As: 综合研究性实验

<<**汇编与接口技术>>
基于A/D采集的交互式报警系统**

一、实验目的

（1）考察和培养综合运用学到的接口知识自主设计和完成实验的能力。
（2）培养团队合作的能力。

二、实验内容

基于A/D采集的交互式报警系统
当继电器电压值小于2.5V时，代表着错误的状态，此时应该发出报警信号，为了能够有效对外界进行提醒，此时8X8点阵显示一个“囧”脸形状，扬声器发出报警信号。当电压大于2.5V时，代表着正确的状态，此时不用发出报警信号，8X8点阵显示一个“心”的形状，扬声器不发声。
所需器件: 8X8点阵，扬声器，8255并行接口，8254定时器，ADC0809，电位器，继电器数码管显示所采集的数字量的值。

三、实验设计

实验简述: 我们需要通过ADC0809从电位器读取电平进行AD转换，将模拟信号转化为数字信号，然后读取数字信号并将其显示到LED数码管上，同时，判断该数值的大小是否小于7F也就是电平所对应2.5V分界。如果该读数大于7F，我们就在8X8点阵上显示“心”型，如果小于7F，则在8X8点阵上显示为“囧”，并且使用8054使扬声器发出警告。
实验流程图:

实验连线图:


8x8点阵显示原理:
简述: TPC386实验箱中8x8点阵由64个发光二极管组成，64个发光二极管组成8x8矩阵。某行线给出高电平，某列线给出低电平则行线与列线交叉的发光二极管就会被点亮。8x8点阵的点亮是采用扫描式的，8x8点阵一次只能点亮一个耳光二极管。但是两个发光二极管间的点亮间隔很小，人眼无法分辨，所以可以造成视觉差显示某个特定的图案。例如本实验中的“心”形和“囧”形。
连线: 我们将8x8点阵与8255并行接口进行配合使用，该实验中，我们使用PA0-7作为行输入而PB0-7作为列输入以此来操作。8255的PA0-7接8x8点阵的H0-7,PB0-7接V0-7。连线图如下:

代码实现:** 为了程序的简洁和美观，我们将显示“心”形和“囧”形的功能分别写为两个子函数，在主程序中调用。所以通过模块化思想，我们分别设计两个子程序。error_disp和heart_disp。


我们对显示图形的每一行每一列进行程序编写，所以代码很冗杂臃肿，光是显示一个“囧”字就写了超过300行代码。而“心”字比较连续也写了200多行。

LED显示原理:
简述: 在该实验中我们需要将读取到的数值显示到数码管上，跟以往在数码管上显示一位数字不同，这一次需要显示两位16进制数，也就是除了0-9还有A-F。我们的数码管并不能同时显示两位数，所以我们可以用与8x8点阵类似的思想，造成视觉效果，以为同时显示了两位数字。
连线: 直接将220端口与LED数码管相连即可。
代码实现: 我们也将数码管示数写入一个子程序中,disp。采用位屏蔽技术提取高位数字和低位数字分别显示。

扬声器发声原理:
原理: 我们使用8254定时器和8255 PC2口配合与门使用，我们通过配置8254控制扬声器发声的频率，使用PC2 控制扬声器发声。如果PC2置1，则扬声器发声，置0则不发声。
连线:

代码实现: 首先对8254进行初始化。如果读取到的数值小于7F，则置PC2为1，否则置为0。


ADC0809数模转换:
原理: ADC启动地址转换，通过读取EOC状态判断是否转换完成，然后进行读数操作。
连线:

代码实现:

四、实验结果

code

.Model small
.386
ad_cs         equ     200h
i8254_0    EQU  210H             
i8254_1    equ  211h
i8254kz   equ   213h
led_cs        equ     220h  
data  segment
ledcode          db        3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,67h,77h,7ch,39h,5eh,79h,71h  ;0-F
bit_num          db       01h,02h,04h,08h,10h,20h,40h,80h ;led 位置选择码 
i8255_a          equ      230h
i8255_b          equ      231h 
i8255kz          equ      233h
sum           db       ?
point           dw      ?,?         ;存放位置选择码指针  
data  ends
code  segment
        assume cs:code,ds:data
start:   mov  ax,data
        mov  ds,ax
     mov   dx,i8254kz
          mov   al,36h         ;计数器0方式3，BCD码计数
          out   dx,al      
          mov   ax,400        ;写入循环计数初值1000
          mov   dx,i8254_0     ;计数器0设置初值
          out   dx,al          ;先写低字节
          mov   al,ah
          out   dx,al          ;后写高字节
rpt:    mov  dx,ad_cs       ;ADC启动转换地址
        out  dx,al
        mov  dx,ad_cs       ;获取ADC EOC状态地址
        add  dx,2     
l1:     in   al,dx
        test al,01h         ;测试EOC=1?
        jz   l1
        mov  dx,ad_cs       ;读数据地址
        inc  dx     
        in   al,dx
        mov  [sum],al       ;读取数据量
        ;and  sum,0fh
        ; 数码管示数
        call disp
        cmp  sum,7fh
        jb   erro
        mov     dx,i8255kz
        mov  al,04h            ;置PC2为1,PC2接扬声器
        out  dx,al
        ;88点阵显示心形
        call heart_disp
         jmp  rpt
erro:  ;此处为电压小于2.5V
           mov     dx,i8255kz
        mov  al,05h            ;置PC2为0,PC2接扬声器
        out  dx,al
        ;88点阵显示囧字
        call error_disp
        jmp  rpt
error_disp proc
        push ax
        push bx
        push cx
        push dx
        mov dx,i8255kz                 ;8255 控制口地址 
        mov al,80h 
        out dx,al 
kL1: 
        stc                         ;置 CF=1，准备形成位置码 
        mov al,0 
        lea di,bit_num                ;初始位选码指针 
        mov point,di 
kkk: 
        rcl al,1                     ;设置 V0=1 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针 
        mov cx,8                     ;列循环次数 
krow1: 
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址 
        loop krow1 
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
krow2:
        rcl al,1                     ;设置 V0=2 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址        
        inc si
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
krow3:
        rcl al,1                     ;设置 V0=2 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址        
        inc si
        inc si
        inc si
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
krow4:
        rcl al,1                     ;设置 V0=2 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址        
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
krow5:
        rcl al,1                     ;设置 V0=2 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址        
        inc si
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
krow6:
        rcl al,1                     ;设置 V0=2 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址        
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si 
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si         
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
krow7:
        rcl al,1                     ;设置 V0=2 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        inc si                         ;修改地址        
        inc si
        inc si
        inc si                         ;修改地址
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
krow8:
        rcl al,1                     ;设置 V0=1 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针 
        mov cx,8                     ;列循环次数 
krow88: 
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址 
        loop krow88 
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    pop ax
    ret
error_disp endp
heart_disp proc
        push ax
        push bx
        push cx
        push dx
        mov dx,i8255kz                 ;8255 控制口地址 
        mov al,80h 
        out dx,al 
        stc                         ;置 CF=1，准备形成位置码 
        mov al,0 
        lea di,bit_num                ;初始位选码指针 
        mov point,di 
row2:        rcl al,1
        rcl al,1                     ;设置 V0=1 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        inc si
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=3 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址        
        inc si
        inc si
        ;mov si,point                 ;取位置表开始地址指针
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        inc si
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
row3:
        rcl al,1                     ;设置 V0=1 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针 
        mov cx,8                     ;列循环次数 
row33: 
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址 
        loop row33 
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
row4:
        rcl al,1                     ;设置 V0=1 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针 
        mov cx,8                     ;列循环次数 
row44: 
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址 
        loop row44 
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
row5:
        rcl al,1                     ;设置 V0=1 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针 
        mov cx,5                     ;列循环次数 
        inc si
row55: 
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al
         inc si            ;选中一列并显示 
        loop row55 
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
row6:
        rcl al,1                     ;设置 V0=1 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针 
        mov cx,3                     ;列循环次数
        inc si
        inc si 
row66: 
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址 
        loop row66 
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
row7:
        rcl al,1                     ;设置 V0=1 
        mov bl,al                     ;保护 
        mov dx,i8255_a                 ;8255 端口 A 地址 
        out dx,al                     ;选中一行 
        mov si,point                 ;取位置表开始地址指针 
        mov cx,1                    ;列循环次数 
        inc si
        inc si
        inc si
row77: 
        mov al,[si]                 ;设置 Hx=1 
        mov dx,i8255_b                 ;8255 端口 B 地址 
        out dx,al                     ;选中一列并显示 
        ;call delay     
        inc si                         ;修改地址 
        loop row77 
        lea di,bit_num 
        mov point,di                 ;从位置表首地址开始 
        mov al,bl 
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    pop ax
    ret
heart_disp endp
disp  proc
        mov  si,offset ledcode
        mov  bx,si
        mov  ch,al
        mov  cl,4
        ror  al,cl         ;截取AL高四位并转换。
        and  al,0fh
        mov  ah,0
        add  bx,ax
        mov  al,[bx]       ;获取LED显示编码
        mov  dx,led_cs
        out  dx,al
        mov  al,02h
        inc  dx
        nop
        out  dx,al         ;显示
        call delay
        mov  al,ch
        and  al,0fh        ;截取低四位，并转换
        mov  ah,0
        add  si,ax
        mov  al,[si]
        mov  dx,led_cs
        out  dx,al
        mov  al,01h
        inc  dx
        out  dx,al         ;显示
        call delay              
        ret
disp   endp
delay  proc
        push cx
        mov  cx,50h
x1:     loop x1               
        pop  cx
        ret
delay   endp
code ends
    end start