液位測控系統(tǒng)的單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)(完整版)實(shí)用資料

液位測控系統(tǒng)的單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)（完整版）實(shí)用資料(可以直接使用，可編輯完整版實(shí)用資料，歡迎下載）

液位測控系統(tǒng)的單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)（完整版）實(shí)用資料(可以直接使用，可編輯完整版實(shí)用資料，歡迎下載）?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)(論文設(shè)計(jì)題目:液位測控系統(tǒng)的單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)系部:電氣工程系專業(yè):工企電氣班級(jí):工企091301姓名:張禮星學(xué)號(hào):50指導(dǎo)教師:姚蘇華職稱:講師2021年6月南京摘要在微電子工業(yè)的迅猛發(fā)展的今天,電子產(chǎn)品中已廣泛出現(xiàn)單片機(jī)控制智能型控制器的應(yīng)用,通過綜合分析選擇單片機(jī)控制的智能型液位控制器作為研究對(duì)象,為來讓大家對(duì)單片機(jī)智能型控制器有更深的了解,充分激發(fā)我們的分析、解決問題等各方面的潛能。此外,小區(qū)水塔水位控制,有毒、腐蝕性液體和污水處理設(shè)備也使用液位測控。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,開發(fā)一個(gè)基于單片機(jī)的液位測控系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:單片機(jī)傳感器智能型液位檢測AbstractWiththerapiddevelopmentofthemicroelectronicsindustry,SCMcontroltheintelligentcontrolleriswidelyusedinelectronicproducts,inordertoenablethestudenttothesinglechipmicrocomputercontrolintelligentcontrollerhavedeepunderstanding.Afteracomprehensiveanalysisofthechoiceofmicrocomputerintelligentcontrollevelcontrollerasaresearchproject,throughthetrainingfullyarousestudents'analysis,problemsolving,andcomprehensiveapplicationofknowledgepotential.Inaddition,liquidlevelcontrolinhigh-riseresidentialtowerswaterlevelcontrol,sewagetreatmentequipmentandpoisonous,corrosiveliquidlevelcontrolhasbeenwidelyusedin.Throughthedesignofthemodelcanbeverygoodextensiontothespecificapplicationcases.ThisdesignbasedonAT89C51,includingmeasuringcircuitoftheADtransformpart,keyboardinputcontrolsection,liquidlevelreal-timedigitaloutputpart,developaleveldetectionsystembasedonsinglechip.Keywords:Single-chipmicrocomputersensorintelligentLeveldetection目錄1緒論(11.1課題的提出(21.2課題的意義.................................................................................................-1-1.3本文的內(nèi)容.................................................................................................-1-2系統(tǒng)方案的確定...................................................................................................-2-2.1功能需求分析..............................................................................................-2-2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇...............................................................................-2-3部分電路的設(shè)計(jì)..................................................................................................-3-3.1傳感器.......................................................................................................-3-3.2單片機(jī)電路設(shè)計(jì)........................................................................................-4-3.2.1AT89C51功能及引腳分布..............................................................-4-3.2.2振蕩方式的選擇.............................................................................-5-3.2.3復(fù)位電路的設(shè)計(jì).............................................................................-5-3.3AD轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)...................................................................................-6-3.3.1ADC0809主要信號(hào)引腳的功能......................................................-7-3.3.2ADC0809與AT851單片機(jī)的連接..................................................-7-3.3.4轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送.............................................................................-8-3.4鍵盤輸入電路的設(shè)計(jì)...............................................................................-9-3.4.1按鍵去抖.........................................................................................-9-3.4.2鍵盤掃描方法...............................................................................-10-3.5數(shù)顯輸出電路的設(shè)計(jì).............................................................................-11-3.6其他控制電路的設(shè)計(jì).............................................................................-11-4整體硬件系統(tǒng)圖................................................................................................-13-結(jié)論....................................................................................................................-14-致謝....................................................................................................................-15-參考文獻(xiàn)..........................................................................................................-16-江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院2021屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)1緒論1.1課題的提出在日常生產(chǎn)和生活中常遇到液位的監(jiān)測問題。尤其在許多工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中,需要對(duì)系統(tǒng)的液位進(jìn)行監(jiān)測并控制,特別是對(duì)具有腐蝕性的液體液位的測量,傳統(tǒng)使用的電極法是采用差位分布電極,通過給電脈沖來檢測液面,把電極長期的浸泡在液體當(dāng)中,很容易被電解、腐蝕、失去靈敏性,因此要對(duì)測試設(shè)備的抗腐蝕性要求比較高。目前液位的檢測越來越受到重視,隨著人們生活水平和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的提高,檢測的精度和實(shí)時(shí)性要求也越來越高,另外還要求系統(tǒng)能提供對(duì)液位的自動(dòng)控制功能。也就是說今后液位的監(jiān)測和控制系統(tǒng)的研究將是一個(gè)重要的課題。1.2課題的意義從降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,不斷改善工人的工作環(huán)境,節(jié)省使用的財(cái)力、物力,避免資源的浪費(fèi)方面考慮,特別是針對(duì)一些具有高溫、低溫、高壓、低壓、有輻射性、易揮發(fā)、易爆等液體,要對(duì)液位進(jìn)行檢測,而且液位的測控顯得尤為重要。而對(duì)于這些影響身體健康的液體,不易在現(xiàn)場直接進(jìn)行檢測,必須通過一定的技術(shù)來進(jìn)行。1.3本文的內(nèi)容本文以單片機(jī)為為主要控制器,設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)供水箱水位測控的系統(tǒng)。研究設(shè)計(jì)內(nèi)容包括:(1單片機(jī)電路的設(shè)計(jì);(2AD轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì);(3鍵盤輸入電路的設(shè)計(jì);(4數(shù)顯輸出電路的設(shè)計(jì)-1-2系統(tǒng)方案的確定2.1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2.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案選擇對(duì)于液位進(jìn)行測控的方式有很多種,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復(fù)雜控制方式。此控制方式把出口壓力變成標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)電信號(hào)的模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī),在單片機(jī)和給定量的對(duì)比之后,進(jìn)行PID運(yùn)算,得出調(diào)節(jié)參量;經(jīng)由A/D變換給變頻調(diào)壓調(diào)速輸入端到給定端,調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,控制輸出電壓變化,來以達(dá)到控制水箱液位的目的。(2簡單機(jī)械控制方式。其常用形式有電極式、浮標(biāo)式等等,這種控制形式的優(yōu)點(diǎn)是成本低,構(gòu)造簡單。缺點(diǎn)是精度不高,無法進(jìn)行數(shù)值的顯示,還很容易引起誤動(dòng)作,只能單獨(dú)的控制,很難實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信。針對(duì)上述兩種測控方式,以及設(shè)計(jì)需達(dá)到的要求,我們選擇第一種控制方式,。利用單片機(jī)作為控制核心,設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)水箱水位進(jìn)行測控的系統(tǒng)。根據(jù)測控對(duì)象的特點(diǎn),需要不斷檢測水箱液位的高度,并跟預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較,用單片機(jī)控制繼電器的通斷來對(duì)液位進(jìn)行調(diào)整,最終達(dá)到液位的預(yù)設(shè)定值。當(dāng)檢測值高于上限設(shè)定值時(shí),則報(bào)警,并斷開繼電器,進(jìn)而控制水泵停止上水;當(dāng)檢測值低于下限設(shè)定值時(shí),則報(bào)警,并開啟繼電器,進(jìn)而控制水泵開始上水?，F(xiàn)場實(shí)時(shí)顯示測量值,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水箱液位的測控。原理流程圖如下(圖1:鍵盤控制量輸入其他控制數(shù)顯輸出數(shù)字量轉(zhuǎn)換器模擬量傳感器氣體變量輸入圖1液位測量原理流程圖3部分電路的設(shè)計(jì)3.1傳感器3.1.1傳感器的選型及引腳圖傳感器是一種能夠感受到被測物體物理量并將其轉(zhuǎn)化為便于傳輸或處理的電信號(hào)的裝置,在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中,傳感器得到了廣泛應(yīng)用,各種信息的采集離不了傳感器,傳感器基本功能在于能感受外界的各種“刺激”并作出迅速反映。本設(shè)計(jì)傳感器使用的是SY一9411L—D型傳感器,它內(nèi)部包含一個(gè)壓力傳感器和對(duì)應(yīng)的放大電路。傳感器引腳分布如圖2所示。1腳是信號(hào)輸出(一;2腳是信號(hào)輸出(一;3腳是激勵(lì)電壓;4腳是地;5腳是信號(hào)輸出(+;6腳是信號(hào)輸出(+。123456圖2SY-9411L-D引腳圖在水箱的底部安裝一根直徑為5mm的軟管,其中一端安裝在水箱的底部;另一端和傳感器相連接。當(dāng)水箱中水位的高度發(fā)生變化時(shí),會(huì)引起軟管內(nèi)部氣壓的變化,傳感器就會(huì)把氣壓轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),進(jìn)而輸送到A/D轉(zhuǎn)換器中。3.2單片機(jī)電路設(shè)計(jì)3.2.1AT89C51功能及引腳分布本設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為核心,AT89C51是種帶4K字節(jié)的閃爍可編程,可擦除,只讀存儲(chǔ)器的低電壓,高性能的CMOS8位微處理器,簡稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程,可擦除,只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。跟工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種價(jià)廉且靈活性高的方案。引腳分布如下圖3所示:圖3AT89C51及引腳分布VCC:供電電壓。GND:接地。P0口、P1口、P2口、P3口是主要功能口。RST:復(fù)位輸入。ALE/PROG:地址鎖存允許的輸出電平在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí),用于鎖存地址的地位字節(jié)。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí),外部程序存儲(chǔ)器(0000H-FFFFH,不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。XTAL1:內(nèi)部時(shí)鐘工作電路輸入和反向振蕩放大器輸入。XTAL2:源于反向振蕩器的輸出。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(duì)正當(dāng)頻率有微調(diào)作用。接線圖如下:圖4內(nèi)部振蕩方式3.2.3復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位電路的基本功能是:系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào),直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后,才可撤銷復(fù)位信號(hào)。電源穩(wěn)定之后還要經(jīng)延時(shí)才會(huì)撤銷復(fù)位信號(hào),因?yàn)樵陔娫撮_關(guān)或電源插頭在分合的過程中所引起的抖動(dòng)會(huì)影響復(fù)位。下圖電路左邊是高電平有效,右邊低電平,Sm是手動(dòng)復(fù)位開關(guān),Ch可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾。電路圖如下:圖5復(fù)位電路3.3AD轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)使用AD轉(zhuǎn)換器件是ADC0809,ADC0809的分辨率為8位,片內(nèi)有8路模擬選通開關(guān),是8路模擬信號(hào)的分時(shí)采集,轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs左右,ADC0809芯片為28引腳雙列直插式封裝,其引腳分布圖如下:圖6AD0809引腳圖3.3.1ADC0809主要信號(hào)引腳的功能D0-D7——8位數(shù)字量的輸出通道。IN0-IN7——模擬量的輸入通道。ALE——地址鎖存允許信號(hào)。START——轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。A、B、C——地址線。C為高地址,A為低地址,引腳圖中是ADDC,ADDA以及ADDB。CLK——時(shí)鐘信號(hào)。EOC——轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。EOC=0,正進(jìn)行轉(zhuǎn)換,EOC=1,則轉(zhuǎn)換結(jié)束。OE——輸出允許信號(hào)。OE=0時(shí),輸出數(shù)據(jù)線呈高阻,OE=1時(shí),輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。D0~D7——數(shù)據(jù)輸出線。Vref——用作模擬信號(hào)與參考電源,參考電壓作對(duì)比,作為逼近的基準(zhǔn)。其典型值為+5V(Vref(+=+5V,Vref(-=-5V.Vcc——5V電源。3.3.2ADC0809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(hào)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7DC0809與AT89C51單片機(jī)的接線圖3.3.3ADC0809轉(zhuǎn)換器的選址如圖8所示模擬通道選擇信號(hào)A、B、C分別接最低三位地址A0、A1、A2即(P0.0、P0.1、P0.2,而P2.0控制地址鎖存允許信號(hào)ALE,則8路模擬通道的地址為0FEF8H~0FEFFH.此外,通道地址的選擇以WR作選通信號(hào),這部分電路的連接如下圖所示:圖8模擬通道選擇信號(hào)接線圖如圖所示,把ALE信號(hào)與START信號(hào)接在一起使得在信號(hào)的前沿寫入(鎖存通道地址,緊接著在其后沿就啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換需要一條MOVX指令。不過,先要將P2.0清零,并將最低三位與所選擇的通道對(duì)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(dòng)A/D轉(zhuǎn)換:MOVDPTR,#FE00H;送入0809的口地址MOVX@DPTR,A;啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換(IN0注意:此處的A與A/D轉(zhuǎn)換無關(guān),可為任意值。3.3.4轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送A/D轉(zhuǎn)換之后所得到的數(shù)據(jù)必須及時(shí)傳送到單片機(jī)處理。數(shù)據(jù)傳送中的關(guān)鍵問題就是怎樣確認(rèn)A/D轉(zhuǎn)換的完成,因?yàn)橹挥性诖_認(rèn)完成之后,數(shù)據(jù)才能傳送。因此可以采用下列三種方式。1查詢方式A/D轉(zhuǎn)換芯片表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)。因此可以使用查詢方式來測試EOC的狀態(tài),即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成,并接著傳送數(shù)據(jù)。2定時(shí)傳送方式對(duì)于A/D轉(zhuǎn)器其來說,轉(zhuǎn)換時(shí)間作為技術(shù)性指標(biāo)是固定的和已知的。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)間為128μs,可依此設(shè)計(jì)一個(gè)子程序來延時(shí),A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后通過延時(shí)一段時(shí)間之后,轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成了,接著就能傳送數(shù)據(jù)。3中斷方式把轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)(EOC當(dāng)作中斷請(qǐng)求信號(hào),用中斷方式進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)。首先出口地址以RD信號(hào)有效時(shí),OE信號(hào)即有效,把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳到上數(shù)據(jù)總線,供單片機(jī)接受。不管使用上述那種方式,只要確認(rèn)轉(zhuǎn)換結(jié)束,就可通過指令進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)。所用的指令MOVX為只讀指令,仍以圖8所示為例,則有M0VDPTR,#FEOOHM0VXA,@DPTR這個(gè)指令在送出有效口地址的同時(shí),會(huì)發(fā)出RD有效信號(hào),從而使ADC0809輸出允許信號(hào)OE有效,打開三態(tài)門輸出,轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線送入A累加器中。需要說明的是,ADC0809的三個(gè)地址A、B、C與地址線、數(shù)據(jù)線都能相連,例如與D0~D2相連。A的內(nèi)容一定要和所選輸入通道號(hào)IN~IN7相一致。例如當(dāng)A、B、C分別與D0、D1、D2相連時(shí),啟動(dòng)IN7的A/D轉(zhuǎn)換指令如下:MOVDPTR,#FE00H;送入0809的口地址MOVA,#07H;D2D1D0=111選擇IN7通道MOVX@DPTR,A;啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換3.4鍵盤輸入電路的設(shè)計(jì)3.4.1按鍵去抖通常按鍵所用的開關(guān)是機(jī)械帶彈性的開關(guān),當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)閉合、斷開時(shí),電壓信號(hào)波形如下圖。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用,一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合和斷開時(shí)不穩(wěn)定,因而在閉合及斷開的瞬間都有一連串的抖動(dòng),如下圖。抖動(dòng)時(shí)間的長短由按鍵的機(jī)械特性決定,一般為5ms~10ms。按鍵穩(wěn)定閉合時(shí)間的長短是由操作人員的按鍵動(dòng)作決定的,一般為零點(diǎn)幾秒至數(shù)秒。為了保證CPU對(duì)鍵的僅做單次的處理,必須去除鍵抖動(dòng)。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(dòng),可用軟件或硬件兩種方法。(1軟件消抖:如果按鍵較多,通常用軟件消抖,檢測出鍵閉合后執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序后,產(chǎn)生5ms~10ms的延時(shí),當(dāng)前沿抖動(dòng)消失后,再一次檢測鍵的狀態(tài),如果仍保持閉合狀態(tài),則確認(rèn)真正有鍵按下。當(dāng)檢測到按鍵釋放之后,也要給5ms~10ms的延時(shí),待后沿抖動(dòng)消失后才能轉(zhuǎn)入該鍵的處理程序。(2硬件消抖:在鍵數(shù)較少時(shí)可用硬件方法消除鍵抖動(dòng)。下圖所示的RS觸發(fā)器是常用的硬件去抖。圖9RS觸發(fā)器硬件消抖當(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,使按鍵抖動(dòng)瞬時(shí)斷開,讓按鍵無法返回初始狀態(tài)A,雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不會(huì)改變,輸出保持為0,不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的波形。也就是說,即使B點(diǎn)的電壓波形是抖動(dòng)的,但在經(jīng)過雙穩(wěn)態(tài)電路之后,它的輸出變?yōu)檎?guī)的矩形波。3.4.2鍵盤掃描方法掃描查詢法如圖10所示鍵盤,過程如下。(1判斷閉合鍵所在的位置,確認(rèn)有鍵按下后,進(jìn)入具體閉合鍵的過程。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。(2判斷鍵盤中有無鍵按下,將全部行線置低電平,再檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低,就表示在鍵盤中有鍵被按下,且閉合的鍵在低電平線與4根行線相交叉的四個(gè)按鍵的中間。如果所有列線都為高電平,那么鍵盤中無鍵按下。圖104×4鍵盤掃描法接口電路3.5數(shù)顯輸出電路的設(shè)計(jì)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(hào)。CPU把送顯數(shù)據(jù)寫到鎖存器后,對(duì)應(yīng)的各位LED即可穩(wěn)定顯示。3.6其他控制電路的設(shè)計(jì)繼電器電路設(shè)計(jì),由于單片I/O口的驅(qū)動(dòng)電流較弱,不滿足繼電器吸合電流參數(shù)的要求,所以要用三極管動(dòng)繼電器吸合。設(shè)計(jì)電路如圖11。為了防止電源尖峰脈沖引發(fā)的噪聲干擾以及高頻信號(hào)線間的耦合干擾,在電源入口處及芯片頂端或底端,接入去耦電容,以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院2021屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)電源指示燈設(shè)計(jì)如圖12。圖11繼電器部分電路圖圖12電源指示燈電路圖4整體硬件系統(tǒng)圖江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院2021屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:29-Jun-2021SheetofFile:D:\PROGRAMFILES\DESIGNEXPLORER99SE\EXAMPLES\MyDesign.ddbDrawnBy:D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE1174LS373IN-026D017D114IN-127D215D38IN-228D418D519IN-31D620D721IN-42EOC7IN-53ADD-A25IN-64ADD-B24ADD-C23IN-75ALE22ref(-16OE9START6ref(+12CLOCK10GND13Vcc11ADC0809ADC08091274LS04A45674LS02B12374LS02A74LS373ADC0809K13K14K15K16K9K10K11K12K5K6K7K8K4K3K2K1R14K7R24K7R34K7R44K7+5891074LS08C12374LS08A45674LS08B+5EA/VP31X119X218RESET9P3.7(RD17P3.6(WR16P3.2(INT012P3.3(INT113P3.4(T014P3.5(T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30P3.1(TXD11P3.0(RXD1089C51AT89C51C130pFC230pFY1abfcgdeDPY[LEDgn]1234567abcdefgDS2DPY_7-SEGabfcgdeDPY[LEDgn]1234567abcdefgDS3DPY_7-SEGabfcgdeDPY[LEDgn]1234567abcdefgDS4DPY_7-SEGabfcgdeDPY[LEDgn]1234567abcdefgDS1DPY_7-SEGa12b13c14d15e1f2g3LE7A5B6C9D10I11H4JP2MC14495a12b13c14d15e1f2g3LE7A5B6C9D10I11H4JP1MC14495a12b13c14d15e1f2g3LE7A5B6C9D10I11H4JP3MC14495a12b13c14d15e1f2g3LE7A5B6C9D10I11H4JP4MC14495信號(hào)輸入VCCSmCxELECTRO2C30.1uFRx10k基于單片機(jī)的液位監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)論本文設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為核心的應(yīng)用系統(tǒng),采用的是單片機(jī)控制處理方式,這次設(shè)計(jì)主要硬件和軟件兩方面的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)液位監(jiān)控功能。在這個(gè)課題中,要設(shè)計(jì)一個(gè)符合一般工業(yè)要求的液位監(jiān)控系統(tǒng),涉及到相當(dāng)多的知識(shí)。如模擬電子、顯示技術(shù)、數(shù)電、轉(zhuǎn)換技術(shù)等課題的知識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中方案的確定、系統(tǒng)框架和功能的設(shè)計(jì)、傳感器的選擇、軟件的設(shè)計(jì)等都使我們的知識(shí)在實(shí)踐中得到應(yīng)用。此設(shè)計(jì)對(duì)于降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,不斷改善工人的工作環(huán)境,節(jié)省使用的財(cái)力、物力,避免資源的浪費(fèi)方面考慮,特別是針對(duì)一些具有高溫、低溫、高壓、低壓、有輻射性、易揮發(fā)、易爆等液體,都具有很大的意義。該題目雖然不大,但屬于一個(gè)完整的系統(tǒng),涉及的知識(shí)面很廣,需要明白和注意的地方多,對(duì)于我們這些專科畢業(yè)生來說難度適中,無論是搜集材料還是繪制電路圖對(duì)我都是一次很好的鍛煉。因?yàn)闀r(shí)間和水平所限,在設(shè)計(jì)中有一些不太滿意的地方,都有待于以后的工作中進(jìn)一步的完善和解決。同時(shí)由于本人的水平有限,文中難免有不妥和錯(cuò)誤之處,懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文對(duì)我自身來說是一次挑戰(zhàn),在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中遇到了不少問題。在這一個(gè)多月的時(shí)間里,多虧了我的指導(dǎo)老師——姚蘇華老師的悉心指導(dǎo)和鼓勵(lì),使得我最終順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。從課題的選擇到論文的最終完成,姚蘇華老師始終都給予了細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)給我留下深刻的印象,使我們受益非淺。在本文完成之際,我對(duì)姚老師表示深深的敬意和由衷的感謝。同時(shí)也感謝其他各位老師,他們?cè)谖易霎厴I(yè)設(shè)計(jì)的過程中,提出了寶貴的意見并給予我很多幫助。感謝我們的同學(xué)為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了不少的幫助并提了很多好的意見。最后,我要感謝三年的大學(xué)生活,感謝所有老師、同學(xué)以及我的家人和那些永遠(yuǎn)也不能忘記的朋友,他們的支持與情感,是我永遠(yuǎn)的財(cái)富!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,2021[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,2021[3]王慶.protel99SE&DXP電路設(shè)計(jì)教程.北京: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[6]李小瑩.傳感器與測試技術(shù).北京:高等教育出版社,2004[7]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,1996[8]石利英.傳感技術(shù).上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1995[9]陳杰.傳感器與檢測技術(shù).北京:高等教育出版社,2002一個(gè)基于單片機(jī)精確計(jì)時(shí)的電源開關(guān)程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)entationofaPowerSwitchControlProcedureBasedonaPreciseTimeControlofMCUAbstractPrecisetimecontroliswidelyappliedintheindustrialcontrol,andsomeotherareasofourdailylifeatpresent.ThisdesignutilizestheMCS-51microcontrollerasthecorecomponents,andsomeexternalperipheralcircuits.Themicrocontrollerhasbeendesignedbasedontheprecisetimecontrolhardwaresystem,andcontactedthecontrolleddevicewithaRelay.Itcanbeachievedthatrelativelysmallcurrentcouldcontrolalargercurrent.Thesoftwareisdesignedbasedonthehardwaresystem\n2.3.4LED顯示電路設(shè)計(jì)與器件選擇 102.3.5按鍵電路設(shè)計(jì)與器件選擇 122.3.6蜂鳴器電路的設(shè)計(jì) 132.3.7繼電器電路的設(shè)計(jì) 142.4. 硬件設(shè)計(jì)電路原理圖 142.5. 硬件的調(diào)試 153. 軟件設(shè)計(jì) 153.1. 程序流程圖 153.2. 程序設(shè)計(jì)具體實(shí)現(xiàn) 163.3. 編譯軟件的使用和編譯過程 183.4. 燒片 183.5. 系統(tǒng)測試 19結(jié)論 19參考文獻(xiàn) 20致謝 21聲明 221.引言1.1.課題背景1.1.1.單片機(jī)概述單片機(jī)也被稱作"單片微型計(jì)算機(jī)"、"微控制器"、"嵌入式微控制器"。單片機(jī)一詞最初是源于"SingleChipMicrocomputer",簡稱SCM。隨著SCM在技術(shù)上、體系結(jié)構(gòu)上不斷擴(kuò)展其控制功能，單\n的優(yōu)點(diǎn)，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類生活的得力助手。它的應(yīng)用遍及各個(gè)領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用2.單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用3.單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用4.單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用5.單片機(jī)在人類生活中的應(yīng)用單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面，另一方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)了。這種用軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。A：由單片機(jī)組//****************************************************************************//本文檔為3A學(xué)習(xí)網(wǎng)宣傳資料，如需全套資料，請(qǐng)上網(wǎng)站---3A學(xué)習(xí)網(wǎng)---選擇，打開百度首頁，輸入“3A學(xué)習(xí)網(wǎng)”字樣即可。//****************************************************************************//收稿日期:2005203210作者簡介:芶志平(19762,男,四川省蓬安縣人,工程師,主要從事慣性器件與系統(tǒng)的研究。文章編號(hào):100422474(20060120219202一種新型SOC單片機(jī)在水平儀溫度補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用芶志平,劉勇,劉華,田先寶(四川壓電與聲光技術(shù)研究所,重慶400060摘要:在CW系列型水平儀的研制中,采用SOC單片機(jī)C8051F023為水平儀作溫度曲線補(bǔ)償。SOC單片機(jī)C8051F023具有與MCS251內(nèi)核及指令集完全兼容的微控制器,片內(nèi)還集成了12位高速A/D轉(zhuǎn)換器、12位D/A轉(zhuǎn)換器和溫度傳感器等模擬部件。利用C8051F023片內(nèi)集成的A/D轉(zhuǎn)換器采集水平儀的輸出信號(hào),通過FIR數(shù)字濾波器濾出噪音和干擾信號(hào),再根據(jù)溫度傳感器數(shù)據(jù)與標(biāo)定的水平儀溫度逐次漂移進(jìn)行多點(diǎn)分段線性補(bǔ)償,從而消除水平儀溫度逐次漂移誤差。SOC單片機(jī)進(jìn)行溫度曲線補(bǔ)償?shù)姆椒?在硬件成本增加很少的情況下,提高了水平儀的精度及可靠性,減少了實(shí)驗(yàn)成本、實(shí)驗(yàn)周期,有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞:水平儀;SOC單片機(jī);溫度補(bǔ)償中圖分類號(hào):V241文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ATheApplicationofaNewSOCMCUinTemperatureCompensationofaLevellerGOUZhi2ping,LIUYong,LIUHua,TIANXian2bao(SichuanInstituteofPiezoelectricandAcoustoopticsTechnology,Chongqing400060,ChinaAbstract:InresearchandmanufactureoflevellerofCWseries,C8051F023typeSOCMCUisadoptedforcom2pensatingoftemperaturecurveofleveller.ThemicrocontrolunionofSOCMCUonwhichsimulationunitslike12bithigh2speedA/Dconverter,12bitD/Aconverterandtemperaturesensorsareintegrated,istotallycompatibletothecoreandcommandsofMCS251.ThesignaloflevelmeterispickedoutfromA/DconverterinC8051F023be2forethenoiseandtheinterferingsignalisfilteredinFIRdigitalfilter,thusthetemperaturesequentialdrifterrorisremovedthroughlinearcompensationinresponsetothedataoftemperatureconverterandcalibrationtemperatureoftheleveller.ThemethodoftemperaturecompensationusingSOCMCUraisedtheprecisionandstabilizationofthelevellerwithouttoomanyraiseofhardwarecosts.Italsoreducedthecostsandtheperiodofthetest.Keywords:leveller;SOCMCU;temperaturecompensation在CW系列型水平儀的研制中,采用了Cygnal公司的新型SOC單片機(jī)C8051F023,利用SOC單片機(jī)片上的溫度傳感器感應(yīng)溫度、片上D/A輸出偏移電壓補(bǔ)償水平儀零位,以較低的成本完全取代了水平儀上傳統(tǒng)的熱敏電阻補(bǔ)償方法。因單片機(jī)的可編程性,當(dāng)水平儀的加速度計(jì)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),只需調(diào)整軟件參數(shù)而無須硬件改動(dòng),相對(duì)于傳統(tǒng)的熱敏電阻補(bǔ)償法,它更具有可控性與可靠性。1C8051F系列單片機(jī)簡介C8051F系列單片機(jī)是美國Cygnal公司開發(fā)的集成混合信號(hào)片上系統(tǒng)SOC,具有與MCS251內(nèi)核及指令集完全兼容的微控制器,除了具有標(biāo)準(zhǔn)8051的數(shù)字外設(shè)部件之外,片內(nèi)還