一、实验目的1.掌握定时/计数器、输入/输出接口电路设计方法。 2.掌握中断控制编程技术的方法和应用。3.掌握8086汇编语言程序设计方法。 二、实验内容与要求 微机灯光控制系统主要用于娱乐场所的彩灯控制。系统的彩灯共有12组,在实验时用12个发光二极管模拟。1. 基本要求:灯光控制共有8种模式,如12个灯依次点亮;12个灯同时闪烁等八种。系统可以通过键盘和显示屏的人机对话,将8种模式进行任意个数、任意次序的连接组合。系统不断重复执行输入的模式组合,直至键盘有任意一个键按下,退出灯光控制系统,返回DOS系统。2. 提高要求:音乐彩灯控制系统,根据音乐的变化控制彩灯的变化,主要有以下几种:第一种为音乐节奏控制彩灯,按音乐的节拍变换彩灯花样。第二种音律的强弱(信号幅度大小)控制彩灯。强音时,灯的亮度加大,且被点亮的数目增多。第三种按音调高低(信号频率高低)控制彩灯。低音时,某一部分灯点亮;高音时,另一部分点亮。 三、实验报告要求 1.设计目的和内容 2.总体设计 3.硬件设计:原理图(接线图)及简要说明 4.软件设计框图及程序清单5.设计结果和体会(包括遇到的问题及解决的方法) 四、设计原理我们以背景霓虹灯的一种显示效果为例,介绍控制霓虹灯显示的基本原理。设有一排 n 段水平排列的霓虹灯,某种显示方式为从左到右每0.2 秒逐个点亮。其控制过程如下: 若以“ 1 ”代表霓虹灯点亮,以“ 0 ”代表霓虹灯熄灭,则开始时刻, n 段霓虹灯的控制信号均为“ 0 ”,随后,控制器将一帧 n 个数据送至 n 段霓虹灯的控制端,其中,最左边的一段霓虹灯对应的控制数据为“ 1 ”,其余的数据均为零,即 1000 … 000 。当 n 个数据送完以后,控制器停止送数,保留这种状态(定时) 0.2 秒,此时,第 1 段霓虹灯被点亮,其余霓虹灯熄灭。随后,控制器又在极短的时间内将数据 1100 … 000 送至霓虹灯的控制端,并定时 0.2 秒,这段时间,前两段霓虹灯被点亮。由于送数据的过程很快,我们观测到的效果是第一段霓虹灯被点亮 0.2 秒后,第 2 段霓虹灯接着被点亮,即每隔 0.2 秒显示一帧图样。如此下去,最后控制器将数据 1111 … 111 送至 n 段霓虹灯的控制端,则 n 段霓虹灯被全部点亮。 只要改变送至每段霓虹灯的数据,即可改变霓虹灯的显示方式,显然,我们可以通过合理地组合数据(编程)来得到霓虹灯的不同显示方式。 五、总体方案论证分析系统设计思路如下:1) 采集8位开关输入信号,若输入数据为0时,将其修改为1。确定输入的硬件接口电路。采样输入开关量,并存入NUM的软件程序段。2) 以12个灯依次点亮为例(即灯光控制模式M1),考虑与其相应的灯光显示代码数据。确定显示代码数据输出的接口电路。输出一个同期显示代码的软件程序段(暂不考虑时隙的延时要求)。3) 应用定时中断服务和NUM数据,实现t=N×50ms的方法。4) 实现某一种模式灯光显示控制中12个时隙一个周期,共重复四次的控制方法。要求在初始化时采样开关输入数据NUM,并以此控制每一时隙的延时时间;在每一时隙结束时,检查有无键按下,若是退出键按下,则结束灯光控制,返回DOS系统,若是其他键就返回主菜单,重新输入控制模式数据。5) 通过人机对话,输入8种灯光显示控制模式的任意个数、任意次序连接组合的控制模式数据串(以ENTER键结尾)。对输入的数据进行检查,若数据都在1 - 8之间,则存入INBUF;若有错误,则通过屏幕显示输入错误,准备重新输入灯光显示控制模式数据。6) 依次读取INBUF中的控制模式数据进行不同模式的灯光显示控制,在没有任意键按下的情况下,系统从第一个控制模式数据开始,顺序工作到最后一个控制模式数据后,又返回到第一个控制模式数据,不断重复循环进行灯光显示控制。7) 本系统的软件在总体上有两部份,即主程序(MAIN)和实时中断服务程序(INTT)。讨论以功能明确、相互界面分割清晰的软件程序模块化设计方法。即确定有关功能模块,并画出以功能模块表示的主程序(MAIN)流程框图和定时中断服务程序的流程框图。 六、硬件电路设计 以微机实验平台和PC机资源为硬件设计的基础,不需要外加电路。主要利用了以下的资源:1.8255并行口电路8255并行口电路主要负责数据的输入与输出,可以输出数据控制发光二极管的亮灭和读取乒乓开关的数据。实验时可以将8255的A口、B口和一组发光二极管相连,C口和乒乓开关相连。2.8253定时/计数器8253定时/计数器和8259中断控制器一起实现时隙定时。本设计的定时就是采用的t=N×50ms的方法,50ms由8253定时/计数器的计数器0控制定时,N是在中断服务程序中软件计时。8253的OUT0接到IRQ2,产生中断请求信号。8253定时/计数器定时结束会发出中断信号,进入中断服务程序。3.PC机资源本设计除了利用PC机作为控制器之外,还利用了PC机的键盘和显示器。键盘主要是输入控制模式数据,显示器就是显示提示信息。 七、软件设计 软件主要分为主程序(MAIN)和中断服务程序(INTT),主程序包含系统初始化、读取乒乓开关、读取控制模式数据以及按键处理等模块。中断服务程序主要是定时时间到后根据控制模式数据点亮相应的发光二极管。1.主程序主程序的程序流程图如图1所示。
上传时间: 2014-04-05
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RS-232-C 是PC 机常用的串行接口,由于信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。本产品(转接器),可以实现任意电平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的无源电平转接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口?采用RS-232-C 接口有何特点?传输电缆长度如何考虑?答: 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同 的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970 年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25 个脚的 DB25 连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。(1) 接口的信号内容实际上RS-232-C 的25 条引线中有许多是很少使用的,在计算机与终端通讯中一般只使用3-9 条引线。(2) 接口的电气特性 在RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”,-5— -15V;逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V 的信号作为逻辑“0”,高到-3V的信号 作为逻辑“1”(3) 接口的物理结构 RS-232-C 接口连接器一般使用型号为DB-25 的25 芯插头座,通常插头在DCE 端,插座在DTE端. 一些设备与PC 机连接的RS-232-C 接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9 的9 芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。(4) 传输电缆长度由RS-232C 标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为50 英尺,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过50 英尺,美国DEC 公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1 号电缆为屏蔽电缆,型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线,每对由22# AWG 组成,其外覆以屏蔽网。2 号电缆为不带屏蔽的电缆。 2. 什么是RS-485 接口?它比RS-232-C 接口相比有何特点?答: 由于RS-232-C 接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:(1) 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。(2) 传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。(3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式, 这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。(4) 传输距离有限,最大传输距离标准值为50 英尺,实际上也只能 用在50 米左右。针对RS-232-C 的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485 就是其中之一,它具有以下特点:1. RS-485 的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6) V 表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V 表示。接口信号电平比RS-232-C 降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL 电平兼容,可方便与TTL 电路连接。2. RS-485 的数据最高传输速率为10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。4. RS-485 接口的最大传输距离标准值为4000 英尺,实际上可达 3000 米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1 个收发器, 即单站能力。而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128 个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485 接口方便地建立起设备网络。因RS-485 接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485 接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485 接口连接器采用DB-9 的9 芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485 采用DB-9(针)。3. 采用RS485 接口时,传输电缆的长度如何考虑?答: 在使用RS485 接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG 铜芯双绞电话电缆(线 径为0.51mm),线间旁路电容为52.5PF/M,终端负载电阻为100 欧 时所得出。(曲线引自GB11014-89 附录A)。由图中可知,当数据信 号速率降低到90Kbit/S 以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV 时, 则电缆长度被限制在1200M。实际上,图中的曲线是很保守的,在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如:当数据信号速率为600Kbit/S 时,采用24AWG 电缆,由图可知最 大电缆长度是200m,若采用19AWG 电缆(线径为0。91mm)则电缆长 度将可以大于200m; 若采用28AWG 电缆(线径为0。32mm)则电缆 长度只能小于200m。
上传时间: 2013-10-11
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光盘内容1.1例 程 “例程”文件夹中为各章节的程序代码,均在作者的目标板上(自行开发)调试通过,以确保程序正确。n Keil C对中文文件、目录以及空格等可能无法编译连接,所以若要正确调试,须确保所有文件、目录为连续英文名或数字。n 这些程序应用到其他C8051Fxxx系列单片机时,要确保各个操作寄存器的名称、地址与各个控制位相一致,否则需要修改。很多寄存器位的位置并不相同,所以移植程序时,使用者要参考F040寄存器和移植对象单片机的寄存器,以确保正确操作。1.2 原理图及pcb封装“原理图及pcb封装”文件夹里包含作者制作的C8051F040PCB封装和原理图引脚定义文件c8051f040.ddb。其中PCB封装与Silicon Laboratories公司(原Cygnal公司)提供的TQ100封装稍有不同(在cygnalpcb文件中): 作者所做引脚长为2.5 mm,而cygnalpcb文件中的引脚长为1.3 mm。加长引脚焊盘是为了方便手工焊芯片。用户可根据需要和习惯选择封装。
上传时间: 2013-11-19
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自制单片机MSP-FET430仿真器 前言:本想到市场买个自制的MSP-FET430仿真工具,但看其做工可不敢恭维。于是打开当时千元购买的FET(1个不够用啊),又参网上提供的自制FET的资料,依南士接插件的外壳尺寸绘制了自认为布板较合理的PCB使用。上图为电路参考原型,注意图中FET 的连接形式(25 针屏蔽电缆转接线,长度小于20 厘米的扁平线),这样的连接更利于下载调试的可靠性。.....
上传时间: 2013-11-20
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自制89C51单片机实验电路板 学习单片机离不开实验,以往单片机的实验往往依赖于仿真机和单片机学习系统,价格昂贵,初学者很难配备。近年来,随着FLASH型单片机的广泛应用,采用软件模拟加写片验证成为一种经济实用的实验方法,以AT89C51单片机为例,其价格不足¥10RMB,而擦、写次数可以有1000次,一块芯片即可做上千次的实验。目前,流行的单片机开发软件Keil可以免费获得用于学习的EVAL版;编程器价格并不昂贵,专门用于写89C51类芯片的编程器价格更低廉(不足百元),而且编程器也是以后开发单片机所必备的工具;相比之下,用于实验的电路板制作比较麻烦,用万用板搭接,只能做些很简单的电路,稍复杂的电路一般要用到双面板,而业余条件下是很难自制双面板的,而且实验电路板主要是用于学习,学完了,也就没有什么使用价值了,所以很多人希望能够廉价地获得。作者在多年单片机教学(包括从事网络教学)的基础上,开发了一块有较多功能但使用单面板的单片机实验板,适于业余爱好者自制。这块实验板采用89C51为主芯片,板上安装了5位数码管,8个发光二极管,四个按钮开关,一个简单的音响电路,一个用于计数实验的振荡器,At24CXXX类芯片插座,X5045芯片插座,RS232串行接口等。使用这块实验板可以进行流水灯、人机界面程序设计、音响、中断、计数器等基本编程练习,还可以学习I2C接口芯片使用、SPI接口芯片使用、与PC机进行串行通讯等目前较为流行的技术。图1是该实验板的电路原理图,从图中可以看出,该实验板由若干块集成电路和一些阻容元件等组成,下面我们就分别介绍。1、发光二极管接口主芯片(U1)的P1端口接了8个发光二极管,这些发光二极管的负极接到P1端口各引脚,而正极则通过一个排电阻(标号为JP4,阻值为470殴)接到正电源端,这样,这些发光二极管亮的条件就U1的P1口相引的引脚为低电平,即如果P1口某引脚输出为0,相应的灯亮,如果输出为1,相应的灯灭。例:MOV P1,#0FH该行程序将使发光二极管L1-L4熄灭,而L5-L8点亮。2、数码管接口U1的P0口和P2口的部份引脚构成了5位LED数码管驱动电路,这里LED数码管采用了共阳型,共阳型数码管的笔段(即对应abcdefgh)引脚是二极管的负极,所有二极管的正极连在一起,构成公共端,即片选端,对于这种数码管的驱动,要求在片选端提供电流,为此,使用了PNP型三极管作为片选端的驱动,共使用5只三极管,所有三极管的发射极连在一起,接到正电源端,它们的基极则分别连到P2.0⋯P2.4,这样,当P2.0⋯P2.4中某引脚输出是高电平时,三极管不导通,不能给相应位的数码管供电,该位数码管的所有笔段都不亮,反之,如果某引脚是低电平时,三极管导通,可以给相应的数码管供电,该位数码管是否点亮,点亮哪些笔段,取决于这些笔段引脚是高或低电平。从图图1 共阳型数LED显示器.....
上传时间: 2013-11-14
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VGA 是视频图形阵列(Video Graphics Array)的简称,是IBM 于1987 年提出的一个使用模拟信号的图形显示标准。最初的VGA 标准最大只能支持640*480 分辨率的显示器,而为了适应大屏幕的应用,视频电气标准化组织VESA(Video Electronics StandardsAssociation 的简称)将VGA 标准扩展为SVGA 标准,SVGA 标准能够支持更大的分辨率。人们通常所说的VGA 实际上指的就是VESA 制定的SVGA 标准。(1). VGA 接口VGA 采用15 针的接口,用于显示的接口信号主要有5 个:1 个行同步信号、1 个场同步信号以及3 个颜色信号,接口还包含自测试以及地址码信号,一般由不同的制造商定义,主要用来进行测试及支持其它功能。
上传时间: 2013-10-27
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针对高校实验教学的现状以及存在的问题,提出了基于Struts的网络实验教学平台。设计这样一个教学平台其主要目的也是在帮助学生完成对知识的建构,同时也必需要考虑相应的教学目标以及教学策略的运用。该平台采用C/S局域网,把实验教学系统放在服务器端,让学生通过浏览器来访问,软件使用MVC模式。平台整合了现有的实验资源,通过实验预约排课等模块辅助实验室管理员的日常管理工作,帮助实验教学顺利有效的开展,实现学生的个性化学习,实现以人为本的教育理念;同时促进了教育信息化的发展,有利于培养学生的综合素质。
上传时间: 2013-11-10
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随着现代社会汽车数量的日益增多,汽车防撞技术的研究已成为保障人民生命安全和提高运输业的关键。课题旨在研究一种汽车防撞系统,保证在该系统正常运作的情况下既不发生碰撞事故又不降低道路的通行能力。该系统利用LFMCW的线性调频特性及多普勒效应的原理既可测量两车间距又可实现相对运动的判断,结合两者的测量值,实现有效防撞的功能。主要论述了LFMCW雷达运用于汽车防撞系统中的相关参数确定及具体实现方法,原理分析。
上传时间: 2014-01-04
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文中旨在研究一种新式抽油烟机的智能变频技术,通过对烹饪环境的综合分析,确定所需排风量,进而以一个最适宜的转速进行排烟,达到节能降耗的目的。采用神经网络控制器,在无被控对象数学模型情况下,实现转速与油烟、蒸汽两输入变量的非线性映射。仿真和实物测试结果显示:采用神经网络控制能较好实现厨房环境的实时调控,能够快速响应,具有良好的动态和稳态性能。
上传时间: 2013-10-27
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随着电子产品向小型化,便携化,网络化和高性能方向发展,对电路组装技术和I/O引线数提出了更高的要求,芯片体积越来越小,芯片引脚越来越多,给生产和返修带来困难.原来SMT中广泛使用的QFP(四边扁平封装),封装间距的极限尺寸停留在0.3mm,这种间距引线容易弯曲,变形或折断,相应地对SMT组装工艺,设备精度,焊接材料提出严格的要求,即使如此组装小间距细引线的QFP,缺陷率仍相当高最高,可达6000ppm,使大范围应用受到制约.
上传时间: 2013-10-16
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