微机原理课程设计全自动洗衣机.docx
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微机原理课程设计全自动洗衣机
微机原理课程设计
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
2.18086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。
图28086CPU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。
3.2.38284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。
3.2.474LS138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
图374LS138的引脚分配图
3.2.48255的功能简介
8255的功能介绍如下：
1.Intel8255A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48255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。
3.2.5AD0809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，才可以从三态输出锁存器取走转换完成的数据。
2.AD0809的工作原理
IN0-IN7：
8条模拟量输入通道
ADC0809对输入模拟量要求：
信号单极性，电压范围是0-5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入端前加采样保持电路。
地址输入和控制线：
4条
ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效，当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道模拟量通过转换器进行转换。
A,B和C为地址输入线，用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
C
B
A
选择的通道
0
0
0
IN0
0
0
1
IN1
0
1
0
IN2
0
1
1
IN3
1
0
0
IN4
1
0
1
IN5
1
1
0
IN6
1
1
1
IN7
数字量输出及控制线：
11条
ST为转换启动信号。
当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在跳转期间，ST应保持低电平，EOC为转换结束信号，当EOC为高电平时，表明转换结束；否则表明正在进行A/D转换，OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器想单片机输出转换得到的数据，OE=1，输出转换得到的数据‘OE=0输出数据线呈高阻状态。
D7-D0为数字量输出线CLK为时钟输入信号线，因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常频率为500KHZ。
VREF（+）,VREF（-）为参考电压输入。
3.2.6DAC0832芯片的功能简介
DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片，集成电路内有两级输入寄存器，使DAC0832芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要（如要求多路D/A异步输入、同步转换等）。
所以这个芯片的应用很广泛,DAC0832 D/A转换结果采用电流形式输出。
若需要相应的模拟电压信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现。
运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，也可外接。
DAC0832逻辑输入满足TTL电平，可直接与TTL电路或微机电路连接。
DAC0832的引脚如图
图5DAC0832的引脚图
3.2.774LS02芯片简介
四2输入或非门（OC）其引脚如图所示，功能表如图所示
图674LS02的引脚图
图774LS02的功能表
3.2.8LM324芯片功能简介
LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。
与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。
该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。
共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。
它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324的引脚排列见图。
图8LM324引脚图
3.3硬件电路设计系统原理图及其说明
图9系统总体框架
在具体实践中，因硬件资源的限制有所调整，比如有些电路采用其他电路来模拟，进水部分有电位器来模拟，电机驱动用直流系统来模拟。
3.4系统的电路图
图10系统电路图
第四章软件设计
4.1程序流程
软件可分为10个模块：
主程序、键盘扫描子程序、参数设置子程序、延时子程序、显示子程序、进水子程序、排水子程序、甩干子程序、停止子程序、开机延时保护子程序。
其中进水、洗衣、排水为一次洗衣的三个不同状态、由相应的子程序来控制电机的运动和进水排水，流程图如图11所示。
4.2源程序及其说明
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
WASHTIMEDW20H
WASHTYPEDW08H
ONTIMEDW00H
TIMEDW0
ADPORTEQU0010H
ORG1000H
IOCONPTEQU0FF2BH
IOAPTEQU0FF28H
IOBPTEQU0FF29H
IOCPTEQU0FF2AH
ORG10A0H
MAINPROC
MOVAL,01H
CALLCONVERS
CALLDISP
CALLKEY
MOVDL,10
MULDL
MOVWASHTIME,AX
CALLKEY
CBW
ADDWASHTIME,AX
K1:
MOVAL,02
CALLCONVERS
CALLDISP
CMPAL,2
JAK1
CMPAL,1
JBK1
CMPAL,1
JERUOX1
CMPAL,2
JEQIANGXI
RUOX:
MOVWASHTYPE,08H
JMPNEXT
QIANGXI:
MOVWASHTYPE,0FH
NEXT:
MOVAL,03
CALLCONVERS
CALLDISP
CALLKEY
MOVDL,10
MULDL
MOVONTIME,AX
CALLKEY
CBW
ADDONTIME,AX
MOVCX,ONTIME
LOOPK2
K2:
CALLDELAY
ADDAX,WASHTIME
ADDAX,WASHTIME
ADDAX,WASHTIME
MOVTIME,AX
CALLSTEP1;洗衣
MOVCX,WASHTIME
LOOPWASH
CALLSTEP3
CALLSHUAIGAN
CALLSTEP1;漂洗
MOVCX,WASHTIME
LOOPWASH
CALLSETP3
CALLSHUAIGAN
CALLSTEP1;漂洗
MOVCX,WASHTIME
LOOPWAHS
CALLSTEP3
CALLSHUANGAN
CALLSTOP
JMPMAIN
MAINENDP
;////////////////////////////////////////////
WASHPROC
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVDX,DAPORT
DACON1:
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
MOVCX,WASHTYPE
LOOPW1
W1:
CALLDELAY
DACON2:
MOVAL,80H
OUTDX,AL
MOVCX,8H
LOOPW2
W2:
CALLDELAY
DACON23:
MOVAL,00H
OUTDX,AL
MOVCX,WASHTYPE
LOOPW3
W3:
CALLDELAY
MOVAL,80H
OUTDX,AL
MOVCX,8H
LOOPW4
W4:
CALLDELAY
DECTIME
MOVAX,TIME
CALLCONVERS
CALLDISP
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
RET
WASHENDP
;//////////////////////////////////////
SETP1PROC
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
ADCONTROL:
CALLFORMAT
ADCON:
MOVAX,00
MOVDX,ADPORT
MOVDX,ADPORT
INAL,DX
PUSHAX
CALLCONVERS
CALLDISP
POPAX
CMPAL,0EEH
JAELA
CALLJINSHUI
LA:
MOVDX,IOCONPT;水满，关水
MOVAL,89H
OUTDX,AL
MOVDX,IOCPT
INAL,DX
ANDAL,0FEH
PUSHAX
MOVDX,ICONPT
MOVAL,80H
OUTDX,AL
MOVDX,IOCPT
POPAX
OUTDX,AL
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
RET
STEP1ENDP
;//////////////////////////////////////
JINSHUIPROC
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVDX,IOCONPT
MOVAL,89H
OUTDX,AL
MOVDX,IOCPT
INAL,DX
ORAL,01H
PUSHAX
MOVDXIOCPT
MOVAL,80H
OUTDX,AL
MOVDX,IOCPT
POPAX
OUTDX,AL
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
JMPADCON
JINSHUIENDP
;//////////////////////////////////////
CONVERS:
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVAH,AL
ANDAL,0FH
MOVBX,077AH
MOVDS:
[BX],AL
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
RET
DISP:
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVDX,077FH
MOVAH,20H
DISP0:
MOVCX,00FFH
MOVBX,DX
MOVBL,DS:
[BX]
MOVBH,0H
PUSHDX
MOVDX,0FF22H
MOVAL,CS:
[BX+1060H]
OUTDX,AL
MOVDX,0FF21H
MOVAL,AH
OUTDX,AL
DISP1:
LOOPDISP1
POPDX
DECDX
SHRAH,01H
JNZDISP0
MOVDX,0FF22H
MOVAL,OFFH
OUTDX,AL
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
RET
DATA1:
DB0C0H,0F9H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0AH
DB86H,0FFH,0CH,89H,0DEH,0C7H,8CH,0F3H,0BFH
FORMAT:
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVBX,0
MOVWORDPTRDS:
[BX+077AH],0000H
ADDBX,2
MOVWORDPTRDS:
[BX+077AH],0009H
ADDBX,2
MOVWORDPTRDS:
[BX+077AH],0008H
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
RET
;///////////////////////////////////////////////
STEP3PROC
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
ADCON1TORL:
CALLFORMAT
ADCON1:
MOVAX,00
MOVDX,ADPORT
OUTDX,AL
MOVCX,0500H
DELAYSS:
LOOPDELAYSS
MOVDX,ADPORT
INAL,DX
PUSHAX
CALLCONVERS
CALLDISP
POPAX
CMPAL,08H
JBELAA
CALLPAISHUI
LAA:
MOVDX,IOCONPT;停止排水
MOVAL,89H
OUTDX,IOCPT
INAL,DX
ANDAL,0FDH
PUSHAX
MOVDX,IOCONPT
MOVAX,80H
OUTDX,AL
MOVDX,IOPT
POPAX
OUTDX,AL
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
SETP3ENDP
;////////////////////////////////
PAISHUIPROC
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVDX,IOCONPT
MOVAL,89H
OUTDX,AL
MOVDX,IOCPT
INAL,DX
ORAL,02H
PUSHAX
MOVDX,IOCONPT
MOVAL,80H
OUTDX,AL
MOVDX,IOCPT
POPAX
OUTDX,AL
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
JMPADCON1
PAISHUIENDP
;//////////////////////////
SHUAIGANPROC
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVDX,DAPORT
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
MOVCX,08H
LOOPSHUAI
SHUAI:
CALLDELAY
MOVDX,AL
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
RET
SHUAIGANENDP
;///////////////////
DELAY:
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
MOVCX,0FFFFFH
DELAY1:
LOOPDELAY1
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
RET
;//////////////////////////////////
STOPPROC
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVCX,0FFFFFH
LOOPDE
DE:
CALLDELAY
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
RET
STOPENDP
;////////////////////////////////
KEY:
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVAL,0FFH
MOVDX,0FF22H
OUTDX,AL
MOVBL,00H
MOVAH,0FEH
MOVCX,08H
KEY1:
MOVAL,AH
MOVDX,0FF21H
OUTDX,AL
SHLAL,01H
MOVAH,AL
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
MOVDX,0FF23H
INAL,DX
NOTAL
NOP
NOP
NOP
ANDAL,0FH
JNZKEY2
INCBL
LOOPKEY1
JMPKEY
KEY2:
TESTAL,01H
JEKEY3
MOVAL,00H
JMPKEY6
KEY3:
TESTAL,02H
JEKEY4
MOVAL,08H
JMPKEY6
KEY4:
KEY2:
TESTAL,04H
JEKEY5
MOVAL,10H
JMPKEY6
KEY5:
TESTAL,08H
JEKEY
MOVAL,18H
KEY6:
ADDAL,BL
CMPAL,10H
JNCFKEY
MOVBL,AL
MOVBH,0H
MOVAL,NYTEPTRDS:
[BX+DATA2]
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
FKEY：
RET
DATA2:
DB07H,04H,08H,05H,09H,06H,0AH,0BH
DB01H.00H,02H,0FH,03H,0EH,0CH,0DH
CODEENDS
ENDMAIN
第五章系统调试与使用
在软件编译连接后就开始对整个系统进行调试，包括软件和硬件部分，在我们调试的过程中，遇到的最大困难是软件部分的调试，因为我们在写程序的过程中，受到一些高级语言编程思想的影响，比如从上至下。
逐步细分的思想，在我们的程序中，系统被分成了好几个模块，每个模块都是有各自不同的子程序来完成，所以在程序部分，我们每个都进行了现场保护，但是我们在调试过程中发现，这些程序并不是想我们写高级语言那样，可以随意进行调用，比如我们在写程序中遇到的最大问题就是关于LOOP指令与CALL指令的混合使用，一般情况下，LOOP指令的调用格式如下：
MOVCX,10;将循环次数存入CX寄存器
LOP：
*；标号
LOOPLOP
而在我们自己的程序中，我们是想通过这条指令来控制DELAY的循环次数已达到对延时的控制，为此写了如下的代码：
MOVCX,10
LOP:
CALLDELAY
LOOPLOP
尽管我们在DELAY函数中用了PUSH与POP指令将各个寄存器入栈及完成后出栈等操作，但是在实际的调试过程中系统并不是按照我们本来的意愿运行，究其原因，我们判断时系统在返回时除了问题，由于我们没有对ret指令做过多的研究，我们将程序改成：
MOVBX,10
LOP:
CALLDELAY
DECBX
JNZLOP
将修改后的程序进行运行，系统正常。
第六章收获体会
这次微机原理课程设计历时两个星期，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
以前在上课的时候，老师经常强调在写一个程序的时候，一定要事先把程序原理方框图化出来，但是我开始总觉得这样做没必要，很浪费时间。
但是，这次课程设计完全改变了我以前的那种错误的认识，以前我接触的那些程序都是很短、很基础的，但是在课程设计中碰到的那些需要很多代码才能完成的任务，画程序方框图是很有必要的。
因为通过程序方框图，在做设计的过程中，我们每一步要做什么，每一步要完成什么任务都有一个很清楚的思路，而且在程序测试的过程中也有利于查错。
其次，以前对于编程工具的使用还处于一知半解的状态上，但是经过一段上机的实践，对于怎么去排错、查错，怎么去看每一步的运行结果，怎么去了解每个寄存器的内容以确保程序的正确性上都有了很大程度的提高。
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