擬壓力控制系統(tǒng)的硬件課程設(shè)計(jì)。在完成課程設(shè)計(jì)的過程中，需要學(xué)生獨(dú)立思考，積極發(fā)揮創(chuàng)造力和動(dòng)手能力，進(jìn)一步學(xué)習(xí)各種軟硬件的功能和提高編程能力。電子秤的設(shè)計(jì)，是通過實(shí)驗(yàn)臺(tái)左下角電位器 RW1輸出 0～5Ｖ直流電壓，模擬壓力信號(hào)，送入Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并顯示在 LCD字符圖形液晶顯示屏的第一行上，作為稱重的重量。同時(shí)，從鍵盤輸入數(shù)據(jù)，并在 LCD字符圖形液晶顯示屏的第二行上顯示出來，作為價(jià)格。最后在第三行顯示出重量與單價(jià)的乘積及總價(jià)。實(shí)現(xiàn)電子秤的基本功能，達(dá)到模擬壓力控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的基本要求。1. 2設(shè)計(jì)要求（1）模擬電子秤開機(jī)后，改變模擬信號(hào)的大小，模擬重量的值必須實(shí)時(shí)的顯示在液晶顯示屏上；（2）模擬的單價(jià)初始值默認(rèn)為零，從鍵盤輸入單價(jià)完成后，需在液晶顯示器上顯示輸入的單價(jià)；（3）模擬價(jià)格必須隨模擬重量改變，并實(shí)時(shí)的顯示在液晶顯示器上。2. 總體方案與說明 本次試驗(yàn)需要要使用 ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換器，四乘四鍵盤，可編程控制接口8255，0～5Ｖ直流電壓，128*64LCD 字符圖形液晶顯示屏。2．1 模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換與顯示用滑動(dòng)變阻器代替壓力傳感器，模擬壓力的變化。將模擬電壓輸入ADC0809通道 0(IN0)，ADC0809 的 IN0口地址為 280H, CS接地址譯碼輸出的280h~287h。8255 的 A口接 LCD的 D7~DO. 8255CS接地址譯碼輸出的288h~28fh。8255 的 PB0~PB2分別接 LCD的 D/I、RW、E 接口。編程采集 IN04輸入的電壓,將壓力傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，換算為設(shè)定量程下實(shí)際情況的值，然后將模擬重量的電壓數(shù)據(jù)存放到 CPU寄存器中用于下一步計(jì)算。同時(shí)將模擬重量的電壓數(shù)據(jù)從 8255的 A口輸出并在 LCD屏幕的第一行作為重量顯示出來。2．2 鍵盤數(shù)據(jù)的輸入與顯示8255的C0~C3接鍵盤的列0～列3，C4～C7接鍵盤的行0～行3），從鍵盤輸入兩位數(shù)，然后在LCD的第二行作為單價(jià)顯示出來，并存放到CPU寄存器中用于下一步計(jì)算。2．3 數(shù)據(jù)的處理與顯示通過編程將第一步與第二步寄存在CPU中的模擬重量與模擬價(jià)格相乘處理后輸入到LCD的第三行作為總價(jià)顯示出來。2．4 LCD 顯示說明液晶顯示屏是一種內(nèi)置 1286412 漢字圖形點(diǎn)陣的液晶顯示控制模塊,用于顯示漢字及圖形?12864A1 漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊集成 ST7920 驅(qū)動(dòng)器，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個(gè)中文漢字（1616 點(diǎn)陣） 、128 個(gè)字符（816點(diǎn)陣）及 64256 點(diǎn)陣顯示 RAM（GDRAM） 。如圖 。 液晶顯示屏共顯示四行字符，每行可以顯示八個(gè)字符。014 重量：****斤1630 價(jià)格：****元3246 總價(jià)：*****4862 值班人員：***5 LCD接線圖 8086原理簡介 8086CPU8086是Intel系列的16位微處理器，它采用HMOS工藝技術(shù)制造，芯片采用40系列線封裝，單一的+5V電源，時(shí)鐘頻率為5～10MHz。8086有 16根數(shù)據(jù)線和 20根地址線，可以處理 8位和 16位數(shù)據(jù)，尋址1MB的儲(chǔ)存單元和 64KB的 I/O端口。如圖 。圖 8086引腳圖6 8086CPU的編程結(jié)構(gòu)編程結(jié)構(gòu)：是指從程序員和使用者的角度看到的結(jié)構(gòu)，亦可稱為功能結(jié)構(gòu)。從功能上來看，8086CPU 可分為兩部分，即總線接口部件 BIU(Bus Interface Unit)和執(zhí)行部件 EU(Execution Unit)。8086CPU 的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)如圖圖 ： 圖 8255原理簡介 8255原理及接線圖 8255A 是 Intel 系列的并行接口芯片，常作為微機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備接口。由于它是可編程的，可以通過軟件來設(shè)置芯片的工作方式，因此，用它連接外部設(shè)備時(shí)，一般不需要在附加外部電路，給使用帶來很大方便。如圖7圖 8255 A在本設(shè)計(jì)中的功能作用8255是并行的 I|O接口芯片，內(nèi)部有三個(gè)相互獨(dú)立的 8為數(shù)據(jù)端口。8255實(shí)現(xiàn)了外設(shè)與 8086之間的數(shù)據(jù)傳輸。8255 的 A 口地址為 288H，B 口地址為 289H，C 口地址為 28AH，控制口地址為 28BH，A 口作為 LED 顯示屏數(shù)據(jù)總線 D0~D7，B 口控制LED 燈，蜂鳴器，電機(jī)，C 口的低三位分別接 LED 顯示屏的 D/I,RW,E。 8255的功能分析8255A 是可編程并行接口，內(nèi)部有 3個(gè)相互獨(dú)立的 8位數(shù)據(jù)端口，即A口、B 口和 C口。三個(gè)端口都可以作為輸入端口或輸出端口。A 口有三種工作方式：方式 0、方式 1和方式 2；B 口可以工作在方式 0或方式 1下；C 口通常作為聯(lián)絡(luò)信號(hào)使用。8255 的工作只有當(dāng)片選 CS有效時(shí)才能進(jìn)行工作，而控制邏輯端口實(shí)現(xiàn)對(duì)其他端口的控制。當(dāng) 8255工作在方式 0時(shí)，即基本輸入輸出方式時(shí)，可將三個(gè)數(shù)據(jù)端口劃分為四個(gè)獨(dú)立的部分：A 口和 B口作為兩個(gè) 8位端口，C