微机原理课程设计-全自动洗衣机
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微机原理课程设计
目录
第一章 设计内容及要求 ................................................................................... 2
1.1 设计内容及要求 .................................................................................. 2
1.2 课程设计的要求 .................................................................................. 2
第二章 系统的总体设计方案 ........................................................................... 3
2.1 8086对全自动洗衣机进行控制的主要分析 ...................................... 3
2.2 设计思想 .............................................................................................. 3
第三章 硬件设计 ............................................................................................... 4 3.1 硬件设计概要 ...................................................................................... 4
3.2 所用到的芯片及其个自功能介绍 ...................................................... 4
3.3 硬件电路设计系统原理图及其说明 ................................................ 10
3.4系统的电路图 ..................................................................................... 11
第四章 软件设计 ............................................................................................. 12
4.1程序流程 ............................................................................................. 12
4.2源程序及其说明 ................................................................................. 14
第五章 系统调试与使用 ................................................................................. 25
第六章 收获体会 ............................................................................................. 26
第一章 设计内容及要求
1.1 设计内容及要求
选用 8086 和适当的存贮器及接口芯片完成
1、六挡水位显示（50、45、40、35、30、25 升）；五档洗衣时间（18、15、12、9、6分钟）；三档清洗（3、2、1分钟）、五档脱水（6、5、3、2、1 分钟）；两位数码管显示总时间；有上电、启动和暂停按钮。
2、工作顺序：插上电源各档均在最大值，选择各档的按钮可以依次向下调节档位，然后按下启动按钮洗衣机按设定的程序进行工作。
3、开始数码管显示为总的洗衣所用时间，在洗衣机工作时，数码管显示的时间为洗衣所剩时间。
4、为了安全起见，当洗衣机盖打开时，洗衣机停止工作，在洗衣机盖关闭后，在继续进行工作。
5、洗衣机可根据水位和工作要求自动进行开启和关闭水阀。
1.2 课程设计的要求
设计出电路原理图，说明工作原理，编写程序及程序流程图。 第二章 系统的总体设计方案
2.1 8086对全自动洗衣机进行控制的主要分析
图 1全自动洗衣机示意图
输入设备主要有电源按钮、启动按钮、水位选择、水位开关、排水按钮、及脱水按钮。输出设备主要有电源指示灯、水位选择按钮信号灯、进水电磁阀、洗涤电动机正转接触器、排水电磁阀、脱水离合器及蜂鸣器等。
2.2 设计思想
首先构思系统的总体结构，根据设计要求确定好系统大致的硬件组成及其结构，其次根据系统的各个功能把软件分成几个不同的模块，依次实现各个模块的功能，最后把各个模块组合起来完成整个系统的功能。
第三章 硬件设计
3.1 硬件设计概要
用Intel的8086作为控制芯片，配合其他接口电路以及配套的芯片组成洗衣机的控制电路。主要用到8255串行通信芯片，74LS137 3—8译码器发出片选信号，AD0809以及DA0832进行模数、数模转换芯片。用一个电位计和AD0809模拟水量信号，DA0832和LM324运放来控制直流电机的正反转和停止。此外还用到了4*4扫描键盘作为输入设备，两个共阴数码管作为显示设备。详情见各个芯片的介绍。
3.2 所用到的芯片及其个自功能介绍
3.2.1 芯片列表
8086，8284，74LS138，8255，AD0809,DAC0832,74LS02,LM324
3.2.2 8086的功能简介
8086是Intel系列的16位微处理器，采用HMOS工艺，内部包含29000个晶体管。内部总线16位，外部总线8位。主要用于兼容当时的外围接口芯片。8086CPU有两部分组成，指令执行部件EU和总线接口部件BIU。
8086的基本性能指标如下所示：
1.16位微处理器；
2.采用高速运算性能的HMOS工艺制造，芯片上集成了2.9万只晶体管；
3.使用单一的+5V电源，40条引脚双列直插式封装(DIP)；
4.时钟频率为5MHz~10MHz，基本指令执行时间为0.3ms~0.6ms
5.16根数据线和20根地址线，可寻址的地址空间达1MB
6.8086可以和浮点运算器、输入/输出处理器或其他处理器组成多处理器系统，从而极大地提高了系统的数据吞吐能力和数据处理能力。
图 2 8086CPU内部结构框图
在这个系统中8086作为整个系统的主控芯片，用来控制协调整个系统的工作。
3.2.3 8284的功能介绍
为8086CPU提供外部的基准时钟信号，并把时钟信号进行功率放大。
3.2.4 74LS138的功能介绍
74LS138为3线—8线译码器，共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构形式。
其功能表如图所示，引脚分配如图 所示：
表一74LS138的功能表 AH AL
BH BL
CH CL
DH DL
SP
BP
DI
SI 通
用
寄
存
器AX
BX
CX
DX
ALU数据总线（16位）
运算寄存器
ALU
标志寄存器 EU 控制系统
∑
CS
DS
SS
ES
IP
内部暂存器
1 2 3 4 数据总线
8088:8位
总线
控制逻地址总线
20位
指令队列
8088
8086 Q总线
（8位） 指令指针 段寄存器
执行单元EU 总线接口单元BIU
图3 74LS138的引脚分配图
3.2.4 8255的功能简介
8255的功能介绍如下：
1. Intel 8255A是一个通用的可编程的并行接口芯片，内部有2个8位I/O口（A、B），两个4位I/O口（PC7～4、PC3～0）.
2. 通过编程可设置3种工作方式，可适用于CPU与I/O设备之间的多种数据传送方式的要求。
3. C口可作为数据口，可作为信号线（ CPU与I/O设备之间的应答信号），可作为状态口，可按位置位/复位。
4. 价格低廉，使用方便，可以直接与Intel系列的芯片连接使用，在中小系统中有着广泛的应用。
8255的内部结构如图：
图4 8255的内部结构图
8255的引脚分配
1. 引脚（40DIP）
（1）D0～D7：8位，双向，三态数据线，用来与系统数据总线相连；
（2）端口A、B、C：PA0~PA7（ A组数据信号，用来连接外设）； PB0~PB7（ B组数据信号，用来连接外设）；PC0~PC7（C组数据信号，用来连接外设或者作为控制信号）。
（3）CS、RESET、WR、RD、A1、A0（内部4个端口）。
（4）VCC、GND。
8255A的工作方式：
8255A有三种工作方式，用户可以通过编程来设置。
方式0――简单输入/输出――查询方式；A，B，C三个端口均可。
方式1――选通输入/输出――中断方式；A ，B，两个端口均可。
方式2――双向输入/输出――中断方式。只有A端口才有。
工作方式的选择可通过向控制端口写入控制字来实现。
3.2.5 AD0809的功能简介
1.ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器，它由一个八路模拟开关，一个地址译码器，一个A/D转换器和一个三态输出所存器组成，多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换，三态输出用于锁存A/D转换完的数据，当OE端为高电平时，才可以从三
