《工藝過程微機(jī)控制》課程設(shè)計(jì)說明書

1、山 東 大 學(xué)工藝過程微機(jī)控制課程設(shè)計(jì)說明書一、 課程設(shè)計(jì)的目的本課程設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)知識解決實(shí)際問題的能力。通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能鞏固加深課堂所學(xué)的工藝過程微機(jī)控制的原理知識，熟悉掌握匯編語言編程技巧。本課程設(shè)計(jì)是對學(xué)生基本微機(jī)開發(fā)應(yīng)用技能的訓(xùn)練。1學(xué)習(xí)掌握工業(yè)生產(chǎn)中溫度采集的方法,標(biāo)度變換的方式以及采用微機(jī)實(shí)施溫度控制的原理和方法，學(xué)習(xí)掌握微機(jī)用于數(shù)據(jù)采集和分析處理方面的知識。2掌握相關(guān)課程內(nèi)容，了解a/d轉(zhuǎn)換的原理及微機(jī)接口，綜合應(yīng)用微機(jī)原理及應(yīng)用，計(jì)算機(jī)算法語言，測溫儀表及熱處理設(shè)備等方面的知識。二 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1 設(shè)計(jì)題目選用工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最多,最具代表性的微機(jī)控制

2、系統(tǒng)微機(jī)溫度控制系統(tǒng)軟件作為本次課程設(shè)計(jì)的題目。微機(jī)控溫系統(tǒng)由工業(yè)爐，輸入通道，微型計(jì)算機(jī)，輸出通道和執(zhí)行機(jī)構(gòu)五部分組成的閉環(huán)系統(tǒng),對電爐來講，作為被控量的溫度信號首先由熱電偶轉(zhuǎn)變?yōu)楹练娦盘?，竟放大后再由a/d轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字量進(jìn)入計(jì)算機(jī)。而后，計(jì)算機(jī)對所測溫度按某一控制算法進(jìn)行運(yùn)算，比較，分析，然后直接經(jīng)過接口去控制接觸器或可控硅調(diào)功器，也可經(jīng)d/a轉(zhuǎn)換后去控制可控硅調(diào)壓器，來改變控制量電壓或功率的大小，以達(dá)到控制溫度的目的被控量(溫度)和控制量(電壓或功率)之間的定量關(guān)系，即是該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。由于時(shí)間，實(shí)驗(yàn)條件等各方面的關(guān)系，在本次課程設(shè)計(jì)中我們只進(jìn)行控制軟件的設(shè)計(jì)。2 設(shè)計(jì)原理控溫系統(tǒng)

3、控制軟件編制在586微型計(jì)算機(jī)上完成采用匯編語言編制源程序。根據(jù)a/d轉(zhuǎn)換器原理，用00ff范圍之間的八位二進(jìn)制代表電偶提供并放大的0+5伏熱電勢信號，鍵盤輸入，根據(jù)范圍不同的熱電偶分度表，將輸入計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號進(jìn)行標(biāo)度變換，轉(zhuǎn)換為與溫度熱電勢對應(yīng)的溫度值顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，并根據(jù)設(shè)定溫度分別給加熱，保溫及超溫報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)掌握如何利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)并對工業(yè)爐溫的采集和控制輸出。3 設(shè)計(jì)內(nèi)容所設(shè)計(jì)的溫度控制軟件就包括以下內(nèi)容：a)開頭b)包括標(biāo)度變換常量表的設(shè)置及各段的設(shè)置c)各預(yù)置溫度及運(yùn)算結(jié)果的存放單元分配d)保持溫度和報(bào)警溫度的輸入及存放e)系統(tǒng)初始化f)擬熱電勢數(shù)字信號輸入g)標(biāo)度變換，將

4、熱電勢信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十進(jìn)制溫度值。h)溫度顯示i)設(shè)定溫度比較,并根據(jù)比較結(jié)果分別顯示加熱、保溫或報(bào)警。 4設(shè)計(jì)說明（溫度線性插值標(biāo)度變換）在實(shí)際工程中，溫度與熱電勢的關(guān)系不是線性的，應(yīng)用是時(shí)要對其進(jìn)行線性化插值處理，即將溫度與熱電勢之間的曲線進(jìn)行分段處理，用分段直線代替整條曲線。分段方法如下：a.將熱電勢非線形特性曲線進(jìn)行等溫度或等電勢的分段，分別用t1 ，t2，t3， ti+1表示，對應(yīng)的熱電勢用v0，v1，v2vi+1表示，其中vi是模擬量熱電勢vx經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量（可根據(jù)a/d轉(zhuǎn)換器的精度和熱電偶的測控溫度的范圍確定）。b.分段后，對每一段用直線代替曲線，寫出每段的直線方程。

5、tx=aivx+bic.經(jīng)分段處理后，ai，bi均為常數(shù)，編程是，先把vx，ai，bi編制成表格，形式如數(shù)據(jù)段中。程序執(zhí)行標(biāo)度變換時(shí)，vx與vi依次比較，找到所在區(qū)間，再找到響應(yīng)的ai，bi，算出溫度值。d.標(biāo)度變換數(shù)據(jù)表的存放格式，（熱電勢原始數(shù)據(jù)見附表）v0a0(小數(shù))a0(整數(shù))b0(低8位)b0(高8位)v1a1(小數(shù))a1（整數(shù)）b1（低8位）b2（高8位）viai(小數(shù))ai(整數(shù))bi(低8位)bi(高8位)vmaxamax(小數(shù))amax（整數(shù)）bmax（低8位）bmax（高8位）5.調(diào)試程序源程序編程完成后，仔細(xì)檢查，在全屏幕編輯程序pe狀態(tài)下輸入，利用masm匯編程序及de

6、bug動(dòng)態(tài)調(diào)試工具調(diào)試程序，完成后運(yùn)行，給出結(jié)果。附表：no溫度熱電勢v（mv）aibit/c未轉(zhuǎn)換a/d轉(zhuǎn)換dhdh000000h000h,05h000h,00h11004.102115h4.762c3h,04h000h,00h22008.134129h500h,05h-50fbh,0ffh330012.21623eh4.762c3h,04h4.76205h,00h440016.408454h4.5458ch,04h18.18212h,00h550020.6510569h4.762c3h,04h000h,00h660024.901277fh4.5458bh,04h22.72716h,00h7

7、70029.1314995h4.5458bh,04h22.72716h,00h880033.291700aah4.762c3h,04h-9.5240f5h,0ffh990037.331900beh500h,05h-500cdh,0ffh10100041.272100d2h500h,05h-500cdh,0ffh11110045.102300e6h500h,05h-500cdh,0ffh12120048.812490f9h5.26343h,05h-110.52691h,0ffh13123049.892550ffh500h,05h-450d2h,0ffh三、程序清單及注釋name fuxiangl

8、an;*定義數(shù)據(jù)段*data segment para datav db 00h,00h,05h,00h,00hdb 15h,0c3h,04h,00h,00hdb 29h,00h,05h,0fbh,0ffhdb 3eh,0c3h,04h,05h,00hdb 54h,8bh,04h,12h,00hdb 69h,0c3h,04h,00h,00hdb 7fh,8bh,04h,16h,00hdb 95h,8bh,04h,16h,00hdb 0aah,0c3h,04h,0f7h,0ffhdb 0beh,00h,05h,0cdh,0ffhdb 0d2h,00h,05h,0cdh,0ffhdb 0e6h,0

9、0h,05h,0cdh,0ffhdb 0f9h,43h,05h,91h,0ffhdb 0ffh,00h,05h,0d2h,0ffhth db please input the hold temp:,0ah,0dh,$ta db please input the alarm temp:,0ah,0dh,$v1 db please input the volt:,0ah,0dh,$by db thank you for using it,0ah,0dh,$te db the temp is:,0ah,0dh,$c1 db stop heating.,0ah,0dh,$c2 db heating,0

10、ah,0dh,$c3 db danger ran away,0ah,0dh,$c4 db ,0ah,0dh,$c5 db 0ah,0dh,error!the hold temp should be smaller than the alarm temp!please input again:,0ah,0dh,$c6 db 0ah,0dh,error!the temp should be in the range(01230) .please input again,0ah,0dh,$re db 0,0,0,0v2 db 0,0th2 db 0,0,0,0ta2 db 0,0,0,0data e

11、nds;*定義數(shù)據(jù)段*stack segment para stackstack sta1 db 200 dup(?)top equ length sta1stack ends;*程序初始化*code segment paracode assume cs:code,ds:dataassume ss:stack,es:datastar proc farpush dsxor ax,axmov ax,datamov ds,axmov es,axmov ax,stackmov ss,axmov ax,topmov si,ax;*顯示th字符串*mov dx,offset thmov ah,09hint

12、 21h;*輸入保持溫度*jmp out0out1:mov dx,offset c6 ;若大于1230顯示c6字符串mov ah,09hint 21hout0:call indacmp bx,1230hja out1push bx ;若小于等于1230保存并顯示c4字符串mov dx,offset c4mov ah,09hint 21h;*顯示ta字符串*mov dx,offset tamov ah,09hint 21h;*輸入報(bào)警溫度*jmp out2out3:push bx ;輸入溫度小于thmov dx,offset c5 ;顯示c5字符串mov ah,09hint 21hjmp out

13、2 ;重新輸入out4:push bx ;輸入溫度大于1230mov dx,offset c6 ;顯示c6字符串mov ah,09hint 21hout2:call inda ;重新輸入mov dx,bxpop bx cmp dx,bx ;和th作比較jb out3cmp dx,1230h ;和1230比較ja out4push bxpush dxlea dx,c4 ;顯示c4字符串mov ah,09hint 21h;*輸入電壓值*mov dx,offset v1 ;顯示v1字符串mov ah,09hint 21hlea si,v2xor cx,cxmov cx,2inv1:mov ah,8i

14、nt 21hcmp al 08h ;判斷是否是backspaceje inv3cmp al,30h ;判斷是否是09jb inv1 cmp al,3ahjb inv2cmp al,41h ;判斷是否是afjb inv1cmp al,47hjb inv2cmp al,61h ;判斷是否是afjb inv1cmp al,66hja inv1inv3:inc cxdec si ;si-1mov dl,08h ;將原數(shù)字覆蓋mov ah,2int 21hmov dl,20hmov ah,2int 21hmov dl,08hmov ah,2int 21hjmp inv1inv2:mov si,al ;滿

15、足條件則在屏幕上顯示出來mov dl,almov ah,2int 21hinc siloop inv1xor ah,ahlea si,v2mov bx,2com1:mov cl,sicmp cl,40hjb com2 ;數(shù)字轉(zhuǎn)到com2cmp cl,60h jb com5 ;小寫字母轉(zhuǎn)到com5sub cl,20h ;大寫字母減20h再轉(zhuǎn)到com5;*ascii碼轉(zhuǎn)數(shù)字*com5:sub cl,37hmov si,clinc sidec bxcmp bx,00hjz com3jmp com1com2:sub cl,30hmov si,clinc sidec bxcmp bx,00hjz com

16、3jmp com1com3:lea si,v2 ;com3實(shí)現(xiàn)將轉(zhuǎn)換完了的結(jié)果保存在al中mov al,simov cl,4shl al,clmov bl,si+1add al,bl;*標(biāo)度轉(zhuǎn)換讀入*mov si,offset vcom4:mov bl,si ;com4實(shí)現(xiàn)將si指針轉(zhuǎn)移cmp al,bl ;到相對應(yīng)的a/d值區(qū)間內(nèi)jbe con1add si,5jmp com4;*乘法運(yùn)算*con1:mov bh,si-3 ;實(shí)現(xiàn)將bx乘以ax并保存到ax中mov bl,si-4mul bxmov cl,8shr ax,clshl dx,cladd ax,dx;*加法運(yùn)算*con2:mov

17、bl,si-2mov bh,si-1adc ax,bx;*十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制*mov bl,10div bllea si,th2mov si+3,ahxor ah,ahdiv blmov si+2,ahxor ah,ahdiv blmov si+1,ahmov si,almov cl,4mov ah,sishl ah,cladd ah,si+1mov al,si+2shl al,cladd al,si+3push axmov dx, offset c4mov ah,9int 21h;*實(shí)際溫度輸出*mov dx,offset te ;顯示te字符串mov ah,9int 21hmov cx,4

18、lea si,th2tn1:mov al,si ;tn1實(shí)現(xiàn)將數(shù)字轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的ascii碼add al,30hmov si,alinc siloop tn1lea si,th2mov cx,4tn2: mov dl,si ;tn2實(shí)現(xiàn)顯示功能mov ah,2int 21h inc siloop tn2lea dx,c4 ;換行回車mov ah,9int 21h;*數(shù)據(jù)比較*pop axpop dxpop bxcmp ax,dx ;比較te,tajb hold;*報(bào)警*mov dx,offset c3 ;te大于ta顯示c3字符串mov ah,09h int 21hjmp exit;*繼續(xù)加熱*

19、hold:cmp bx,ax ;比較th,tejb stop mov dx,offset c2 ;te小于th顯示c2字符串mov ah,9int 21hjmp exit;*停止加熱*stop:mov dx,offset c1 ;te大于th顯示c1字符串mov ah,9int 21h;*程序結(jié)束*exit:mov dx,offset bymov ah,9int 21hmov ah,1int 21hpop dsmov ah,4chint 21hret;*數(shù)據(jù)讀入子程序*inda procmov cx,4lea si,ta2;*數(shù)據(jù)的鍵盤輸入*in1:mov ah,8hint 21hcmp al

20、,08h ;判斷是否為backspaceje in8cmp al,0dh ;判斷是否為回車je in2cmp al,30h ;判斷是否是數(shù)字jb in1cmp al,39hja in1mov si,almov dl,si ;若位數(shù)字則顯示mov ah,2int 21hinc siloop in1jmp in5in8: ;若為backspace ，cx加1，inc cxdec si ;si-1mov dl,08h ;將原數(shù)字覆蓋mov ah,2int 21hmov dl,20hmov ah,2int 21hmov dl,08hmov ah,2int 21hjmp in1in2:xor bx,bx

21、 ;先將sisi+3中的數(shù)制設(shè)定為30hmov bl,30hadd si,bladd si+1,bladd si+2,bladd si+3,blcmp cx,4 ;判斷是否輸入4位數(shù)je in5in3:cmp cx,3 ;判斷是否輸入為3位數(shù)jb in4mov bh,si-1mov si+2,bhmov si-1,blmov si+1,blmov si,bljmp in5in4:cmp cx,2 ;判斷是否輸入為2位數(shù)jb in6mov bh,si-1mov si+1,bhmov bh,si-2mov si,bhmov si-2,blmov si-1,bljmp in5in6:mov bh,s

22、i-1 ;判斷是否輸入為1位數(shù)mov si,bhmov bh,si-2mov si-1,bhmov bh,si-3mov si-2,bhmov si-3,blin5:mov cx,4lea si,ta2in7:mov al,si ;ascii碼轉(zhuǎn)數(shù)字sub al,30hmov si,alinc siloop in7xor ax,ax xor bx,bxmov cl,4lea si,ta2mov ah,sishl ah,clmov bh,si+1add ah,bhmov al,si+2shl al,clmov bl,si+3add al,blmov bx,axretinda endpstar e

23、ndpcode endsend star四程序編制及調(diào)試過程出現(xiàn)的問題及解決方案1 輸入保持溫度沒有與報(bào)警溫度做比較。于是我們在輸入報(bào)警溫度后加了cmp dx,bx,實(shí)現(xiàn)了如果報(bào)警溫度低于保持溫度，提示error。2 輸入溫度無限制。應(yīng)該通過與1230比較，將報(bào)警溫度和保持溫度限制在01230之間如輸入數(shù)字大于1230則出現(xiàn)提示，重新輸入，直至小于1230為止。3 輸入位數(shù)的問題。溫度可以輸入4位數(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)03位數(shù)的輸入而且不必補(bǔ)零?；剀囨I作為輸入結(jié)束的標(biāo)志。實(shí)現(xiàn)方法：先將輸入的ascii碼值與0dh進(jìn)行比較，若相等則證明是回車。然后將輸入結(jié)果向后移位，前面缺少的為上以30h補(bǔ)充。4 修改

24、程序過程中，會(huì)出現(xiàn)亂碼，溢出等現(xiàn)象，需要繼續(xù)進(jìn)行修改，尋找正確的解決辦法，每次修改之后，運(yùn)行之前都要保存下來。5 原程序中子程序inda中可以輸入ascii碼大于40h的任意字符。本程序中，通過與30h和39h作比較，將輸入字符的范圍設(shè)定為數(shù)字09。如果輸入大于0到9和字母，不予顯示。6 若輸入錯(cuò)誤，可通過鍵入backspace鍵重新輸入。通過將al與08h比較，判斷是否為backspace，如為backspace則用空格將原輸入數(shù)字屏蔽，通過cx+1實(shí)現(xiàn)總位數(shù)保持不變。7 報(bào)警溫度限制。通過與保持溫度比較，將報(bào)警溫度限制在保持溫度以上。若輸入報(bào)警溫度小于保持溫度則出現(xiàn)提示，重新輸入，直至大于

25、保持溫度為止。五程序流程圖1 主程序流程圖（見后頁）2、inda子程序流程圖（見后頁）結(jié)束3、 程序功能說明程序能實(shí)現(xiàn)將輸入的兩個(gè)字節(jié)的16進(jìn)制電壓值v轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的溫度值te。并能比較te與th和ta的大小關(guān)系。當(dāng)teta時(shí)，輸出“danger ran away”；當(dāng)teth時(shí)，輸出“heating”；當(dāng)thteta時(shí)，輸出“stop heating”。要求：1 在“please input the hold temp:” 和“please input the alarm temp:”的提示下輸入保持溫度和報(bào)警溫度，兩溫度須為10進(jìn)制數(shù)（09）,其他輸入值不予顯示；2 輸入溫度值可為14位數(shù)，

26、輸入13位數(shù)時(shí)以回車作為輸入結(jié)束的標(biāo)志，輸入4位時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入下一步，輸入錯(cuò)誤時(shí)可用backspace清除并重新輸入。3 要求報(bào)警溫度必須大于保持溫度，否則出現(xiàn)“error!the hold temp should be smaller than the alarm temp!please reput again:”提示，并要求重新輸入；4 兩溫度值都必須小于1230，否則出現(xiàn)“the temp should be in the range(01230). please input again.”字樣，并要求重新輸入。5 在“please input the volt:”的提示下輸入2位16進(jìn)制數(shù)

27、（09，af，af）的電壓值，其他輸入值不予顯示，輸入錯(cuò)誤時(shí)可用backspace 清除并重新輸入；六、課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過這幾天的上機(jī)實(shí)驗(yàn)和大家的共同努力，我們總算是調(diào)試了出了一個(gè)可以運(yùn)行出結(jié)果的程序，相信這幾天的收獲會(huì)使我們終身受益。這次的課程設(shè)計(jì)題目，是要求我們設(shè)計(jì)一個(gè)微機(jī)溫度控制系統(tǒng)軟件。剛拿到源程序的時(shí)候，我一頭霧水，惶恐萬分，根本靜不下心來思考。后來在學(xué)姐和同學(xué)的幫助下，我們一邊探討，一邊創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)了許多問題，也解決了許多問題，同時(shí)還克服了很多困難。這次課程設(shè)計(jì)，讓我們將書本知識理論付諸實(shí)踐，讓我們對于編程語言有了更深刻的認(rèn)識，也對我們的期末考試打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，相信經(jīng)歷了這次課程設(shè)計(jì)

28、的我們，在未來繼續(xù)涉及計(jì)算機(jī)語言時(shí)，將不再害怕?？傊@次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了很多，更加理解了計(jì)算機(jī)語言的神奇，我們不應(yīng)該總是學(xué)習(xí)書本理論知識，更多的應(yīng)該參與實(shí)踐，才能對我們到底掌握了多少有個(gè)清楚的認(rèn)識，而且在實(shí)踐中更易發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，這樣才會(huì)更好。1主程序流程圖輸入電壓顯示報(bào)警溫度并將報(bào)警溫度壓入堆棧段dx顯示保持溫度并將保持溫度壓入堆棧段bx否是判斷報(bào)警溫度是否大于保持溫度否判斷報(bào)警溫度是否大于1230調(diào)用inda程序輸入報(bào)警溫度是否判斷是否大于1230調(diào)用inda程序輸入保持溫度定義數(shù)據(jù)段，公用符號說明，引用符號說明開始 si-1并將原字符以空格覆蓋是判斷輸入字符是否為09，af，af

29、否判斷是否為backspace是否顯示電壓值并將電壓值壓入堆棧段分別將si指針移至和數(shù)字、字母相對應(yīng)的電壓地址處實(shí)現(xiàn)ascii碼轉(zhuǎn)數(shù)字標(biāo)度轉(zhuǎn)換將所得的溫度值轉(zhuǎn)為ascii碼存入ax并輸出釋放ax,bx,dx是判斷ax是否大于dx否判斷ax是否大于bx是報(bào)警否停止加熱繼續(xù)加熱結(jié)束結(jié)束開始2. inda子程序:輸入字符判斷是否是backspacesi-1并將原輸入字符以空格覆蓋 是 否判斷是否是 回車將13位數(shù)通過向后移位，前方空位補(bǔ)0轉(zhuǎn)換為4位數(shù) 是 否判斷是否是數(shù)字 否 是結(jié)束減30h，將ascii碼轉(zhuǎn)化為數(shù)字并保存在ax中顯示數(shù)字并保存 ut2apodfxxc02gybkskcww97mrq

30、qwhoj5tl15zt6jipyytycummtarp3v1n5luizi3xh3bhwyreko8d9g7nmzqowpjetldrw08gvs8dsdqqygc3ce7moo2tlf0jf1gk74iuxybmtivr97ckrfvqult5fn2t6mpjr6rbzvpsortzvij5nb5ndvvsr4iwr1twlfkglspzuhrjq3cmzu98euouijdlszqpmvrw9zkupxf8wfug9l2g9277g2rtipa1ypczeuqxpkbhtvdcooqozxuz3vjrzmocijym62zchmeootyes8ebmm932tbz2yo09rtszeys

31、8zrd2yktj8l6jeazvajnfbtrylvsm6ofbftoxvrffn7owiygjlamkunxjybz5rrb7r4vsur9zpfzfmfsjhcfca37lnw2vvlrkn7r8psz1bn6oric5hu5z6hcxayqynpog8duybawqsl20csg06dh2sm8hltgpkicskrgopdpuhbj1lmpk7lydvc6nnmwl3fwhzftfvyaary7lhssxj10v3ph3y19bxyr77ib7cpzsu2tijqe3hkqkkau9kskcphkxuikvvyjzpg2yijrkqfbggovyqkuxnwi9omnjtt6qilz

32、xtyrf7d20fbmabcfiixrqkusvnxbppfuxyq1fjskfsubkgs2duvqc9sz4jkbgn4qqv66pyoarjurnfj3txyfclzieeptwfjthpheipdfnqnr2hjqkv2dzwtmpdjqkbcxmovdsjqctjagjmdlskpgad2s0h0vmzgaht36gyuez7umank1ndreubeqdgrx0venqgnsyib2ilq3siqrnl4m56t7z8y8da5k0kupn5nzg4jvjdtffhyt82aogqkxo4vblmleiy2p7hthbho07rcfttxodydppdtqso7wxd0j6fkklgm4wodzp