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微机原理课设 模拟风扇.doc

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第1章 总体设计方案
1.1 设计原理
1.2 设计思路
1.3 实验环境
第2章 详细设计方案
2.1 硬件电路设计
2.2 主程序设计
2.3 功能选择模块的设计与实现
第3章 结果测试及分析
3.1 结果测试
3.2结果分析
参考文献
附 录
课 程 设 计 报 告 课程设计名称:微机系统综合课程设计 课程设计题目:模拟电风扇动作 院(系):计算机学院 专 班 学 姓 业:计算机科学与技术 级: 号: 名: 指导教师: 完成日期:
课程设计报告 目 录 第 1 章 总体设计方案...................................................................................................1 1.1 设计原理...............................................................................................................1 1.2 设计思路...............................................................................................................1 1.3 实验环境...............................................................................................................2 第 2 章 详细设计方案...................................................................................................3 2.1 硬件电路设计.......................................................................................................3 2.2 主程序设计...........................................................................................................4 2.3 功能选择模块的设计与实现...............................................................................5 第 3 章 结果测试及分析...............................................................................................6 3.1 结果测试...............................................................................................................6 3.2 结果分析.................................................................................................................6 参考文献...........................................................................................................................7 附 录.............................................................................................................................8 -I-
课程设计报告 第 1 章 总体设计方案 第 1 章 总体设计方案 1.1 设计原理 利用芯片 8259,8255,8253,8279,分别控制中断,彩色发光二极管,时钟, 和 LED 显示。用受 8253 控制的 8259 给 8255 和 8279 产生每秒钟一次的中断,控 制彩色发光二极管和 LED 的显示 1.2 设计思路 首先需要一个总开关,用来控制电风扇的开关,可以用 8255 的输入端接收这 一信号,信号为1时进入循环,此时彩色发光二极管通过红绿色灯显示风扇的转 动效果,不为1时执行下一步。 其次需要实现的功能是三级风速的变换,可以设计三个变换延时的子程序, 并根据键盘输入的不同来分别调用这三个步骤。 再次是要实现定时功能,用 8253 和 8259 实现这一功能并不困难,当时间减 为零时,向 8255 的 AL 中输入 O6AH,使彩色发光二极管显示初始化。 还有就是彩色发光二极管的显示问题,只需将 8255 中控制彩灯显示的数据起 始值设为 01101010,然后循环左移两位即可。 (1) 提出方案 总开关是用来控制风扇的启动停止的,所以只需有两种状态,即开和关,所 以,我选择用实验箱右下角的开关来实现这以功能。为了能显示风扇的转动,我 选用 8255 和实验箱右上角的彩灯来显示风扇的转动。为了实现定时功能,我选用 8253 定时,8259 产生中断,用中断程序来控制定时。由于定时时要能显示时间及 风扇转动时要有风速等一些功能的选择,所以还需要 8279 键盘显示接口芯片。 (2) 方案论证 1) 用 8255 和彩灯模拟风扇的转动,所以,可以将 8255 的 B 口设为工作在方式 0,输出状态,然后通过输出不同二进制数来控制彩灯的红绿显示,通过循环 -1-
课程设计报告 第 1 章 总体设计方案 移位使彩灯循环显示来实现风扇转动的模拟。 2) 用右下角的开关控制风扇的转动与停止,所以,可将 8255A 口设为方式 0, 输入状态,来读取开关的状态,然后在程序中判断输入的是 1 还是 0,进而控 制风扇的转动与停止。 3) 为了实现定时的功能,可以用 8253 的分频功能,将输入的脉冲信号分频,以 输出 1HZ 的脉冲信号,然后输入到 8259 的 INT0 以产生周期为 1s 的终端, 即每秒钟进一次中断,在中断服务程序中来实现时间的递减,当减到 0 时就 将风扇停止,这样就实现了定时功能了。 4) 为了实现三级风速的选择和定时功能、定时时间的变化显示等功能,需要 8279 的键盘显示功能,在键盘上设置三个键分别控制三级风速,在设置一个按键 来控制定时功能的选择,当按下定时功能键后,还需要键盘的数字键来实现 定时时间的设定。最后就是用数码管显示时间的变化了。 1.3 实验环境 ·硬件环境:AEDK 实验箱,PC 机。 ·软件环境:LCA88ET 应用软件。 -2-
课程设计报告 第 2 章 详细设计方案 第 2 章 详细设计方案 2.1 硬件电路设计 硬件电路由键盘显示接口芯片 8279 构成,如图 2.1 所示。 cs Pc0 Pc3 K1 Pa0 8255 Pb0 …… Pb7 DL8 …… DL1 200~207 210~217 220~227 228~22f cs 8279 Clk1 Gate1 Out0 8253 cs out1 clk0 gate0 脉冲源 Int0 8259 cs 图 2.1 硬件电路连线图 8279 是可编程设置型键盘/显示芯片,其特点是:(1)可同时进行键盘扫描及文字 显示;(2)键盘扫描模式;(3)传感器扫描模式;(4)激发输入模式;(5)8 乘 8 键 盘 FIFO;(6)具有接点消除抖动,2 键锁定及 N 键依次读出模式;(7)双排 8 位数 或双排 16 位数显示器;(8)右边进入或左边进入,16 字符或 8 字符显示。8255 的 A 口工作在方式 0,输入;B 口工作在方式 0,输出;C 口工作在方式 0,输出; 8253 将脉冲源分频,产生周期为 1s 的脉冲信号,驱动 8259 产生周期为 1s 的中 断。8255、8259、8253、8279 的端口地址分别接 210H-217H、220H-227H、200H-207H、 228H-22FH。 -3-
课程设计报告 第 2 章 详细设计方案 2.2 主程序设计 图 2.2 主程序流程图 -4-
课程设计报告 第 2 章 详细设计方案 2.3 功能选择模块的设计与实现 图 2.3.1 功能选择模块流程图 -5-
课程设计报告 第 3 章 结果测试及分析 第 3 章 结果测试及分析 3.1 结果测试 编译并连接程序,然后全速运行,在数码管上就显示计时器的时间,开始时 是全 0。此时双色彩灯是初始状态,即只有一个灯是红的,其余三个灯都是绿色。 然后,将开关 K1 向上扳去,时 8255 的 PA0 口输入高电平,此时发现双色彩灯还 是循环亮红灯,并且只有一个灯是红色的,其余都是绿色,这样,当以一定的速 度循环点亮四个灯,就会模拟出风扇的转动了。在风扇转动时,按下键盘上的 A、 B、C 键,则彩灯会分别以不同的速度循环点亮红色,这样就实现了通过键盘实 现三级风速的选择功能了。当风扇在某一风速下转动时,按下 D 键,则进入定时 状态,接着只需按下键盘上的数字键,设定好定时的时间,然后再按下 D 键,风 扇就将在设定的时间内转动,并且在数码管上显示时间的变化,逐渐减少,当减 到 0 时,风扇就将停止转动。这就是定时功能的实现。 3.2 结果分析 开始运行时,发现双色彩灯并不是按理想顺序逐渐点亮红色,后来,检查程 序发现并没有错,最后,检查硬件连线时发现,8255B 口得导线与双色灯的借口 连接顺序错了,调整了连接顺序后彩灯理想的顺序循环点亮了。 风扇正常运行了,但是在定时时发现数码管上的时间没有变化,过了定时的 时间后,风扇也没有停止,开始以为程序问题,单步运行后发现一切正常,然后 检查数码管显示也没发现问题,这时将接在 INT0 上的导线拔下,接在发光二极 管上发现没有电流,最后,断定是 8253 并没有产生脉冲信号给 8259,导致中断 服务程序无法进入,使得计时功能失效,所以才会出现刚才的问题,于是,我测 试了几根好用的导线从新将 8253 的连线连一遍,再运行时定时功能就好用了。 实验结果基本实现了课设的要求,虽然有些问题和程序还会有些不稳定,但 是所要求的功能都实现了,那些问题我会在以后进行完善 。 -6-
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