模拟电梯控制系统微机原理.doc

《微机应用系统设计》
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题 目： 基于数码管的电梯显示系统
专业班级： 电子信息科学与技术12101班
设计学生：

指导教师：

完成时间： 2014年 6 月23 日

物理与电子科学学院

设计题目
基于数码管的电梯显示系统
设计要求
1．设计8个楼层，电梯可以停止在任意楼层，目前停止的楼层在数码管中显示。
2．设置8个按键分别对应8个楼层的用户请求，程序模拟电梯响应请求后的动
态运动情况，每隔1S楼层变换，直到到达目标楼层。
3．上升过程中显示绿灯，下降过程中显示红灯，到达目标楼层后，灯熄灭，并发出一个声音。
4．增加一个确认键，当用户请求相应楼层后，只有按下确认键后，电梯才可以运作。
设

计

思

路
有8个楼层，需要用8个按键模拟电梯中的请求按钮，用1个按键模拟开始按钮，当电梯静止状态时，无论外部哪一层有请求，电梯都由静止状态转入向上或向下运行的状态，直到到达请求的楼层。
一、 系统硬件电路设计
本设计主要是利用仿真软件pretues平台来模拟电梯的运行，该设计用到了公共模块（包含8086CPU、74LS273锁存器、4-16线译码器）、并行接口芯片8255A、计数器Inter8253、数码管、LED灯、扬声器、三态门等
1． 可编程定时/计数器8253
定时/计数器8253主要是用于产生方波，供给扬声器发声，可通过三态门控制发声。
2．8255并行接口单元
8255主要是用于键盘的扫描和发光二极管的数据输出以及数码管的输出。所以用8255A的A口的用于数码管显示，B口用于键盘扫描，PC0口用于设计开始键，PC4、PC5、用于LED灯输出。
2． 键盘
本系统中，键盘用8个button键来实现，按键的一端依次接PB口，另一端
接地。
二。、软件设计
本设计的软件设计的思路：通过编程使8253输出方波信号，供给喇叭发声，在键盘扫描程序中，如有按键按下，保存改按键值，诺没有按下，则继续等待按键按下，取到按键值后
，与原来按键值比较，若比原来按键值大，则调用上升子程序，相等就跳到按键扫描部分，若小，则调用下降子程序。其主要模块如下：
设

计

思

路
1． 键盘扫描程序
采用的是直接取值法，PB口有8个口，分别对应8个不同楼层，当有任一键按下，就可以取到对应的值，并保存到LDKEY1中。
2． LED灯显示程序
本程序用到了两个LED灯，分别是上升灯和下降灯，通过PC口高半部分进行输出
控制，通过程序向其输出高电平即可发亮。
3． 喇叭发声部分
先初始化8253，向其写入计数值，然后向PC6口输出高电平，经过非门后，控制三
态门，使喇叭发声
4． 电梯调度算法
在设计时将电梯一次从下到上视为一次运行（注意不一定从底层到顶层），同理，电梯一次从上到下也视为一次运行（注意不一定从顶层到底层）。当电梯向上运行时：通过LDKEY变量值自增调用显示子程序来演示电梯上升过程。当电梯向下运行时：通过LDKEY变量值自减调用显示子程序来演示电梯下降过程。
5． 数码管显示
程序通过LDKEY的值取到数据段的值，向PA口输出相应的显示码（LDKEY的值
范围为1—8）。

系统设计原理图

程序流程图

源程序：
DATA SEGMENT
SEGCOD DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH
LDKEY DW ? ;保存的楼层
LDKEY1 DW ? ;取到的楼层
DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
ORG 100H
START: MOV AX,DATA
MOV DS,AX
MOV AX,0
MOV LDKEY,AX ;将变量的值赋值为0
;初始化8255,
MOV DX,0206H ;8255控制口地址
MOV AL,83H ;A口作为输出，B口作为输入，C口低4位作为输入，高4位作为输出
OUT DX,AL
;初始化8253
MOV DX,0406H ;初始化8253工作方式
MOV AL,36H ;计数器0，方式3
OUT DX,AL
MOV CX,0
MOV DX,0400H ;装入计数初值
MOV AL,7CH ;37500分频
OUT DX,AL
MOV AL,92H
OUT DX,AL
;楼层处理部分
XU: CALL KEY ;调用扫描按键
GO: MOV DX,0204h
IN AL,DX
TEST AL,1
JNZ GO ;等待按下OK键
MOV AX,LDKEY1
CMP AX,LDKEY
JB JIAN ;取到的楼层比目前楼层低
JMP JIA
;上升处理
JIA: CMP AX,LDKEY
JE XU ;按键与原来值相等，则继续扫描
MOV CX,10H
CALL DENG ;点亮上升灯
CALL DELAY
MOV AX,LDKEY1
JIAE: MOV CX,LDKEY ;LDKEY加1
ADD CX,1
MOV LDKEY,CX
CALL DISP
CALL DELAY
CMP AX,LDKEY
JNZ JIAE
CALL SPEAK
JMP XU
;下降处理
JIAN: MOV CX,20H
CALL DENG ;点亮下降灯
CALL DELAY
MOV AX,LDKEY1
JIANE: MOV CX,LDKEY ;LDKEY减1
SUB CX,1
MOV LDKEY,CX
CALL DISP
CALL DELAY
CMP AX,LDKEY
JNZ JIANE
CALL SPEAK
JMP XU
;发声子程序
SPEAK: MOV DX,0204H
MOV AL,40H
OUT DX,AL
CALL DELAY
MOV DX,0204H ;灯灭部分
MOV AL,0H
OUT DX,AL
RET
;灯显示
DENG: MOV DX,0204H ;PC口地址
MOV AX,CX
OUT DX,AL
RET
;数码管显示
DISP: MOV BX,OFFSET SEGCOD
ADD BX,LDKEY
MOV AL,[BX]
MOV DX,0200H ;向端口A输出,使数码管显示
OUT DX,AL

SUB BX,LDKEY ;将BX值变为原来值
MOV AX,LDKEY1
RET
;按键扫描
KEY: MOV DX,0202H
IN AL,DX
CMP AL,0FFH
JZ KEY ;等待按键按下
NOT AL ;将键值取反
MOV BL,1
MOV CX,8
JIXUY: SHR AL,1 ;判断按键值
JC FOUND
INC BL
JMP JIXUY
FOUND: MOV BH,0
MOV LDKEY1,BX
RET
;延迟子程序
DELAY: MOV CX,0FFFFH
DELAY1: NOP
NOP
NOP
LOOP DELAY1
RET
CODE ENDS
END START设计总结：