基于單片機(jī)的液位監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(完美版)

1、目錄目錄一、概述一、概述.1二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定.12.1 功能需求分析 .12.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇.1三、部分電路的設(shè)計(jì)三、部分電路的設(shè)計(jì) .23.1 傳感器 .23.2 單片機(jī)電路設(shè)計(jì).33.2.1 AT89C51 功能及引腳分布.33.2.2 振蕩方式的選擇 .53.2.3 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) .53.3 AD 轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì).63.3.1 ADC0809 主要信號引腳的功能.63.3.2 ADC0809 與 AT851 單片機(jī)的連接 .73.3.3 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 .83.4 鍵盤輸入電路的設(shè)計(jì).93.4.1 按鍵去抖 .93.4.2 鍵盤掃描方法 .103.5

2、 數(shù)顯輸出電路的設(shè)計(jì).113.6 報(bào)警及控制電路的設(shè)計(jì)（略）.12四、軟件設(shè)計(jì)部分四、軟件設(shè)計(jì)部分.124.1 原理圖的繪制 .124.2 流程圖的設(shè)計(jì) .13五、心得體會五、心得體會.13參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).14附錄附錄.14基于單片機(jī)的液位檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的液位檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、概述一、概述隨著微電子工業(yè)的迅速發(fā)展，單片機(jī)控制的智能型控制器廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品中，為了使學(xué)生對單片機(jī)控制的智能型控制器有較深的了解。經(jīng)過綜合分析選擇了由單片機(jī)控制的智能型液位控制器作為研究項(xiàng)目，通過訓(xùn)練充分激發(fā)學(xué)生分析問題、解決問題和綜合應(yīng)用所學(xué)知識的潛能。另外，液位控制在高層小區(qū)水塔水位控制，污水處理設(shè)備

3、和有毒，腐蝕性液體液位控制中也被廣泛應(yīng)用。通過對模型的設(shè)計(jì)可很好的延伸到具體應(yīng)用案例中。本設(shè)計(jì)基于AT89C51單片機(jī)，包括測量電路部分、AD轉(zhuǎn)換部分、鍵盤輸入控制部分、液位實(shí)時(shí)數(shù)顯輸出部分以及液位控制部分（原理圖中不涉及），還可在此基礎(chǔ)上添加報(bào)警器（不涉及）。本設(shè)計(jì)只是概念性設(shè)計(jì)了電路部分，并不涉及具體的數(shù)值設(shè)定，未經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用檢測。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定2.12.1 功能需求分析功能需求分析（1）要求能夠?qū)崿F(xiàn)較高精度的測量（2）以單片機(jī)AT89C51為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)外圍電路。（3）電路設(shè)計(jì)，包括AD轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)顯模塊、鍵盤輸入模塊 （4）對測量電路的各種精度指標(biāo)進(jìn)行測試（

4、非線性誤差、重復(fù)性、滯后、靈敏度、抗側(cè)向能力大小、溫變對靈敏度的影響等指標(biāo)）。2.22.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇對于液位進(jìn)行控制的方式有很多，而應(yīng)用較多的主要有2種，一種是簡單的機(jī)械式控制裝置控制，一種是復(fù)雜的控制器控制方式。兩種方式的實(shí)現(xiàn)如下：(1)簡單的機(jī)械式控制方式。其常用形式有浮標(biāo)式、電極式等，這種控制形式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。存在問題是精度不高，不能進(jìn)行數(shù)值顯示，另外很容易引起誤動作，且只能單獨(dú)控制，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信較難實(shí)現(xiàn)。(2)復(fù)雜控制器控制方式。這種控制方式是通過安裝在水泵出口管道上的壓力傳感器，把出口壓力變成標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)電信號的模擬信號，經(jīng)過前置放大、多路切

5、換、AD變換成數(shù)字信號傳送到單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算和給定參量的比較，進(jìn)行PID運(yùn)算，得出調(diào)節(jié)參量；經(jīng)由DA變換給調(diào)壓變頻調(diào)速裝置輸入給定端，控制其輸出電壓變化，來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到控制水箱液位的目的。針對上述2種控制方式，以及設(shè)計(jì)需達(dá)到的性能要求，這里選擇第二種控制方式，同時(shí)考慮到成本需要把PID控制去掉。最終形成的方案是，利用單片機(jī)為控制核心，設(shè)計(jì)一個(gè)對供水箱水位進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)控對象的特征，要求實(shí)時(shí)檢測水箱的液位高度，并與開始預(yù)設(shè)定值做比較，由單片機(jī)控制固態(tài)繼電器的開斷進(jìn)行液位的調(diào)整，最終達(dá)到液位的預(yù)設(shè)定值。檢測值若高于上限設(shè)定值時(shí)，要求報(bào)警，斷開繼電器，控制水泵停止上水；檢測值若低

6、于下限設(shè)定值，要求報(bào)警，開啟繼電器，控制水泵開始上水?，F(xiàn)場實(shí)時(shí)顯示測量值，從而實(shí)現(xiàn)對水箱液位的監(jiān)控。原理流程圖如下（圖2.2）：氣氣體體變變量量輸輸入入傳傳感感器器模模擬擬量量AD轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器數(shù)數(shù)字字量量AT89C51P0P1P2P3鍵鍵盤盤控控制制量量輸輸入入數(shù)數(shù)顯顯輸輸出出其其他他控控制制圖圖 2.2 液位測量原理流程圖液位測量原理流程圖三、部分電路的設(shè)計(jì)三、部分電路的設(shè)計(jì)3.13.1 傳感器傳感器傳感器使用SY一9411LD型變送器，它內(nèi)部含有1個(gè)壓力傳感器和相應(yīng)的放大電路。壓力傳感器是美國SM公司生產(chǎn)的5552型OEM壓阻式壓力傳感器，其有全溫度補(bǔ)償及標(biāo)定(O70)，傳感器經(jīng)過特殊加工

7、處理，用堅(jiān)固的耐高溫塑料外殼封裝。其引腳分布如圖3.1所示。1腳為信號輸出(一)；2腳為信號輸出(一)；3腳為激勵(lì)電壓；4腳為地；5腳為信號輸出(+)；6腳為信號輸出(+)。圖圖 3.1 SY-9411L-D 引腳圖引腳圖在水箱底部安裝1根直徑為5 mm的軟管，一端安裝在水箱底部；另一端與傳感器連接。水箱水位高度發(fā)生變化時(shí)，引起軟管內(nèi)氣壓變化，然后傳感器把氣壓轉(zhuǎn)換成電壓信號，輸送到AD轉(zhuǎn)換器。3.23.2 單片機(jī)電路設(shè)計(jì)單片機(jī)電路設(shè)計(jì)3.2.1 AT89C51功能及引腳分布本次課程設(shè)計(jì)基于AT89C51單片機(jī)， AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8

8、位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。引腳分布如下圖3.2.1所示：圖圖 3.2.1 AT89C51 及引腳分布及引腳分布VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1

9、口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上

10、拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT8

11、9C51的一些特殊功能口，如下表所示：管腳 備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端

12、以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH）

13、，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3.2.2 振蕩方式的選擇 本次設(shè)計(jì)用到的是內(nèi)部振蕩方式，這種方式下在X1和X2兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容，如下圖所示，這樣就和內(nèi)部的反響放大器構(gòu)成穩(wěn)定的自己振蕩器。電容C1和C2通常取30pF，可穩(wěn)定頻率并對正當(dāng)頻率有微調(diào)作用。接線圖如下：圖圖 3.2.2 內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式3.2.3 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位電路的基本

14、功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。圖1所示的RC復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能，圖3為其輸入-輸出特性。但解決不了電源毛刺（A點(diǎn)）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問題 而且調(diào)整 RC常數(shù)改變延時(shí)會令驅(qū)動能力變差。左邊的電路為高電平復(fù)位有效右邊為低電平Sm為手動復(fù)位開關(guān) Ch可避免高頻諧波對電路的干擾。電路圖如下：圖圖 3.2.3 復(fù)位電路復(fù)位電路3.33.3 ADAD轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 本次課程設(shè)計(jì)使用AD轉(zhuǎn)換器件是ADC0809，ADC0809

15、是8路模擬信號的分時(shí)采集，片內(nèi)有8路模擬選通開關(guān)，以及相應(yīng)的通道抵制鎖存用譯碼電路，其轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s左右，ADC0809芯片為28引腳為雙列直插式封裝，其引腳分布圖如下：圖圖 3.3 AD0809 引腳圖引腳圖3.3.1 ADC0809主要信號引腳的功能IN7IN0模擬量輸入通道ALE地址鎖存允許信號。對應(yīng)ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。START轉(zhuǎn)換啟動信號。START上升沿時(shí)，復(fù)位ADC0809；START下降沿時(shí)啟動芯片，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持 低電平。本信號有時(shí)簡寫為ST.A、B、C地址線。 通道端口選擇線，A為低地址，C為高地址，

16、引腳圖中為ADDA，ADDB和ADDC。其地址狀態(tài)與通道對應(yīng)關(guān)系見表9-1。CLK時(shí)鐘信號。ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號由外界提供，因此有時(shí)鐘信號引腳。通常使用頻率為500KHz的時(shí)鐘信號EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可作為中斷請求信號使用。D7D0數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。D0為最低位，D7為最高OE輸出允許信號。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。Vcc +5V電源。Vref參考電源參考

17、電壓用來與輸入的模擬信號進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=-5V).3.3.2 ADC0809與AT851單片機(jī)的連接電路連接主要涉及兩個(gè)問題。一是8路模擬信號通道的選擇，二是A/D轉(zhuǎn)換完成后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。ADC0809與AT89C51單片機(jī)的連接圖如下：圖圖 3.3.2.1 ADC0809 與與 AT89C51 單片機(jī)的接線圖單片機(jī)的接線圖如圖3.2.2.2所示模擬通道選擇信號A、B、C分別接最低三位地址A0、A1、A2即（P0.0、P0.1、P0.2），而地址鎖存允許信號ALE由P2.0控制，則8路模擬通道的地址為0FEF8H0FE

18、FFH.此外，通道地址選擇以WR作寫選通信號，這一部分電路連接如圖所示。圖圖 3.2.2.2 模擬通道選擇信號接線圖模擬通道選擇信號接線圖從圖中可以看到，把ALE信號與START信號接在一起了，這樣連接使得在信號的前沿寫入（鎖存）通道地址，緊接著在其后沿就啟動轉(zhuǎn)換。啟動A/D轉(zhuǎn)換只需要一條MOVX指令。在此之前，要將P2.0清零并將最低三位與所選擇的通道好像對應(yīng)的口地址送入數(shù)據(jù)指針DPTR中。例如要選擇IN0通道時(shí)，可采用如下兩條指令，即可啟動A/D轉(zhuǎn)換： MOV DPTR , #FE00H ；送入0809的口地址 MOVX DPTR , A ；啟動A/D轉(zhuǎn)換（IN0）注意：此處的A與A/D轉(zhuǎn)

19、換無關(guān)，可為任意值。3.3.3 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn)A/D轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。1）定時(shí)傳送方式對于一種A/D轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)間為128s，相當(dāng)于6MHz的MCS-51單片機(jī)共64個(gè)機(jī)器周期?？蓳?jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序，A/D轉(zhuǎn)換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。2）查詢方式A/D轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測試EOC

20、的狀態(tài)，即可卻只轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。3）中斷方式把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號（EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。不管使用上述那種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號有效時(shí)，OE信號即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送RD上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。不管使用上述那種方式，只要一旦確認(rèn)轉(zhuǎn)換結(jié)束，便可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。所用的指令為MOVX 讀指令，仍以圖9-17所示為例，則有 MOV DPTR , #FE00H MOVX A , DPTR該指令在送出有效口地址的同時(shí)，發(fā)出有效信號，使0809的輸出允許信RD號OE有效，從而打開三態(tài)門輸出，是轉(zhuǎn)換后的

21、數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線送入A累加器中。這里需要說明的示，ADC0809的三個(gè)地址端A、B、C即可如前所述與地址線相連，也可與數(shù)據(jù)線相連，例如與D0D2相連。這是啟動A/D轉(zhuǎn)換的指令與上述類似，只不過A的內(nèi)容不能為任意數(shù)，而必須和所選輸入通道號IN0IN7相一致。例如當(dāng)A、B、C分別與D0、D1、D2相連時(shí)，啟動IN7的A/D轉(zhuǎn)換指令如下：MOV DPTR， #FE00H ；送入0809的口地址MOV A ，#07H ；D2D1D0=111選擇IN7通道MOVX DPTR， A ；啟動A/D轉(zhuǎn)換3.43.4 鍵盤輸入電路的設(shè)計(jì)鍵盤輸入電路的設(shè)計(jì)3.4.1 按鍵去抖通常的按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān),當(dāng)機(jī)

22、械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí),電壓信號小型如下圖。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用,一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會馬上穩(wěn)定地接通,在斷開時(shí)也不會一下子斷開。因而在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動,如下圖。抖動時(shí)間的長短由按鍵的機(jī)械特性決定,一般為5ms10ms。按鍵穩(wěn)定閉合時(shí)間的長短則是由操作人員的按鍵動作決定的,一般為零點(diǎn)幾秒至數(shù)秒。鍵抖動會引起一次按鍵被誤讀多次。為確保CPU對鍵的一次閉合僅作一次處理,必須去除鍵抖動。在鍵閉合穩(wěn)定時(shí)讀取鍵的狀態(tài),并且必須判別到鍵釋放穩(wěn)定后再作處理。按鍵的抖動,可用硬件或軟件兩種方法。（1）硬件消抖：在鍵數(shù)較少時(shí)可用硬件方法消除鍵抖動。下圖所示的RS觸發(fā)器為常用的硬件去抖。圖圖

23、3.3.1 RS 觸發(fā)器硬件消抖觸發(fā)器硬件消抖圖中兩個(gè)“與非”門構(gòu)成一個(gè)RS觸發(fā)器。當(dāng)按鍵未按下時(shí),輸出為1;當(dāng)鍵按下時(shí),輸出為0。此時(shí)即使用按鍵的機(jī)械性能,使按鍵因彈性抖動而產(chǎn)生瞬時(shí)斷開（抖動跳開B）,中要按鍵不返回原始狀態(tài)A,雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不改變,輸出保持為0,不會產(chǎn)生抖動的波形。也就是說,即使B點(diǎn)的電壓波形是抖動的,但經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后,其輸出為正規(guī)的矩形波。這一點(diǎn)通過分析RS觸發(fā)器的工作過程很容易得到驗(yàn)證。（2）軟件消抖：如果按鍵較多,常用軟件方法去抖,即檢測出鍵閉合后執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序,產(chǎn)生5ms10ms的延時(shí),讓前沿抖動消失后再一次檢測鍵的狀態(tài),如果仍保持閉合狀態(tài)電平,則確認(rèn)為真正有

24、鍵按下。當(dāng)檢測到按鍵釋放后,也要給5ms10ms的延時(shí),待后沿抖動消失后才能轉(zhuǎn)入該鍵的處理程序。3.4.2 鍵盤掃描方法掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法，如下圖所3.4示鍵盤，介紹過程如下。（1）判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線Y0-Y3置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。 （2）判斷閉合鍵所在的位置 在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再

25、逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。 圖圖 3.4 44 鍵盤掃描法接口電路鍵盤掃描法接口電路3.53.5 數(shù)顯輸出電路的設(shè)計(jì)數(shù)顯輸出電路的設(shè)計(jì)下圖為并行輸入硬件譯碼靜態(tài)顯示電路，采用鎖存器MC14495將P1口低4位輸出地BCD碼譯成七段字形段碼，利用P1口高4位作為各鎖存譯碼器的鎖存信號。CPU把送顯數(shù)據(jù)寫到鎖存器后，對應(yīng)的各位LED即可穩(wěn)定顯示。圖圖 3.5 硬件譯碼并行輸入靜態(tài)顯示電路硬件譯碼并行輸入靜態(tài)顯示電路3.63.6報(bào)警及控制電路的設(shè)計(jì)（略）報(bào)警及控制電路的設(shè)計(jì)（略）四、軟件設(shè)計(jì)部分四、軟件設(shè)計(jì)部分4.14.1 原理圖的繪

26、制原理圖的繪制根據(jù)需求制作了MC14495原件，改造了AT89C51原件，原件圖如下：圖圖 4.1.1 AT89C51圖圖 4.1.2 ADC0809原理圖見附錄4.24.2 流程圖的設(shè)計(jì)流程圖的設(shè)計(jì)流程圖見附錄五、心得體會五、心得體會在該次課程設(shè)計(jì)中，我了解了AT89C51單片機(jī)的基本用法，了解了AD轉(zhuǎn)換元件的工作原理，進(jìn)一步了解了利用protel軟件繪制電路原理圖的方法。這次的課程設(shè)計(jì)不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做

27、人與處世。這次課程中我所遇到的問題可以說是問題重重，首先是protel軟件的使用，以前從來沒有接觸到這個(gè)軟件，僅僅學(xué)習(xí)該軟件就用掉了很多時(shí)間，但我覺得這這份付出值得的，在這幾天使用這軟件的過程中，我感覺這軟件是很有用的，作為測控專業(yè)的學(xué)生，以后肯定少不了要繪制電路圖，有了這軟件，會給我?guī)砗芏喾奖阏n程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)通過這次液位測量儀的設(shè)計(jì)，我在多方面

28、都有所提高。通過這次課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識進(jìn)行一次冷沖壓電子秤設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固了傳感器課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握了傳感器元件的使用方法，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。遺憾的是，本次課程設(shè)計(jì)并沒有能夠做出實(shí)物，希望以后能有機(jī)會將這次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容全部完成。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1王祁. 智能儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.2王洪君.單片機(jī)原理及應(yīng)用. 濟(jì)南：山東大學(xué)出版社，20093王慶. protel99 SE&DXP 電路設(shè)計(jì)教程. 北京

29、：電子工業(yè)出版社，2006.4閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，2006.5童詩白，華成英. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，2007.附錄附錄附錄附錄1 1附錄附錄2 2123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:29-Jun-2011Sheet of File:D:PROGRAM FILESDESIGN EXPLORER 99 SEEXAMPLESMyDesign.ddbDrawn By:D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE1174LS373IN-026D017D114IN-127D215D38IN-228D418D519IN-31D620D721IN-42EO