景观设计原理

景观设计原理（通用6篇）

篇1：景观设计原理

景观：指的是一种地表景象，综合自然地理区，或是一种类型单位的通称。景观生态学主要研究的内容是和人居环境相关的土壤、水文、植被、气候、光照、地形等条件等因素所形成的生物生存环境。

环境心理学是研究个体行为与其所处环境之间互相关系的学科。

人居环境：是人类的聚居生活的地方是与人类生存活动密切相关的地表空间，它是人类在大自然中赖以生存的基地，是人类利用自然改造自然的主要场所。植物景观：是指运用各种植物素材在生态的原则下通过艺术手法充分发挥植物本身的形态、色彩、质感等自然美特征，创造与周边环境相协调的艺术与功能空间具有一定的意境。

水景观：就是指以水为主要表现主要对象的景观元素，来展现谁的各种形体、声音、色泽等。

硬件部分：亦指不可移动的部分。软件部分：亦指可移动的部分。风景区规划：是保护培育、开发利用和经营管理风景区、并发挥其多种功能作用的统筹部署和具体安排。

城市景观系统规划：就是根据城市的性质规模、现状条件、城市总体布局形成城市建设景观布局的基本构思。城市绿地系统：是指充分利用自然条件，地貌特征基础种植和地带性园林植物，根据国家统一规定和城市自身的情况的标准，将规划设计的和现有的各级各类园林绿地用植物群落的形式绿化起来，并以一定的科学规律给予沟通和连接构成的完整有机的系统。

1、1858年美国的社会活动家兼设计师奥姆斯特德首次提出景观建筑学这个概念。

2、景观设计的目的就是通过对景观进行科学分析、设计、管理、改造、保护和恢复，并借助于艺术的手段对景观进行美化处理，满足人们的物质需求和精神需求。

3、景观设计师的称谓有美国景观设计之父奥姆斯特德于1858年8月非正式使用，1863年被正式为职业名称。

4、中国古典园林的造园要素：仙境、禅意、人格化山水；造园手法：象征、写意、掩藏与借景、曲径。

5、景观设计最直接的目的是功能目的，最终目的是美化环境、改善人类生存空间质量、创造人与自然的和谐。

6、景观生态学一词概念首先由德国生物地理学家特洛在1939年提出。

7、景观设计中所涉及到的生态要素大概可分为：水环境、植被和气候三个方面。

8、空间形式认知和操作包括：图底关系、空间抽象、实体空间的加法和减法、空间的限定、空间的尺度和界面。

9、人居环境从内容上包括五大系统：自然系统、人类系统、社会系统、居住系统、支撑系统。

10、景观设计基本程序分为两大部分：第一阶段：景观项目设计前期阶段。第二阶段：设计阶段。

11、景观项目设计前期阶段：（1）委托、（2）调查研究、综合考察、现场体验（3）分析（4）确定设计项目的总体基调。设计阶段：（1）方案设计（2）施工图阶段（3）编制设计说明书及工程预算（4）工程施工（5）竣工验收（6）综合评价及检测。

12、景观设计的基本原则：适用、经济、美观。

13、景观设计考虑的主要因素：人、自然文脉关系（环境人脉和历史文脉）。

14、景观项目实施程序：前期准备、项目实施和后期收尾三个阶段。

15、空间和环境涉及：气泡、领域、场所三个概念。

16、人的行为：强目的性行为、伴随主目的的行为习性、伴随强目的行为的下意识行为。

17、外部环境要素：地域气候、地形地貌、历史文化与乡土民情。

18、景观道路设计的考虑因素：（1）组织有序、（2）与其他景观元素组景、（3）移步换景、步移景异（4）艺术铺装

19、节点设计考虑的因素：（1）在形态设计上（2）在地面材料的采用上（3）在空间处理上

20、水体在景观设计中的变现形式A自然水景（1）静水（湖泊、湿地）（2）动水（河流、海浪、瀑布、涌泉）B人工水景（1）静水（池塘、水库）（2）动水（落水、跌水、喷泉）

21、植物在景观设计中的变现形式（1）草坪（2）花坛（3）树池（4）绿篱（5）花架

22、一个成功的景观设计作品必须把握

住一下几方面：景观总体布局、景观设计立意、景观功能、艺术性追求、建造技术。

23、一个好的景观设计作品，在整体上应有良好的总体布局，切合立意的设计，各种功能完善解决，能适当体现艺术追求，并具有良好的建造可行性。

24、景观项目设计三个主要阶段：前期准备阶段、立意构思阶段、比较完善阶段。

25、“硬件”分为建筑与构筑物、地面铺装、水池、踏步及游戏器械。“软件”分为公共设施、花草树木、照明灯具、彩旗横幅。

26、景观的技术设计是景观设计的具体化阶段，也是将景观艺术设计中涉及的各种技术问题定案的阶段。

27、剖面图的种类：分析用剖面图、设计用剖面图、施工用剖面图。

28、透视图的种类:平行或一点透视、成角或两点透视、倾斜或三点透视、剖切透视、动画演示。

29、方案设计阶段的表达主要有以下三种：正式图纸、模型、计算机表达。30、城市形象的五个要素：道路、边沿、区域、结、标志。

31、城市绿地系统布置原则：整体性原则、均衡性原则、地方性原则、多样性原则、阶段性原则。

32、广场设计的一般原则：协调性、平衡原则、场所感的创造、丰富性原则、适度规模。

33、庭院景观设计包括：植物造景、山水建筑、景观小品等内容。

34、城市景观保护与城市更新的典型模式：（1）历史地段的保护开发（2）工业废弃地更新。

35、美国人奥姆斯特德是全球景观设计学的先驱。他于1858年，提出了出现代景观设计的概念，针对日益被破坏的自然环境，他提出了“把乡村带进城市”的观点。纽约中央公园

36、约翰—奥姆斯比—西蒙兹是美国现代景观设计的先驱，美国最广泛受尊敬的景观设计师。

37、美国流水别墅设计师赖特。

篇2：景观设计原理

【教学目的】

1.使学生理解和掌握加法原理和乘法原理并能准确、熟练地运用两个基本原理。

2.加强对学生思维条理性的训练，培养学生分析问题、解决问题的能力。【教学重点和难点】重点是两个基本原理的应用，难点是对两个基本原理的准确理解。

【教学过程】

一、讲授新课

加法原理和乘法原理是有关排列、组合问题所遵循的两条基本原理，深入理解和准确运用这两个原理是学好排列、组合这一单元的重要一环。

请同学们考虑下面两个问题：

问题

1从甲地到乙地，旱路有3条，水路有2条，间从甲地到乙地共有多少种不同的走法？

从图中很容易找到答案：从甲地到乙地共有5种不同的走法。

问题

2由A村到B村的路有3条，由B村到C村的路有2条，问从A村经过B村到达C村共有多少种不同的走法？

从图中不难看出此题的答案是：共有6种不同的走法。

我们从上面两个问题中可以抽象出一般性的规律，得出以下的结论：

（一）完成一件工作的两种不同的方式。

问题1和问题2的共同之处在于：它们都是在研究做一件事（或工作）完成它共有多少种不同的方法？这两个问题的不同点是完成工作的方式不同。问题1中的每条旱路或水路都可以从甲地直接到达乙地，其中旱路和水路只不过是完成从甲地到乙地这件工作的两类不同的办法。

问题2中的从A村到B村的3条路和从B村到C村的2条路的任意一条路都不能把从A村经过B村到达C村这件工作做完，只能完成这件工作的一部分。问题2中的工作是分两个步骤完成的：第一步从A村到达B村，第二步从B村到达C村。

我们不难总结出：完成一件工作有以下两种不同的方式：

第一种方式：用不同类的办法去完成一件工作，每类办法中的任意一种方法都可以从头至尾把这件工作做完。

第二种方式：分成几个步骤去完成一件工作，每个步骤中的任意一种方法只能完成这件工作的一部分，这几个步骤都完成了，这件工作才能做完。

（二）加法原理和乘法原理。

下面我们来研究：完成一件工作的不同方法的总数怎样计算：

问题1的答案是共有5种不同的走法，已知旱路3条，水路2条，显然5=3+2。问题2的答案是共有6种不同的走法，已知从A村到B村3条路，从B村到C村2条路，显然6=3×2。

总结一般规律如下：

加法原理

做一件事，完成它有n类办法，其中第一类办法中有m种方法，第二类中有m2种方法„„，第n类办法中有mn种方法，那么完成这件事共有N=m1+m2+„+mn种不同的方法。

1如问题1从甲地到乙地的走法可以分为两类： 第一类办法是走旱路有3种不同的走法。第二类办法是走水路有2种不同的走法。由加法原理共有3+2=5种不同的走法。

乘法原理

做一件事，完成它需要分成n个步骤，第一个步骤有m种不同的方法，第二个步骤有m2种不同的方法„„，第n个步骤有mn种不同的方法，那么完成这件事共有N=m1·m2„„mn种不同的方法。

1如问题2从A村经过B村到达C村可分为两个步骤完成： 第一步A村→B村，有3种不同的走法。第二步B村→C村，有2种不同的走法。由乘法原理，共有3×2=6种不同的走法。例1 从甲地到乙地可以乘火车，也可以乘汽车或轮船。一天中火车有4班，汽车有2班，轮船有3班，那么一天中，乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有多少种不同的走法？

解：完成由甲地到乙地这件事有三类办法： 第一类办法坐火车，一天中有4种不同走法。第二类办法坐汽车，一天中有2种不同走法。第三类办法坐轮船，一天中有3种不同走法。由加法原理得：4+2+3=9 答：有9种不同的走法。

例2由数字1、2、3、4、5可以组成多少个允许有重复数字的三位数？无重复数字的三位数？

解：（1）组成允许有重复数字的三位数这件事可分三个步骤完成： 第一步确定百位上的数字：有5种不同方法。第二步确定十位上的数字：有5种不同方法。第三步确定个位数字：有5种不同方法。由乘法原理：5×5×5=125。

答：可组成允许有重复数字的三位数125个。

此题第（2）问由同学们自己完成，提醒大家注意：允许有重复数字和无重复数字这两个条件的区别。第（2）问答案是60个。

（三）运用两个基本原理时要注意以下几点：

1.抓住两个基本原理的区别不要用混，不同类的方法（其中每一个方法都能把事情从头至尾做完）数之间做加法，不同步的方法（其中每一个方法都只能完成这件事的一部分）数之间做乘法。

2.在研究完成一件工作的不同方法数时，要遵循“不重不漏”的原则。如：从若干件产品中抽出几件产品来检验，把抽出的产品中至多有2件次品的抽法分为两类：第一类抽出的产品中有2件次品，第二类抽出的产品中有一件次品，这样的分类显然漏掉了抽出的产品中无次品的情况。又如：把能被

2、被3或被6整除的数分为三类：第一类能被2整除的数，第二类能被3整除的数，第三类能被6整除的数，其中第一类、第二类都和第三类有重复，这样分类是不行的。

3.在运用乘法原理时，要注意每个步骤都做完这件事也必须完成，而且前面一个步骤中的每一种方法，在下个步骤中都得有m种不同的方法。

二、巩固练习

1.书架上层放有6本不同的数学书，下层放有5本不同的语文书：（1）从中任取一本书，有多少种不同的取法？

（2）从中任取数学、语文书各一本，有多少种不同的取法？（答案：（1）11种，（2）30种。）

2.有三个袋子，其中一个袋子装有红色小球20个，每个球上标有1至20中的一个号码，一个袋子装有白色小球15个，每个小球上标有1至15中的一个号码。第三个袋子装有8个黄色小球，每个球上标有1至8中的一个号码。（1）从袋子里任取一个小球，有多少种不同的取法？（2）从袋子里任取红、白、黄色小球各一个，有多少种不同的取法？（答案：（1）43种，（2）2400种）

三、布置作业

1.复习本节内容：读书和看笔记。

篇3：景观设计原理

化工原理实验台是化工原理实验的重要的基础实物平台。现在化工原理实验室中使用的实验台很大一部分已经过于陈旧, 与现有实验设备不相配套;更有些实验台的设计只是考虑了工程功能的实现, 而忽略了人机界面等因素的设计, 在使用过程中带来了很多不便。本文结合某高校化工原理实验台改造任务, 从工业设计角度出发, 对化工原理实验台在人机工学、造型设计、色彩设计等方面进行重新设计, 使实验台结构更符合实验流程及现代仪器仪表的设计要求, 方便教学使用。

1某高校化工原理实验台现状分析

该设计任务主要是需要完成对“流体流动阻力的测定实验”、“流量计校核实验”、“离心泵性能参数的测定实验”所需实验台的改进。现有三个实验的实验台都是独立的。

1.1现有实验台结构

现有化工原理实验台结构见图1—图3所示[1]。

1.2 现有实验台存在的问题分析

这些实验台的使用年限都已经很长, 在最初设计时只考虑到了功能是否满足要求, 忽略了人机界面等因素的设计。例如, 管路系统复杂且有反复交叉的现象, 给观察实验过程带来不便;显示仪表的位置过高或过低, 尤其是玻璃管压差计需要蹲下身体或者抬高视线观察数据, 这样会带来较大的读数误差;大部分实验台没有一个统一面板, 各仪器、仪表随意散乱的布置, 没有条理, 容易引起误操作。

杂乱的外观及容易引起人的视觉疲劳, 使实验者心情不能愉悦, 容易产生疲劳的感觉。这样的设计是不符合现代仪器仪表的设计要求的[2]。

2 化工原理实验台设计方案

2.1 总体设计

分析发现, 流体流动阻力测定实验台、流量计校核实验台、离心泵性能参数测定实验台, 这三个实验台所需的实验设备和实验仪器有许多是相同的。由此, 本文认为可以将三个实验台整合设计成为一个流体力学综合实验台。新实验台分为不同模块, 应用不同模块可以完成不同的实验内容。

考虑到化工原理实验的教学功能, 本文设计中仍选用传统的机械式仪表, 管路系统采用开放式。为了方便实验操作, 加入了实验台操作面板。总体设计方案见图4。

2.2 人机工学设计

本文设计的流体力学综合实验台是坐立姿实验台, 可以改变操作者单调的操作姿势, 有助于延缓人体疲劳和提高工作效率。其操作台高908 mm, 是坐姿操作的合理高度, 当立姿时也能较为舒服的进行操作。人在进行低于胸部位置的操作时, 作用于水平向下的力较垂直向前的力更大, 且向下动作更为舒服, 更为符合人机工程学原理, 所以电机控制面板采用水平放置。

垂直面上的最高动作位置为高1 970 mm的阀门把手, 最低为900 mm左右的阀门把手, 这些都在立姿操作时人体的臂及范围内。而主要的显示仪表就是U型管压差计和两个操作面板上的压力表, 高度分别为1 370 mm、1 200 mm, 不论采用坐姿还是立姿都可以较为方便的观测。

2.3 结构及造型设计

按照实验原理的要求结合实验台设计的人机工程学分析进行化工原理实验台详细设计。结构设计方面应满足强度要求, 符合人机工学尺寸。造型方面应考虑美观、安全等因素, 避免尖角、干涉等不合理造型[3]。

(1) 底盘的设计:由于化工原理实验台的总体重量较小, 采用8号槽钢承重, 8号角钢为筋, 已完全满足要求且有较高的安全系数, 故无需进行受力分析。其外形及尺寸设计见图5。

(2) 电动机、离心泵的选择:电动机与离心泵是可以采购标准件, 无需设计。由实验原理为参考依据进行型号的选择。电动机可采用普通三相电动机, 型号定为YY—8022三相异步电动机, 离心泵实验原理规定用2B19A型离心泵。

(3) 水箱的设计:由于离心泵性能参数测定实验所需水量较大, 为保障水泵用水应选用较大的水箱。

(4) 面板设计:面板是一些仪器、仪表安装及显示的载体平台, 同时起着分隔实验台上下两部分的作用, 也是实验人员记录数据、放置物品等的工作面, 因此力求操作方便, 结构简单、明快, 没有间隔。

(5) 电动机控制盒:电动机控制盒是控制电动机运转的仪器, 同时也起着显示电动机功率的作用, 采用半沉式安装在控制面板上的左下方开口中。

(6) 支撑框架的设计:支撑框架是起着对上部零部件的支撑作用的金属框架, 由不锈钢方钢管构成。

(7) U形管压差计设计:U形管压差计是一种最基本的液柱式压强计, 用一根粗细均匀的玻璃管弯制而成, 内装工作指示液。由于指示液与玻璃管会发生毛细管现象, 所以所用玻璃管内径不小于5 mm, 本文选用内径10 mm的玻璃管。

2.4 界面设计

本实验台功能是由一套管路系统、一套电动机水泵系统外加测量数据的各种辅助仪器来实现的。在满足实验要求的前提下, 本文将这些功能整合到一个外形规则的平台上面。而平台的设计在满足实验要求的前提下, 通过人机工程设计进行优化, 从而使实验台既能满足实验功能要求又能满足人性化要求。

本方案还用压力传感器、温度传感器等电子器材取代老式的压力表、玻璃管温度计等器材。这些电子器材具有体积小、可以远距离传输测量数据等优点, 这样就可以将测量仪器放置到测量位置, 将显示数据的显示器规则的整合到显示面板上, 便于实现集中操作。

为了实验室记录数据的方便, 本实验台在外形框架上添加一个水平面板, 可以作为记录数据时写字面板。

2.5 色彩设计

根据色彩设计原理, 红色属暖色, 它使人联想起火焰、霞光等物象, 感觉活泼、热情、激动、愉快, 经常用于警示作用;蓝色作为一种收缩感最强的颜色, 本身是典型的冷色, 表示沉静、理智、高深、透明等含义, 常用于理性、思考等内涵设计。黄色明度高, 具有轻快、活泼、健康等印象, 常用于警告或暖色调设计[4]。

在本方案的设计中, 我们把主体框架选用蓝色防锈漆, 体现科学实验的理性、思考等内涵。流体管路采用不锈钢材质, 体现金属的质感, 同样会激发使用者理智、科学的思考等。压差计刻度、停止按钮等使用显示清晰、具有警示作用的红色。

3 结论

本文以工业设计原理为指导, 从人机工学、造型设计、界面设计、色彩设计等方面对某高校化工原理实验台进行了重新设计, 得到了用户的好评。用工业设计原理对实验台设计进行改造, 为实验台设计、仪器仪表等实验设备改造提供了一种新的思路。

参考文献

[1]孙亮.化工原理实验.东营:中国石油大学 (华东) 化学工程研究所, 2007

[2]丁玉兰.人机工程学 (第三版) .北京:北京理工大学出版社, 20

[3]杨裕富.产品设计方法论.长春:吉林科学出版社, 2004

篇4：《电解原理》巧设计

[关键词]高中化学 电解原理 教学设计

[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2016）08-0099

本节课选自人教版普通高中课程标准实验教科书化学选修4第四章《电化学基础》第三节。电解池是继原电池后电化学基础不可或缺的组成部分，是学生学习“原电池”知识后的自然延伸，它有助于学生系统学习电化学知识，为后续学习电化学知识在生产生活和科研中的应用打好理论基础。

一、新课导入

展示图片：生活中的电镀产品。

知识搜索：电镀（Electroplating）是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。这种工艺利用电解作用使金属或其他材料制件的表面附着一层金属膜，可起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。

提问：如何给物品进行电镀呢？要想电镀就要先了解电解及电解原理。

设计目的：创设情境，引入课题，激发学生的好奇心和求知欲，感受化学与生活的关系。

二、初识电解池

[微型实验]用胶头滴管取少量CuCl₂溶液于药板槽中，用铅笔芯做电极，给CuCl₂溶液通电，接人9 V直流电后，观察在两个铅笔芯上的现象并记录在学案上。注意产物的检测。

[实验注意事项]（1）各小组成员间相互配合，分工合作。（2）注意用电安全，连接电路时不要短路。（3）實验结束后，请尽快断开电路，记录现象。（4）实验后的溶液不要丢弃，电极不要拆卸。

[思考]组织学生从实验现象分析原因。

[动画模拟]通过多媒体的动画设计，模拟电解CuCl₂溶液的微观反应原理。

设计目的：通过直观、生动的动画演示，加深学生对电解池工作原理的认识。

三、研究电解池

[提问]CuCl₂溶液中除了Cu²⁺、Cl^-之外，还有H⁺和OH^-，为什么后者没有放电呢？

引导学生思考：电解质溶液中离子的放电顺序与离子的什么性质有关？

引导归纳：阳极放电顺序：S^2->I^->Br^->C1>OH^->含氧酸根离子。

阴极放电顺序：Ag⁺>Hg²⁺>Fe²⁺>Cu²⁺>H⁺（酸）>Pb²⁺>Sn²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺> Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺>Cg²⁺>K⁺。

[板书设计]

CuCl₂=Cu+Cl₂↑

阴极：Cu²⁺+2e^-=Cu（与电源负极相连，还原反应）

阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑（与电源正极相连，氧化反应）

[学以致用]以用碳棒为电极电解饱和食盐水。

可从以下角度思考：（1）通电前电解液中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？（2）通电后，离子运动发生了什么变化？（3）通电后，在阴、阳两极放电的是什么离子？电极反应式和总反应式怎么书写？（4）电解后，在阴极区和阳极区分别得到的产物是什么？怎样初步检验两极产物的生成？

[思考]同样是电解CuCl₂溶液，如果采用不同的电极材料，电解情况会受到影响吗？

[实验探究]将电解CuCl₂溶液实验后的两电极，交换连接，再电解。观察现象并记录在学案上。

设计目的：利用电解原理分析不同溶液的电解产物，并从实验中得出同种溶液不同电极材料所得产物不同。

四、电解原理的应用

[设计实验]铁钥匙镀铜。

实验用品：直流电源、烧杯、导线、电极（石墨棒、铁片、铜片）；CuCl₂溶液、NaCl溶液、CuSO₄溶液。

设计目的：动手设计，实验验证，巩固和提升所学知识。

[教学反思]本节课的教学在“以学生为主体，以老师为主导”的原则下进行，设计时突出学生对探究过程的体验，培养学生合作精神，提高实践能力。从日常生活中的物品出发，创设情境，激发学生的求知欲，通过自己动手，利用所学知识实验，分析原因，找出原理，让学生掌握知识的同时，体会收获的喜悦。通过探究实验提高学生的参与度，使学生亲身感受电能与化学能转化的过程，突破教学重点。同时，教学过程仍存在一些不足之处，如教学秩序和探究时间没把握好，造成课时前松后紧；实验过程中的污染问题也没有得到很好的解决，建议改用更好的实验装置；少数学生因能力差异，没有积极参与活动，需在今后的教学中对其进行耐心引导和鼓励。

篇5：避雷器元件工作原理及设计原理

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时间：2010-01-27 避雷器元件工作原理及设计原理

电涌保护器(Surge Protection Devices,简称SPD),也称浪涌保护器、过电压保护器,俗称避雷器、防雷器。

针对现在市场上出现了各种各样的防雷器,质量参差不齐,有一些甚至闻所未问(如:不用接地的避雷器,到现在为止,都弄不明白它的工作原理),因此,通过介绍避雷器的工作原理及组成,对客户甄别真假、优劣,有所帮助。

防雷器元件从响应特性看,有软硬两种。属于硬响应特性的放电元件有火花间隙(基于斩弧技术的角型火花隙和同轴放电火花隙)和气体放电管,属于软响应特性的放电元件有金属氧化物压敏电阻和瞬态抑制二极管。这些元件的区别在于放电能力、响应特性和残压,避雷器就是利用它们不同的优缺点,扬长避短,组合成各种避雷器,保护电路。推荐迪舰防雷器品质有保障安全系数高

一、火花间隙(Arc chopping)

1、放电间隙:原理是两个如牛角现状的电极,距离很短,用绝缘材料分开,当两个电极间的电场强度达到击穿强度时,电极之间形成电流通路。当雷电波来到的时候首先在间隙处击穿,使间隙的空气电离,形成短路,雷电流通过间隙流入大地,而此时间隙两端的电压很低,从而达到保护线路的目的。电场强度低于击穿间隙时,放电间隙型避雷器又恢复绝缘状态。常用于高压线路的避雷防护中。在低压系统,常用于电源的前级保护。

火花间隙型避雷器产品的优劣,在于制成电极的材料、间隙距离及绝缘材料。

优点:具有很强放电能力、通流量大,10/350μs脉冲波形能够疏导50KA的脉冲电流,用于8/20μs脉冲电流,可以大于100KA,很高的绝缘电阻以及很小的寄生电容,漏电流小。对正常工作的设备不会带来任何有害影响。缺点:残压高(2.5~3.5KV),反应时间长(≦100ns),动作电压精度较低,有工频续流,因此在保护电路中应串联一个熔断器,使得工频续流迅速被切断。

注:由于两只放电管分别装在一个回路的两根导线上,有时会不同时放电,使两导线之间出现电位差,为了使两根导线上的放电管能接近统一时间放电,减少两线之间的电位差,又研制了三级放电管。可以看作是由两只二级放电管合并在一起构成的。三级放电管中间的一级作为公共地线,另两级分别接在回路的两条导线上。

2、气体放电管(Gas discharge tube,GDT):是一种陶瓷或玻璃封装,管内再充以一定压力的惰性气体(如氩气),开关型的保护元件,有二电极和三电极两种结构。当电场强度达到击穿惰性气体强度时,就引起间隙放电,从而限制极间的电压。8/20μs脉冲电流能够疏导10KA。放电电压不稳定,当电压大于12V、电流电压100mA时,会产生后续电流。通常用于测量、控制、调节技术电路和电子数据处理传输电路中。

二、金属氧化物压敏电阻(Metal oxide varistor,MOV): 以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻,当加在电阻两端的电压小于压敏电压时,压敏电阻呈高阻状态,如果并联在电路上,该阀片呈断路状态;当加在压敏电阻两端的电压大于压敏电压时,压敏电阻就会击穿,呈现低阻值,甚至接近短路状态。压敏电阻这种被击穿状态是可以恢复的,当高于压敏电压的电压被撤销以后,它又恢复高阻状态。当电力线被雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电力线上的类电压被钳制在安全范围内。

氧化锌压敏电阻避雷器,现在市场上流通很多,我国在20世纪80年代末才大批生产,被认为目前最新型、技术最先进,会做专题详细介绍。现在我国的输电线路的避雷器,都采用氧化锌避雷器。

优点:开关电压范围宽:6V~1.5KV,反应速度快(25ns),残压低(可以达到终端设备的安全工作电压),通流量大(2KA/cm2),无续流,寿命长。缺点:容易老化,动作几次后,漏电流会增大,从而导致压敏电阻过热,最终导致老化失效。

电容较大,许多情况下不在高频、超高频系统中使用。该电容又与导线电容构成一个低通。该低通会造成信号的严重衰减。但在频率低于30KHZ时,这种衰减可以忽略。

三、瞬态抑制式二极管(Transient voltage suppressor,TVS):

1、二极放电管:有两种形式:一是齐纳型(为单向雪崩击穿),二是双向的硅压敏电阻。性能类似开关二极管等。在规定的反向电压作用下,两端电压大于门限电压时,其工作阻抗能立即降至很低的水平以允许大电流通过,并将两端电压钳制在很低的水平,从而有效地保护末端电子产品中的精密元件避免损坏。双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉动功率,并把电压钳制在预定水平。适用于交流电路。

优点:动作时间极快,达到皮秒级。限制电压低,击穿电压低,应用于各种电子领域。

缺点:电流负荷量小,电容相当高,一般在20pF以下,现在的陶瓷放电管能够做到3~5pF。

电子信息系统所需的浪涌保护系统一般采用两级或三级组成。采用气体放电管、压敏电阻和抑制二极管,并利用各种浪涌抑制器的特点,实现可靠保护。气体放电管一般放在线路输入端作为一级浪涌保护器件,承受大的浪涌电流,属于泄流型器件。二级保护器件采用压敏电阻,可在极短时间内(ns)将浪涌电压限制在较低的水平。对于高度灵敏的电子电路,可采用抑制二极管作为三级保护。在更短的时间内将浪涌电压限制在末端电子设备的绝缘水平以内。如图,当雷电等浪涌到来时,抑制二极管首先导通,把瞬间过电压精确地控制在一定的水平,如果浪涌电流较大,则压敏电阻启动并泄放一定的浪涌电流,这时压敏电阻两端的电压会有所升高,直至推动前级气体放电管放电,把大电流泄放到地。当三种器件在线路中的距离较远时,导通顺序会从气体放电管开始,依次导通。避雷器的工作,是从反应时间最快、设备的最末端开始的,然后逐级往前端启动的。推荐迪舰防雷器品质有保障安全系数高

中,单纯用气体放电管保护后端的设备会出现下列问题:导通时间过长,残压过大,有可能超过后端设备的耐压水平。放电后,会产生工频续流。为避免上述问题,采用另外一种电路(图三)。为了解决产生工频续流的问题,同时也避免压敏电阻因漏电流过大而发热自爆或老化,我们在气体放电管上串联一个压敏电阻,这样就可避免产生工频续流,又可以防止压敏电阻因漏电流而自爆、老化。但新的问题又产生了,这样避雷器的动作时间为气体放电管的导通时间和压敏电阻导通时间的总和。假设气体放电管的导通时间为100ns,压敏电阻的导通时间为25ns,则它们总的反应时间为125ns。为了减小反应时间,在电路中并入一个压敏电阻,这样可使总的反应时间为25ns。:当过电压出现时,抑制二极管作为动作最快的元件首先动作,线路设计为,在抑制二极管可能毁坏之前,放电电流即随着幅值的上升转换到前置的放电路径上,即充气式放电路上。

Us+△u≥Ug

Us:抑制二极管上的电压

△u:去耦感应线圈上的电压

Ug:气体放电管的动作电压

如果放电电流小于该值,则充气放电管不动作。采用这种线路不仅可以在低保护水平的条件下利用放电器动作迅速的优点,同时还可以达到很高的放电电容。这样就可以消除抑制二极管过载一级熔断器在出现电源续流时频繁切断电路的缺点。

频率较高的线路也可以采用欧姆式电阻作为去耦元件,与低电容桥接线路共同使用。

2、三极放电管:在两根的导线上,安装两个二极放电管,会出现电位差,因此就有三极放电管,多了一极做公共接地,可以减少时间差(0.15~0.2μs),及由此产生的横向雷电压幅值。市场上普通电源避雷器器件一般采用压敏电阻,用于一级、二级和三级电源。这种组合方式在距离大于5米时,导通时间从第一级开始逐级向后导通。

若第一级采用气体放电管,二级和三级采用压敏电阻,则必须满足第一级与第二级满足大于十米的距离,第二级与第三级满足大于5米的距离,这样才能保证前一级先动作。否则可能导致第一级不动作的现象,而二级和三级避雷器又没有那么大的通流量,导致避雷器无法切实保护设备。这点在工程设计中一定要引起注意。

篇6：微机原理课程设计

时

间 学 院 专业班级 姓 名 学 号 合 作 者

指导教师

成 绩

2013 年 11 月

摘要

本文针对可燃气体检测模块MQ—K1，综合运用《微机原理》所学知识，选择合适的芯片，如微处理器8086、存储器、可编程并行接口芯片8255、A/D转换芯片ADC0809，LED显示芯片8279以及其它辅助芯片等，设计合理的硬件系统，实现可燃气体浓度的测量与检测结果的显示，设定阈值，超过阈值后报警，并对设计出的硬件系统运用汇编语言完成全部软件系统设计及调试。

关键词：可燃气体传感器、LED数码管显示、LCD液晶模块、语音报警

Abstract In this paper, combustible gas detection module MQ-K1, integrated use of “Computer Architecture” the knowledge, choosing the right chip, such as the 8086 microprocessor, memory, programmable parallel interface chip 8255, A / D conversion chip ADC0809, LED display chip 8279 as well as other auxiliary chips, designed hardware system, combustible gas concentration measurement and test results show that the set threshold, exceeds the threshold alarms, and design the hardware system using assembly language software system design and complete all debugging.Keywords: combustible gas sensor, LED digital display, LCD liquid crystal module, voice alarm

目录

摘要.........................................................................................................................................................1 Abstract............................................................................................................................................................1 1实验目的......................................................................................................................................................3 2实验内容......................................................................................................................................................3 3实验设备......................................................................................................................................................3 4实验原理......................................................................................................................................................3

4.1系统概述...........................................................................................................................................3 4.2硬件介绍...........................................................................................................................................4 4.3可燃气体传感器.............................................................................................................................6 4.4 LCD显示....................................................................................................错误！未定义书签。4.5语音录放模块.................................................................................................................................9 5设计思路....................................................................................................................................................10 5.1数码管显示....................................................................................................................................10 5.2 LCD显示.......................................................................................................................................10 5.3语音报警.........................................................................................................................................10 6实验测试步骤............................................................................................................................................11 7程序流程....................................................................................................................................................12 8实验程序....................................................................................................................................................15 8.1数码管显示....................................................................................................................................15 8.2 LCD显示..................................................................................................1错误！未定义书签。8.3数码管，LCD显示，语音报警最终程序.................................................................................19 9实验现象及说明........................................................................................................................................26 10实验结论..................................................................................................................................................28 11承担的主要任务......................................................................................................................................28 12结论及设计心得与体会.........................................................................................................................28

1、实验目的

掌握可燃气体传感器的工作原理和测量电路。通过采集气体的浓度，经过模拟量转换为数字量，即A/D转换，AD0809采样输出电压值并在数码管上显示，并改进程序，使在液晶屏上显示可燃气体传感器检测结果转换的电压值，并设定阈值，超过阈值后报警。对所设计的硬件系统运用汇编语言完成全部软件系统设计及调试。

2、实验内容

用打火机靠近可燃气体传感器并喷射少量气体，AD0809采样输出电压值并显示。并改进程序，使在液晶屏上显示可燃气体传感器检测结果转换的电压值。设定阈值，超过阈值后报警。对所设计的硬件系统运用汇编语言完成全部软件系统设计及调试。

3、实验设备

3.1 EL-MUT-III实验箱 3.2 8086CPU板

3.3 霍尔、气体传感器模块 3.4 交叉串口线 3.5 E-LAB-AUDIO-ISD1700

4、实验原理

4.1系统概述

1、微处理器：8086

2、时钟频率：6MHz

3、存储器

6264 系统RAM，地址范围 0～3FFFH，奇地址有效 6264 系统RAM，地址范围0～3FFFH，偶地址有效 27C64 系统ROM，地址范围 FFFFF～FC000H，奇地址有效 27C256 系统ROM，地址范围 FFFFF～FC000H，偶地址有效

4、系统资源分配

本系统采用可编程逻辑器件（CPLD）EPM7128 做地址的编译码工作，可通过芯片的JTAG 接口与PC机相连，对芯片进行编程。此单元也分两部分：一部分为系统CPLD，完成系统器件，如监控程序存储器、用户程序存储器、数据存储 器、系统显示控制器、系统串行通讯控制器等的地址译码功能，同时也由部分地址单元经译码后输出（插孔CS0—CS5）给用户使用，其地址固定，用户不可改变。另一部分为用户CPLD，它完全对用户开放，用户可在一定的地址范围内，进行编译码，输出为插孔LCS0—LCS7，注意，用户的地址不能与系统相冲突，否则将导致错误。1）地址分配

CS0 片选信号，地址04A0～04AF 偶地址有效 CS1 片选信号，地址04B0～04BF 偶地址有效 CS2 片选信号，地址04C0～04CF 偶地址有效 CS3 片选信号，地址04D0～04DF 偶地址有效 CS4 片选信号，地址04E0～04EF 偶地址有效 CS5 片选信号，地址04F0～04FF 偶地址有效 CS6 片选信号，地址0000～01FF 偶地址有效 CS7 片选信号，地址0200～03FF 偶地址有效 8250 片选地址：0480~048F，偶地址有效 8279 片选地址：0490～049F，偶地址有效 2）硬件实验说明

所有实验程序的起始地址为01100H，CS=0100H，IP=0100H，代码段、数据段、堆栈段在同一个64K的地址空间中。4.2硬件介绍

4.2.1整机介绍

EL-MUT-III 型微机教学实验系统由电源、系统板、CPU 板、可扩展的实验模板、微机串口通讯线、JTAG通讯线及通用连接线组成。

图1 系统板结构 4.2.3硬件资源

1.可编程并口接口芯片8255 一片。

2.串行接口两个：8250 芯片一个，系统与主机通讯用，用户不可用。单片机的串行口，可供用户使用。

3.键盘、LED 显示芯片8279 一片，其地址已被系统固定为CFE8H、CFE9H。硬件系统要求编码扫描显示。

4.六位LED 数码管显示。

5.ADC0809 A/D 转换芯片一片，其地址、通道1—8 输入对用户开放。6.DAC0832 D/A 转换芯片一片，其地址对用户开放，模拟输出可调 7.8 位简单输入接口74LS244 一个，8 位简单输出接口74LS273 一个，其地址对用户开放。

8.配有8 个逻辑电平开关，8 个发光二极管显示电路。9.配有一个可手动产生正、负脉冲的单脉冲发生器

10.配有一个可自动产生正、负脉冲的脉冲发生器，按基频6.0MHz 进行1 分频（CLK0）、二分频（CLK1）、四分频(CLK2)、八分频(CLK3)、十六分频（CLK4）输出方波。

11.配有一路0—5V 连续可调模拟量输出（AN0）。

12.配有可编程定时器8253 一个，其地址、三个定时器的门控输入、控制输出均对用户开放。

13.配有可编程中断控制器8259 一个，其中断IRQ 输入、控制输出均对用户开放。

14.2组总线扩展接口，最多可扩展2 块应用实验板。

15.配有两块可编程器件EPM7064，一块被系统占用。另一块供用户实验用。两块器件皆可通过JTAG接口在线编程。使用十分方便。

16.灵活的电源接口：配有PC 机电源插座，可与PC 电源直接接驳。另还配有外接开关电源，提供所需的+5V，±12V，其输入为220V 的交流电。4.3可燃气体传感器

MQ—K1可燃气体传感器主要用于检测空气中CO、CH4、H2等可燃气体的浓度，其原理为传感器的内部阻抗随可燃气体的浓度而变化。MQ—K1的测量范围为100—10000PPM（PPM为体积比例，表示百万分之一），工作环境的温度：-10℃~45℃，湿度≤95％。其引脚及电学参数如下： 可燃气体传感器的工作原理见模块说明，其测量电路如下图所示：

图2 可燃气体传感器测量电路 脚、5脚用于加热，1、3脚和4、6脚接测量电路，RL为负载电阻。

表1-可燃气体传感器标准工作条件

传感器在1000ppm的CH4中的阻抗用R0表示，在各种环境中的动态阻抗用Rs表示。在洁净的空气中Rs/ R0=5，在其它环境中如下表所示：

表2-在各种环境中的阻抗用R0与动态阻抗Rs 的关系

可燃气体传感器电路如下所示：

图3 可燃气体传感器电路

R2（SEN.）用于改变负载电阻的大小，R6（ZERO）用于零位调节，R12（ALARM）用于设置报警电压，VOUT为模拟输出，DOUT为数字输出。

使用前，应先对MQ—K1通电预热3—5分钟，以使输出稳定。在洁净的空气中，通过采样VOUT电压，求出R0；在有可燃气体的环境中，通过采样VOUT电压，求出Rs；用Rs/R0的比值确定空气中可燃气体的浓度。4.4 LCD显示

点阵式LCD显示电路是在系统板上外挂电正式液晶显示模块，模块的数据线、状态、控制线都通过插孔引出。可直接与系统相连。4.4.1 OCMJ2×8液晶模块介绍及使用说明

OCMJ中文模块系列液晶显示器内含 GB 2312 16*16点阵国标一级简体汉字和 ASCII8*8（半高）及8*16（全高）点阵英文字库，用户输入区位码或 ASCII 码即可实现文本显示。也可用作一般的点阵图形显示器之用。提供位点阵和字节点阵两种图形显示功能，用户可在指定的屏幕位置上以点为单位或以字节为单位

进行图形显示。完全兼容一般的点阵模块。OCMJ中文模块系列液晶显示器可以实现汉字、ASCII 码、点阵图形和变化曲线的同屏显示，并可通过字节点阵图形方式造字。本系列模块具有上/下/左/右移动当前显示屏幕及清除屏幕的命令。OCMJ 中文模块所有的设置初始化工作都是在上电时自动完成的，实现了“即插即用”。同时保留了一条专用的复位线供用户选择使用，可对工作中的模块进行软件或硬件强制复位。规划整齐的10个用户接口命令代码，非常容易记忆。标准用户硬件接口采用REQ/BUSY 握手协议，简单可靠。4.4.2硬件接口 接口协议为请求/应答（REQ/BUSY）握手方式。应答BUSY 高电平（BUSY =1）表示 OCMJ 忙于内部处理，不能接收用户命令；BUSY 低电平（BUSY =0）表示 OCMJ 空闲，等待接收用户命令。发送命令到 OCMJ 可在BUSY =0 后的任意时刻开始，先把用户命令的当前字节放到数据线上，接着发高电平REQ 信号（REQ =1）通知OCMJ请求处理当前数据线上的命令或数据。OCMJ模块在收到外部的REQ高电平信号后立即读取数据线上的命令或数据，同时将应答线BUSY变为高电平，表明模块已收到数据并正在忙于对此数据的内部处理，此时，用户对模块的写操作已经完成，用户可以撤消数据线上的信号并可作模块显示以外的其它工作，也可不断地查询应答线BUSY是否为低（BUSY =0？），如果BUSY =0，表明模块对用户的写操作已经执行完毕。可以再送下一个数据。如向模块发出一个完整的显示汉字的命令，包括坐标及汉字代码在内共需5个字节，模块在接收到最后一个字节后才开始执行整个命令的内部操作，因此，最后一个字节的应答BUSY 高电平（BUSY =1）持续时间较长，具体的时序图和时间参数说明查阅相关手册。

4.2.3用户命令

用户通过用户命令调用OCMJ系列液晶显示器的各种功能。命令分为操作码及操作数两部分，操作数为十六进制。共分为3类10条，分别是：

一）、字符显示命令：

1、显示国标汉字；

2、显示8X8 ASCII字符；

3、显示8X16ASCII字符；

二）、图形显示命令：

4、显示位点阵；

5、显示字节点阵；

三）、屏幕控制命令：

6、清屏；

7、上移；

8、下移；

9、左移；

10、右移；（1）显示国标汉字

命令格式： F0 XX YY QQ WW。该命令为5字节命令（最大执行时间为1.2毫秒，Ts2=1.2mS），其中 XX为以汉字为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到07、02到09、00到09。YY为以汉字为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到01、00到03、00到04。QQ WW为坐标位置上要显示的GB 2312 汉字区位码。

(2)显示8X8 ASCII字符

命令格式：F1 XX YY AS。该命令为4字节命令（最大执行时间为0.8毫秒，Ts2=0.8mS），其中 XX为以ASCII码为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到0F、04到13、00到13。YY为以ASCII码为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到1F、00到3F、00到4F。AS坐标位置上要显示的ASCII 字符码。(3)显示8X16 ASCII字符

命令格式：F9 XX YY AS。该命令为4字节命令（最大执行时间为1.0毫秒，Ts2=1.0mS），其中 XX为以ASCII码为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到0F、04到13、00到13。YY为以ASCII码为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到1F、00到3F、00到4F。AS坐标位置上要显示的ASCII 字符码。

(4)清屏

命令格式：F4。该命令为单字节命令（最大执行时间为11毫秒，Ts2=11mS），其功能为将屏幕清空。4.5语音录放模块

语音录放模块由单片语音录放芯片ISD2560 及其外围电路组成。4.5.1 SD2560 芯片介绍

ISD2560 是美国ISD 公司推出的ISD2500 系列语音芯片的一种。ISD2500 系列芯片按录放时间60 秒、75 秒、90 秒和120 秒分成ISD2560、2575、2590 和25120 四个品种。ISD2560 芯片具有抗断电、音质好，使用方便等优点，它使用单一的+5V 供电，录音部分有自动增益控制电路，录音的采样频率可达8KHz。ISD2560 片内有容量为480K 字节的E2PROM，所以录放时间长，可重复录制100000 次且可保持100 年不变。此外ISD2560 芯片支持分段录音和分段播放，有10 个地址输入端，寻址能力可达1024 位，最多能分600 段。芯片设有OVF（溢出）端，便于多个器件级联。4.5.2 模块电路原理图

本电路中ISD2560采用按钮控制操作方式，A9、A8、A6接VCC，A1—A5、A7均接GND，A0由CA0插孔引出，用于控制是否进入检索模式。ISD2560的音频输出端SP+、SP-经过音频功放LM386驱动喇叭。电位器R8（对应于模块上VOLUME电位器）用于调节喇叭的增益。4.5.3 模块的基本测试方法

1、模块上P/-R、PD、CA0插孔分别接至实验箱的K1、K2、K3，EOM接实验箱指示灯L1，CE接单脉冲P-。

2、将K1、K3拨至低电平，K2先高后低。按一下单脉冲P-，L1应熄灭。此时对这麦克风说一段话，然后再按P-，此时L1应被点亮，录音完成。

3、将K1 拨至高电平，K3 拨至低电平，K2 先高后低。按一下单脉冲P-，L1 应熄灭，此时可以听到刚才录的语音片断。播放完成后，L1 应被点亮。

图4 语音模块电路

5、设计思路

5.1数码管显示

通过可燃气体传感器，在有可燃气体的环境中，通过采样VOUT电压，将测试结果通过AD0809采样输出电压，A D转换，并通过8279显示电路使数码管显示相应的转换结果。5.2 LCD显示

通过可燃气体传感器，在有可燃气体的环境中，通过采样VOUT电压，将测试结果通过AD0809采样输出电压，A D转换，并通过LCD液晶屏显示相应的转换结果。5.3 语音报警

通过调节相应的滑阻设置阈值，当电路正常运行时，在可燃气体模块电路的Dout输出端就会有相应的开关量的输出。语音模块提前录好音，当可燃气体浓度超过阈值时，利用Dout输出量控制语音模块输出，即可实现语音报警。

6、实验测试步骤

6.1 数码管显示

1、实验连线：VOUT接A/D模块的ADIN0，CS0809选择CS3。

2、调节ZERO电位器，将VZERO调为0。将SEN.电位器调到最小，即VOUT输出最小。调节ALARM电位器，将VALARM调到2V。

3、运行实验程序，用打火机靠近可燃气体传感器并喷射少量气体，观察数码管显示的变化。6.2 LCD显示 1、8255 的PA0~PA7接A/D PORT单元的DB0~DB7;2、8255 的PC7接A/D PORT单元的BUSY;3、8255 的PC0接A/D PORT单元的REQ;4、8255CS接CS0;

5、运行实验程序，观察液晶的显示状态。6.3 语音报警

1、实验箱上CS244 接到片选CS2。

2、实验箱上CS273 接到片选CS1。

3、实验箱上244 的输入IN0—IN1 接到实验箱上拨码开关的输出k7 和k8。

4、实验箱上273 的输出O0—O1 到ISD1700 语音模块上的REC 和PLAY。

7、程序流程

7.1数码管显示

7.2 LCD显示

图5 数码管显示程序流程图

图6 LCD液晶屏显示程序流程图

7.3最终程序流程图

开始LCD初始化BUSY为0？Ｙ数据输出“检测结果”REQ置位ＮＮBUSY为1？ＹREQ复位Ｎ数据读完？Ｙ开始AD转换延时读入转换数据读入开关量开关量取反输出至语音模块所读数据低八位赋给ＢＸ将ＢＸ中数据取高四位数码管显示将ＢＸ中数据取高四位ＬＣＤ显示将ＢＸ中数据取低四位数码管显示将ＢＸ中数据取低四位ＬＣＤ显示延时

8、实验程序 8.1数码管显示

CON8279 EQU

0492H

；赋值伪指令给8279控制口地址赋予一个名字

DAT8279 EQU

0490H

；赋值伪指令给8279数据口地址赋予一个名字 CS0809 EQU

04D0H ；赋值伪指令给AD0809通道0控制口地址赋予一个名字

ASSUME CS:CODE

；将CS设置为存放CODE的段地址 CODE SEGMENT

PUBLIC

；PUBLIC，组合类型，逻辑段有相同的段名，集中为一个逻辑段装入内存

ORG

100H

；利用ORG伪指令使程序的起始地址为01100H，CS=0100H，IP=0100H

START: JMP

START1

；JMP无条件转移指令 START1: MOV DX,CS0809

；将CS0809放入DX寄存器中

MOV AX,34H

；任意给一个控制字,启动AD转换

OUT

DX,AX

；AD0809开始转换

WAIT:

MOV CX,0010H

；延时，等待AD转换结束 WAIT1: NOP

NOP

LOOP WAIT1

；CX不为0时转移

MOV

DX,CS0809

IN

AX,DX

；读入AD转换结果到CS0809

AND

AX,0FFH

；保留AX寄存器数据的低八位，高八位清零

MOV

BX,AX

；将AX寄存器数据传送到BX寄存器

NOP

；空操作

DISP:

MOV

DI,OFFSET SEGCOD；取SEGCOD的偏移地址放入变址寄存器DI

MOV

AX,08H

；8279控制字，左端入口，16个字符显示

MOV

DX,CON8279

OUT

DX, AX

；输出8279控制字到CON8279

MOV

AX, 90H ；8279控制字，写显示RAM 0000B内容，地址自加1

MOV

DX, CON8279

OUT

DX, AX

；输出8279控制字到CON8279

MOV

PUSH

AND

MOV

SHR

ADD 据相加

MOV AL寄存器

MOV

OUT

NOP

NOP

MOV 器DI

POP

AND

ADD 数据相加

MOV 到AL寄存器

MOV

OUT DX, DAT8279 ；将DAT8279放入DX BX

；将BX寄存器的数据压入堆栈，保护现场 BX,0F0H

；取BX寄存器数据的高四位

CL,4

；CL寄存器存放移位次数 BX,CL

；逻辑右移4位

DI,BX

；将DI中SEGCOD的偏移地址值与BX中数 AL,CS:[DI]

；将段地址为CS，偏移地址为DI的数据送到 AH,0

；AX寄存器的高八位置零

DX,AX

；将AX寄存器的数据输出到DAT8279端口

DI,OFFSET SEGCOD；取SEGCOD的偏移地址放入变址寄存

BX

；出栈，恢复现场

BX,0FH

；取BX寄存器数据的低4位

DI,BX

；将DI中SEGCOD的偏移地址值与BX中

AL,CS:[DI]

；将段地址为CS，偏移地址为DI的数据送

AH,0

；将AH寄存器置零

DX,AX

；将AX寄存器的数据输出到DAT8279端口

DELAY: MOV

CX, 2A00H

；延时

DELAY1: NOP

NOP

LOOP

DELAY1

；循环2A00H次

JMP

START1

；返回重新采集和转换数据并显示

SEGCOD DB

3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H

；空指令

；七段共阴数码管显示编码，分别对应着0123456789ABCDEF CODE ENDS

；代码段结束 END

START

；源程序结束

8.2 LCD显示

;=;液晶显示

;CS0接CS8255,DB0-DB7接PA0-PA7,BUSY接PC7,REQ接PC0

；CS0片选信号，地址04A0-04AF，偶地址有效

ASSUME

CS:CODE

；将CS设置为存放CODE的段地址 CODE SEGMENT

PUBLIC

；PUBLIC，组合类型，逻辑段有相同的段名，集中成为一个逻辑段装入内存

ORG

100H

；ORG设置指令存储起始地址;= START: MOV DX, 04A6H

；将控制端口地址放入DX

MOV AX, 88H

；88H为工作方式选择控制字，A口方式0输出，PC7~PC4输入，B口方式0输出，PC3~PC0输出

OUT

DX, AX

MOV AX, 70H

OUT

DX, AX

；向控制端口发送工作方式选择控制字

；70H为C口按位置位/复位控制字，PC0复位 ；向控制端口发送C口按位置位/复位控制字

MOV AL, 0F4H

；LCD显示清屏

CALL COMD

；过程调用指令，调用过程COMD CALL DELAY

；过程调用指令，调用过程DELAY START1: MOV SI,OFFSET[TABLE] ；将TABLE的偏移地址送到SI寄存器

MOV CX, 4

；循环次数设定

WR1:

MOV DX, 04A4H

；WR1检查BUSY信号是否为零，将C数据端口地址放入DX

IN

AX, DX

；读入数据

AND

AX, 80H

；保留PC7的输出数据，即busy

JNZ

WR1

；ZF零标志位，ZF非零转移到WR1

MOV

AL, [SI]

；将地址在SI寄存器的数据送到AL

CALL

COMD

；调用过程COMD

INC

SI

；将TABLE的偏移地址缓冲区指针加1

LOOP

WR1

；CX寄存器的内容不为零，则循环WR1

CALL

DELAY

；调用过程DELAY OK:

JMP

START1

；无条件转移到START1;= DELAY: MOV

CX,1000H

；将1000H送入CX寄存器 DLYB: LOOP

DLYB

RET

；过程返回指令，回到原来调用过程的地方;= COMD: MOV

DX, 04A0H

；将A数据端口地址放入DX

OUT

DX, AL

；将相应数据输出

；将控制端口地址放入DX

MOV

DX, 04A6H

MOV

AX, 71H

；71H为C口按位置位/复位控制字，PC0置位

OUT

DX, AX

MON:

MOV

DX, 04A4H

；MON检查BUSY信号是否为零，将C数据端口地址放入DX

IN

AX, DX

；读入数据

；向控制端口发送C口按位置位/复位控制字

AND

AX, 80H

；保留PC7的输出数据，即busy

JZ

MON

；ZF零标志位，ZF非零转移到MON

MOV

DX, 04A6H

；将控制端口地址放入DX

MOV

AX, 70H

；70H为C口按位置位/复位控制字，PC0复位

OUT

DX ,AX

；向控制端口发送C口按位置位/复位控制字

RET

；过程返回指令，回到原来调用过程的地方;= TABLE: DB

0F9H,00D,00D,31H

；在此处输入要显示汉字的命令代码 CODE ENDS

；代码段结束 END

START

8.3 数码管，LCD显示，语音报警最终程序

CON8279 EQU

0492H

；赋值伪指令给8279控制口地址赋予一个名字 DAT8279 EQU

0490H

；赋值伪指令给8279数据口地址赋予一个名字 CS0809

EQU

04D0H

；赋值伪指令给AD0809通道0控制口地址赋予一个名字

ASSUME

CS:CODE

；将CS设置为存放CODE的段地址

CODE SEGMENT PUBLIC ；PUBLIC，组合类型，逻辑段有相同的段名，集中为一个逻辑段装入内存

ORG

100H ；利用ORG伪指令使程序的起始地址为01100H，CS=0100H，IP=0100H START: MOV DX, 04A6H

；将控制端口地址放入DX

MOV AX, 88H

；88H为工作方式选择控制字，A口方式0输

；源程序结束

出，PC7~PC4输入，B口方式0输出，PC3~PC0输出

OUT

DX, AX

；向控制端口发送工作方式选择控制字

MOV AX, 70H

；70H为C口按位置位/复位控制字，PC0复位

OUT

DX, AX

；向控制端口发送C口按位置位/复位控制字 MOV AL, 0F4H

；LCD显示清屏

CALL COMD

；过程调用指令，调用过程COMD

CALL DELAY

；过程调用指令，调用过程DELAY

MOV

CX, 25

；循环次数设定

MOV

SI,OFFSET JCJG ；将JCJG的偏移地址送到SI寄存器

JCJG1: MOV

DX, 04A4H

；JCJG1检查BUSY信号是否为零，将C数据端口地址放入DX IN

AX, DX

；读入数据

AND

AX, 80H

；保留PC7的输出数据，即busy信号

JNZ

JCJG1

MOV

AL, [SI]

CALL

COMD

INC

SI

LOOP

JCJG1

CALL

DELAY

JMP

START1

START1: MOV

DX, CS0809 MOV

AX, 34H

OUT

DX, AX

WAIT:

MOV

CX, 0010H

WAIT1: NOP

NOP

LOOP

WAIT1

MOV

DX, CS0809

IN

AX, DX

AND

AX, 0FFH

MOV

BX, AX

NOP

；ZF零标志位，ZF非零转移到JCJG1

；将地址在SI寄存器的数据送到AL ；调用过程COMD

；将JCJG的偏移地址缓冲区指针加1

；CX寄存器的内容不为零，则循环JCJG1 ；调用过程DELAY

；无条件转移到START1

；将CS0809放入DX寄存器中

；任意给一个控制字

；AD0809开始转换

；延时，等待AD转换结束

；CX不为0时转移

；读入AD转换结果到CS0809

保留AX寄存器数据的低八位，高八位清零

；将AX寄存器数据传送到BX寄存器

；空操作

； yy：

MOV

DX,04C0H

；74LS244地址

IN

AL,DX

；读输入开关量

NOT

AL

；将AL内容取反

MOV

DX,04B0H

；74LS273地址

OUT

DX,AL

；输出值语音模块

DISP:

MOV

DI, OFFSET SEGCOD；取SEGCOD的偏移地址放入变址寄存器DI

MOV

MOV

OUT

MOV

地址自加1

MOV

OUT

MOV

PUSH 场

AND

MOV

SHR

ADD

中数据相加

MOV

据送到AL寄存器

AX, 08H

；8279控制字，左端入口，16个字符显示 DX, CON8279

DX, AX

； 输出8279控制字到CON8279 AX, 90H

；8279控制字，写显示RAM 0000B内容，DX, CON8279

DX, AX

；输出8279控制字到CON8279 DX, DAT8279 ；将DAT8279放入DX BX

；将BX寄存器的数据压入堆栈，保护现 BX,0F0H

；取BX寄存器数据的高四位 CL,4

；CL寄存器存放移位次数

BX,CL

；逻辑右移4位

DI,BX

；将DI中SEGCOD的偏移地址值与BXAL,CS:[DI]

；将段地址为CS，偏移地址为DI的数

MOV

AH,0

；AX寄存器的高八位置零

OUT

DX,AX

；将AX寄存器的数据输出到DAT8279端口

NOP

NOP WR1:

MOV

DX, 04A4H

；WR1检查BUSY信号是否为零，将C数据端口地址放入DX

IN

AX, DX

；读入数据

AND

AX, 80H

；保留PC7的输出数据，即busy

JNZ

WR1

；ZF零标志位，ZF非零转移到WR1 MOV

AL, 0F9H

；显示8X16ASCII字符命令

CALL

COMD

；调用过程COMD

；输入列信息

MOV

AL, 0AH

CALL

COMD

；调用过程COMD

MOV

AL, 00H

；输入行信息

MOV

SI,OFFSET SEGCOD2 ；取SEGCOD2的偏移地址放

CALL

COMD

；调用过程COMD 入变址寄存器SI

ADD

SI, BX

；将SI中SEGCOD2的偏移地址值与BX中数据相加

MOV

AL, [SI]

；将地址在SI寄存器的数据送到AL

CALL

COMD

；调用过程COMD

MOV

DX, DAT8279 ；将DAT8279放入DX寄存器中

MOV

DI,OFFSET SEGCOD；取SEGCOD的偏移地址放入变址寄存器DI

POP

BX

；出栈，恢复现场

AND

BX,0FH

；取BX寄存器数据的低4位

ADD

DI,BX

；将DI中SEGCOD的偏移地址值与BX中数据相加

MOV

AL,CS:[DI]

；将段地址为CS，偏移地址为DI的数据送到AL寄存器

MOV

AH,0

；将AH寄存器置零

OUT

DX,AX

；将AX寄存器的数据输出到DAT8279端口

WR2:

MOV

DX, 04A4H

；WR2检查BUSY信号是否为零，将C数据端口地址放入DX

IN

AX, DX

；读入数据

AND

AX, 80H

；保留PC7的输出数据，即busy

JNZ

WR2

；ZF零标志位，ZF非零转移到WR2

MOV

AL, 0F9H ；显示8X16ASCII字符命令

CALL

COMD

；调用过程COMD

MOV

AL, 0BH

；输入列信息

CALL

COMD

；调用过程COMD

MOV

AL, 00H

；输入行信息

CALL

COMD

；调用过程COMD

MOV

SI,OFFSET SEGCOD2；将SEGCOD2的偏移地址送到SI寄存器

ADD

SI, BX

；将SI中SEGCOD的偏移地址值与BX中数据相加

器

CALL

COMD

；调用过程COMD CALL

DELAY

；调用过程DELAY

DELAY0:

MOV

CX, 2A00H

；延时 DELAY1:

NOP；空指令

NOP

LOOP

DELAY1

；循环2A00H次

OK:

JMP

START1

；返回重新采集和转换数据并显示;= DELAY:

MOV

CX,1000H

；将1000H送入CX寄存器 DLYB:

LOOP

DLYB

RET

；过程返回指令，回到原来调用过程的地方

;= COMD:

MOV

DX, 04A0H ；将A数据端口地址放入DX

OUT

DX, AL

；将相应数据输出

MOV

AL, [SI]

；将偏移地址为SI的数据送到AL寄存

MOV

DX, 04A6H

；将控制端口地址放入DX

MOV

AX, 71H

；71H为C口按位置位/复位控制字，PC0置位

OUT

DX, AX 制字

；向控制端口发送C口按位置位/复位控

MON:

MOV

DX, 04A4H

；MON检查BUSY信号是否为零，将C数据端口地址放入DX

IN

AX, DX

；读入数据

AND

AX, 80H

；保留PC7的输出数据，即busy

JZ

MON

；ZF零标志位，ZF非零转移到MON

MOV

DX, 04A6H

；将控制端口地址放入DX

MOV

AX, 70H

；70H为C口按位置位/复位控制字，PC0复 位

OUT

DX ,AX

；向控制端口发送C口按位置位/复位控制字

RET

；过程返回指令，回到原来调用过程的地方

;= SEGCOD

DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H ；七段共阴数码管显示编码，分别对应着0123456789ABCDEF

SEGCOD2 DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H,41H,42H,43H,44H,45H,46H ；0123456789ABCDEF的ASCII码 JCJG

DB 0F0H,00D,00D,28D,76D,0F0H,01H,00H,18D,66D,0F0H,02H,00H,29D,65D,0F0H,03H,00H,25D,91D,0F9H,08H,00H,3AH；显示“检测结果：”

CODE ENDS

；代码段结束 END

START

；源程序结束

9实验现象及说明 9.1 运行数码管显示程序

实验现象：

将打火机靠近气体传感器，数码管会显示相应AD转换结果

当气体浓度超过阈值时，LED灯会亮。

9.2 运行LCD显示程序 实验现象：

将打火机靠近气体传感器，液晶屏会显示相应AD转换结果

9.3 运行数码管，LCD显示，语音报警程序

实验现象：

将打火机靠近气体传感器，数码管，LCD会显示相应AD转换结果，当气体浓度超过阈值时，LED灯会亮，语音报警模块会报警。10实验结论

在完成对已有程序的解读，通过可燃气体传感器检测气体浓度，并在数码管上显示气体浓度转换为的电压值后，我们改进了程序，使其在LCD液晶屏上显示气体浓度转换为的电压值，最后进一步改进，使气体浓度转换为的电压值可以同时在数码管和LCD液晶屏上显示，最后我们加入了语音报警模块，当检测值超过阈值后，会有相应的报警。

11承担的主要任务

在气体传感器模块微机原理课程设计中，我主要进行小组内成员的分工，课程设计进度的调整。以及对气体检测模块相关程序的解读，对已有程序的修改和程序的调试。

12结论及设计心得与体会

通过对气体传感器模块的相应功能的实现，我更深入的了解了微机原理课程的相关知识。通过亲身实践，对汇编语言有了更深入的理解。巩固了上学期学习的微机原理基本知识，当然还认识到自己还有很多不足，比如对汇编语言的理解还比较浅显，有些细节还没有引起自己足够的重视等。我还认识到在进行设计实验时，程序的流程图是十分重要的，在对整个程序的理解方面起着十分关键的作用。在分析程序时，先按照功能将程序分为几个部分，再对每个部分分别在细节上分析是十分有效的方法。