單片機(jī)壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

-.z引言單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大局部功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大局部部件：CPU、存、部和外部總線系統(tǒng)，目前大局部還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。1．目的和意義

1.1設(shè)計(jì)的目的〔1〕掌握A/D和D/A轉(zhuǎn)換與單片機(jī)的接口連線。

〔2〕了解A/D和D/A芯片轉(zhuǎn)換性能及編程方法。

〔3〕通過實(shí)驗(yàn)了解單片機(jī)如何進(jìn)展數(shù)據(jù)采集。

〔4〕進(jìn)一步掌握八段數(shù)碼管的使用和編程方法。

〔5〕了解八段數(shù)碼管顯示的原理。1.2設(shè)計(jì)方案水位控制系統(tǒng)包括水位檢測和閥門開度的控制。水位信號可以通過壓力傳感器檢測得到，閥們開度由輸出的電壓進(jìn)展控制。采用單片機(jī)單片機(jī)來控制水箱水位可以更好的到達(dá)自動(dòng)化，可以取得較好的控制效果具體說明如下列圖1圖12．硬件電路的設(shè)計(jì)2.1CPU系統(tǒng)圖2為主機(jī)系統(tǒng)電路圖?？刂乒δ芤话悖绦虿⒉粡?fù)雜。因此選擇8031作為CPU，選擇2732〔4K〕作為EPROM，74LS373作為低8位地址鎖存器。圖22.2壓力檢測系統(tǒng)采用單片機(jī)作為數(shù)字控制器的處理器，其中，由壓力變送器傳送來的電流信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)入微處理器，經(jīng)微處理器計(jì)算處理，將輸出數(shù)字量進(jìn)展D/A轉(zhuǎn)換送給電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具體構(gòu)造如圖3圖32.3水位設(shè)定圖4為鍵盤輸入電路。水位可以在一定的圍隨意設(shè)定，利用鍵盤設(shè)定水位，存儲(chǔ)在51H〔鍵盤輸入的數(shù)值〕與存儲(chǔ)在50H〔檢測的數(shù)據(jù)〕先比擬是否一樣，如一樣，則向DAC0832發(fā)送0，否則，將兩數(shù)據(jù)相減，然后向DAC0832發(fā)送相減值。DAC0832根據(jù)數(shù)值輸出控制信號〔1-5V〕對應(yīng)閥門開度〔0%-100%〕圖42.4壓力顯示電路圖5為水位顯示電路。水位值采用LED數(shù)碼顯示，每1s刷新一次顯示值。為了不擴(kuò)展并行I/O口，本設(shè)計(jì)利用串行口的移位功能，擴(kuò)展為3位靜態(tài)顯示電路。P2.6為輸出控制，當(dāng)P2.6=1時(shí)，允許串行口輸出數(shù)據(jù)給移位存放器；當(dāng)P2.6=0時(shí)，串行口不能輸出數(shù)據(jù)，顯示容不變。LED3顯示十位水位值，LED2顯示個(gè)位水位值，LED1顯示十分位值，小數(shù)點(diǎn)固定在LED2上圖53.軟件設(shè)計(jì)根據(jù)以上已經(jīng)具體化的硬件設(shè)計(jì)，就可以進(jìn)展軟件的總體設(shè)計(jì)和模塊設(shè)計(jì)。3.1設(shè)計(jì)思路

由水位傳感器檢測輸入，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換值暫存50H單元，將轉(zhuǎn)換得來的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，十分、個(gè)、十位分別存于35H、36H、37H單元，送由3位八段數(shù)碼管顯示。同時(shí)將此檢測值與設(shè)定值〔51H〕比擬，差值大于2℃時(shí)報(bào)警并進(jìn)展調(diào)節(jié)處理，差值小于2℃時(shí)，不處理。處理完畢后返回水位采集模塊，設(shè)定值用外部中斷1方式進(jìn)展設(shè)定。3.2主程序圖6為系統(tǒng)總體流程圖。將定時(shí)器T0，設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式，計(jì)數(shù)初值為最大值為FFFFH，當(dāng)鍵盤鍵入時(shí)，則計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出中斷。執(zhí)行中斷子程序。主程序ORG0000HLJMPMAINORG0003HLJMPJPSRORG0050HMAIN：MOVTMOD，*06H；T0計(jì)數(shù)器，方式2MOVTH0，*0FFH；置T0初值MOVTL0，*0FFHSETBEA；開中斷SETBET0；開外部中斷0SETBTR0；開啟T0LCALLDELAY；延時(shí)1SLCALLTADC；調(diào)用水位檢測子程序LCALLDISP；調(diào)用水位顯示子程序LCALLCONT；調(diào)用水位控制子程序STMPMAIN圖6為系統(tǒng)總體流程圖3.3水位檢測子程序圖7為水位檢測子程序流程圖。ADC0809是CMOS工藝的八位逐次比擬型A/D轉(zhuǎn)換器。它由8選1模擬開關(guān)，8位A/D轉(zhuǎn)換器及輸出三態(tài)緩沖器組成，由三個(gè)地址信號ADDA、ADDB、ADDC來決定哪一路模擬信號進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換。水位檢測值存入50H，A/D轉(zhuǎn)用查詢方式。水位檢測程序如下：ORG0600HTADC：MOV50H，*00HMOVDPTR，*7FF8H；置0809通道地址TT0：MOV*DPTR，A；啟動(dòng)0809A/D轉(zhuǎn)換INT1，$；等待A/D轉(zhuǎn)換完畢MOV*A，DPTR；讀A/D轉(zhuǎn)換值MOV50H，ARET圖7為水位檢測子程序流程圖3.4水位控制子程序圖8為水位控制子程序流程圖。水位控制子程序的功能是將水位測量值〔存于50H〕與設(shè)定值〔存于51H〕作比擬，是否一樣，如一樣，則向DAC0832發(fā)送0，否則，將兩數(shù)據(jù)相減，然后向DAC0832發(fā)送相減值。DAC0832根據(jù)數(shù)值輸出控制信號〔1-5V〕對應(yīng)閥門開度〔0%-100%〕水位檢測程序如下NT：MOVA，50HSUBBA，51HMOVR1*0FEHMOV*R1ARET3.5水位顯示子程序圖8為水位顯示子程序流程圖。利用控制微機(jī)的串行口，通過串入并出的移位存放器74LS164設(shè)計(jì)LED顯示器接口，尤其當(dāng)需要遠(yuǎn)程顯示時(shí)，采用串行傳輸會(huì)減少數(shù)據(jù)線數(shù)量，提高傳輸可靠性。本設(shè)計(jì)利用74LS164擴(kuò)展3片LED顯示器的接口電路，圖中采用的是共陽極LED顯示器，74LS164本身吸收電流達(dá)8mA，可以直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器，限流電阻值選為390Ω。水位顯示子程序如下：ORG1F00HDISP：MOVA，50H；讀取檢測值MOVB，*100DIVABMOV37H，A；十位存于37HMOVA，BMOVB，*10DIVABMOV36H，A；個(gè)位存于36HMOVA，BMOV35H，A；十分位存于35HMOVSCON，*00H；設(shè)置串行口方式0CLRES；關(guān)串行口中斷SETBP2.6；允許串行口輸出數(shù)據(jù)MOVR7，*03HMOVR0，*35H*S：MOVA，R0；取顯示數(shù)MOVDOTR,*2000H；置段碼表首址MOVCA,A+DPTP；查詢顯示碼MOVSUBF,A；送顯示JNBTI,$；一幀末發(fā)送完，等待CLRIT；清中斷標(biāo)志INTR0；取下一個(gè)數(shù)DJNZR7,*SRETORG2000HTAB:DB03H,9FH,25H,0DH;0,1,2,3DB99H,49H,41H,1FH;4,5,6,7DB01H,09H;8,9圖83.6鍵盤輸入中斷程序圖9為水位設(shè)定中斷效勞程序流程圖。判斷鍵盤上有無鍵閉合，其方法在掃描P1.0-P1.3上全部送零，然后讀取P1.0-P1.3的狀態(tài)，假設(shè)全為1則無閉合鍵，假設(shè)不全為1，則有閉合線，判斷閉合鍵的鍵號，起方法為對鍵盤列線進(jìn)展掃描，輸入高電平掃描鍵盤設(shè)定效勞程序如下：JPSR：LCALLJPMOVA，20HMOVB，*100MULABMOV43H，AINTO$LCALLJPMOVA,20HMOVB,*10HMULABMOL42H,AINTO$LCALLJPMOVA,20HADDA,43HADDA,42HMOV51H,AMOVTH0,*OFFHMOVTL0,*0FFHSETIJP：ACALLKS1判是有鍵閉合JNZKEY1KEY0:RETKEY1:ACALLKS2調(diào)求鍵子程序MOV20H,AACALLDL10調(diào)延時(shí)子程序ACALLKS2CJNEA,20H,KEY0KEY2:ACALLKS1判鍵釋放否JNZKEY2ACALLDL10JNZKEY2RETKS1:MOVP1,*00HMOVA,P1ORLA,*0EFHCPLARETKS2:MOVP1,*0EFHP1.4=0MOV21H,*00H列首號存21H中MOVA,P1ORLA,*0F0HCPLAJNZKS20零列有鍵閉合MOVP1,*0DFHP1.5=0MOV21H,*04HMOVA,P1ORLA,*0F0HCPLAJNZKS20一列有鍵閉合MOVP1,*0BFH;P1.6=0MOV21H,*08HMOVA,P1ORLA,*0F0HCPLAJNZKS20二列有鍵閉合MOVP1,*7FHp1.7=0MOV21H,*0CHMOVA,P1ORLA,*0F0HCPLAJNZKS20MOVA,*0FFH三列有鍵閉合ORLA,*0F0H錯(cuò)誤處理RETKS20：ADDA，*03H加偏移位MOVCA，A+PC查表求列序號ADDA，21H求鍵號存A中RETDB00H，01H02H02H02H03HDB03H，03H03H圖9完畢語經(jīng)過這次的課程設(shè)計(jì)，使得我對單片機(jī)掌握進(jìn)一步的增強(qiáng)，加深了對它們的理解，并對單片機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣，通過課程設(shè)計(jì)可以看出它對理論教學(xué)起到了必要的補(bǔ)充和額拓寬作用，對培養(yǎng)既具有扎實(shí)理論功底又具有相當(dāng)實(shí)踐能力的人才必不可少。在這次的課程中，我發(fā)現(xiàn)單片機(jī)接觸器在工業(yè)控制中的作用很大，它能使人的控制轉(zhuǎn)變成電腦的控制，大降低了產(chǎn)品的本錢，很提高生產(chǎn)效率。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們的設(shè)計(jì)能力以及全面的考慮問題能力。學(xué)習(xí)的過程是困難的但是收獲成功的喜悅更是讓人沖動(dòng)的。相信通過這次課程設(shè)計(jì)它對我以后的學(xué)習(xí)及工作都會(huì)產(chǎn)生積極的影響參考文獻(xiàn)［1］守義.單