微机 基于8086的温度测控系统的设计 - 图文

目录

题目.....................................................................1 摘要.....................................................................1 关键词...................................................................1 绪论......................................................... ...........1 1系统的总体设计方案及结构框图............................................1 2系统器件选择............................................................2 2.1系统器件选择.......................................................2 2.2温度传感器与A\\D转换器的选择.......................................2 2.3显示接口芯片.......................................................2 2.4 8086微处理器及其体系结构..........................................2 3系统各部分功能模块的具体电路及工作原理..................................3 3.1温度测量和控制部分.................................................3 3.2 ADC0809与8255的连接..............................................4 3.3 8086的可编程外设接口..............................................5 3.4 数据显示部分.......................................................5 3.5系统硬件原理图.....................................................6 4 软件设计................................................................7 5 系统流程图..............................................................7 5.1 主程序.............................................................7 5.2 BCD码转换子程序...................................................9 5.3 显示子程序.........................................................9 5.4 温度值设置子程序...................................................9 6 系统调试...............................................................11 7 结论...................................................................11 参考文献...............................................................12

基于8086的温度测控系统设计

摘 要 本文介绍了一种基于8086微处理器的温度测控系统，采用温度传感器AD590采集温度数据，用CPU控制温度值稳定在预设温度。当温度低于预设温度值时系统启动电加热器，当这个温度高于预设温度值时断开电加热器。

关键词：微处理器 温度传感器 A/D转换器 控制系统

绪论

近年来，温度控制系统不仅在工业设计、工程建设中应用广泛，而且在人们的日常生活中也常常需要用到温度控制。大到大型钢铁厂、化工厂等，小到酒店、温室、家电等。温度监控的应用随处可见，随着人们生活质量的提高及温度控制技术的成熟，温度控制将更好的服务于社会。这是本次设计的意义所在。

微处理器8086在工业控制系统诸多领域得到了广泛的应用,由于它具有极好的稳定性，更快和更准确的运算精度，所以这次设计目的在于利用8086微处理器设计一个温度控制系统，当温度低于预设温度值时系统启动电加热器，当这个温度高于预设温度值时断开电加热器。本次设计的另一个目的是巩固并加深对所学知识的理解，同时提高设计应用的能力，提高个人的综合素质。

1系统的总体设计方案及结构框图

温度信息由温度传感器测量并转换成微安级的电流信号，经过运算放大电路将温度传感器输出的小信号进行跟随放大，输入到A/D转换器（ADC0809）转换成数字信号输入主机。数据经过标度转换后，一方面通过数码管将温度显示出来；另一方面，将该温度值与设定的温度值进行比较，调整电加热炉的开通情况，从而控制温度。在断开电加热器，温度仍然异常，报警器发出声音报警，提示采取相应的调整措施。其温度控制系统的原理框图如图1-1所示。

微 处 理 器 报警 温度传感器 电压跟随器 运算放大电A\\D转换器 译码 显示 加热控制电图 1-1 系统原理框图

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2系统器件选择

2.1 系统扩展接口的选择

本次设计采用的是8086微处理器，选择8255A可编程并行接口作为系统的扩展接口，8255A的通用性强，适应灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。

2.2温度传感器与A\\D转换器的选择

本系统选用温度传感器AD590构成测温系统。AD590是一种电压输入、电流输出型集成温度传感器，测温范围为-55℃~150℃，非线性误差在±0。30℃，其输出电流与温度成正比，温度没升高1K（K为开尔文温度），输出电流就增加1uA。其输出电流I=(273+T)uA。本设计中串联电阻的阻值选用2KΩ，所以输出电压V+=(2730 + 10T)MV.另外，为满足系统输入模拟量进行处理的功能，对其再扩展一片ADC0809，以进行模拟—数字量转化。

2.3 显示接口芯片

为满足本次设计温度显示的需要，我们选择了8279芯片，INTEL8279芯片是一种通用的可编程的键盘、显示接口器件，单个芯片就能完成键盘键入和LED显示控制两种功能。

备注：系统硬件接线应尽量以插接形式连接，这样便于多用途使用和故障的检查和排除。

2.4 8086微处理器及其体系结构

2.4.1 8086CPU的编程结构

编程结构：是指从程序员和使用者的角度看到的结构，亦可称为功能结构。从功能上来看，8086CPU可分为两部分，即总线接口部件BIU（Bus Interface Unit）和执行部件EU（Execution Unit）。8086CPU的内部功能结构如图2－1所示:

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图2-1 8086/8088CPU内部功能结构图

2.4.2执行部件（EU）

功能：负责指令的执行。

组成：包括①ALU(算术逻辑单元)、②通用寄存器组和③标志寄存器等，主要进行8位及16位的各种运算。 2.4.3总线接口部件（BIU）

功能：负责与存储器及I/O接口之间的数据传送操作。具体来看，完成取指令送指令队列，配合执行部件的动作，从内存单元或I/O端口取操作数，或者将操作结果送内存单元或者I/O端口。

组成：它由①段寄存器（DS、CS、ES、SS）、②16位指令指针寄存器IP（指向下一条要取出的指令代码）、③20位地址加法器（用来产生20位地址）和④6字节（8088为4字节）指令队列缓冲器组成。

3 系统各部分功能模块的具体电路及工作原理

3.1温度测量和控制部分

3.1.1温度测量部分

A\\D590是AD公司生产的一种精度和线度较好的双端集成传感器，其输出电流与绝对温度有关，对于电源电压从5-10V变化只引起1uA最大电流的变化或1摄氏度等效误差。图4-1给出了用于获得正比于绝对温度的输出电流的基本温度敏感电路。

A\\D590输出的电流I=（273+T）uA(T为摄氏温度)。

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因此测量的电压V为（273+T）uA×10K=（2.73+T/100）V，为了将电压测量出来，又务必使电流I不分流出来。使用电压跟随器使其输出电压V2等于V 。

由于一般电源供应多器件之后，电源是带杂波的，因此使用稳压二极管作为稳压元件，再利用可变电阻分压，其输出电压V1需调至2.73V。

差动放大器其输出V0 为（100K/10K）×(V2-V1)=T/10，如果现在为摄氏28℃，输出电压为2.8V。

输出电压接A\\D转换器，那么A\\D转换输出的数字量就和摄氏温度成线性比例的关系。

图 3-1输出电流的基本温度敏感电路

3.1.2 温度控制部分

当PC6为高电平时，三极管导通，继电器吸合，向加热系统输出12V电压加热；反之，输入低电平，三极管截止，继电器断开，停止加热。在图3-2中，二极管的作用是吸收继电器端开时产生的浪涌电压。

图 3-2 温度控制图

3.2 ADC0809与8255的连接

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