魚缸自動(dòng)換水系統(tǒng)設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫吧
2025-01-03 17:43 本頁面
【正文】 名稱含義 RXD串行輸入 TXD串行輸出 INT0外部中斷0 INT0外部中斷0 T0定時(shí)器0外部輸入 T1定時(shí)器1外部輸入 WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期時(shí)，高電平將使單片機(jī)復(fù)位。當(dāng)看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。另外，在地址8EH上的特殊寄存器AUXR上的DISRTO位可以使此功能無效，當(dāng)DISRTO處于默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)ALE是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置設(shè)置為 “1”時(shí)，ALE操作將無效。這一位置為“0”時(shí)，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時(shí)有效。否則，ALE 將被微弱拉高。這個(gè)ALE 使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN：表示外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期中被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN不被激活。EA/VPP:訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。；P2．0連接按鍵K1；P2．1 連接按鍵K2；P2．2 連接按鍵K3；P2．3連接按鍵K4； 七段四位共陽極數(shù)碼管七段數(shù)碼管是由7個(gè)發(fā)光二極管單構(gòu)成。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。結(jié)構(gòu)圖如圖22所示：圖22 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)示意數(shù)碼管與單片機(jī)的連接電路如圖23所示，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，每個(gè)數(shù)碼管顯示出字形取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就會(huì)顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就會(huì)使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。圖23 數(shù)碼管與單片機(jī)連接電路穩(wěn)壓電路中含有元器件H7805，它的外形圖如圖24所示，它是3 端正穩(wěn)壓電路,TO220 封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍比較廣。內(nèi)含過流、過熱和過載保護(hù)電路，帶散熱片時(shí)，輸出電流可達(dá) 1A。雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。 它的各個(gè)腳的含義為：1―輸入，INPUT ；2―地，GND ；3―輸出，OUTPUT TO220。圖24 元器件H7805的外形圖它的主要特點(diǎn)：輸出電流可達(dá) 1A；輸出電壓有5V ；內(nèi)含有過熱保護(hù)、短路保護(hù)、輸出晶體管 SOA 保護(hù)；以及一些極限值：（Ta=25℃） VI——輸入電壓(VO=5～18V)??????????? 35V ；RθJC——熱阻???????????? 5℃/W；RθJA——熱阻?????????? 65℃/W；TOPR——工作結(jié)溫范圍??????????? 0~125℃；H7805在硬件電路中的使用，起到固定輸出電壓作用，使按鍵更好的使用，如圖所示25所示：圖25 H7805在電路中的連接2．4電磁閥的結(jié)構(gòu)原理 直動(dòng)式電磁閥有常閉型和常開型二種。在我的魚缸自動(dòng)換水的系統(tǒng)中主要采用常閉型，它在斷電時(shí)呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)線圈通電時(shí)產(chǎn)生電磁力，使動(dòng)鐵芯克服彈簧力同靜鐵芯吸合直接開啟閥，介質(zhì)呈通路；當(dāng)線圈斷電時(shí)電磁力消失，動(dòng)鐵芯在彈簧力的作用下復(fù)位，直接關(guān)閉閥口，介質(zhì)不通。此電磁閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，在零壓差和微真空下正常工作。結(jié)構(gòu)如圖26所示：圖26 直動(dòng)式電磁閥結(jié)構(gòu)圖繼電器在通俗意義上來說就是開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或者開啟。繼電器的開關(guān)特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。在我的魚缸自動(dòng)換水系統(tǒng)中用到了5V繼電器。它在電路中為交流電動(dòng)機(jī)起到過載保護(hù)作用，也起到了開關(guān)的作用。在我的系統(tǒng)電路中，繼電器的位置如圖27所示：圖27 繼電器與原理圖由圖中可以看出繼電器是用作開關(guān)使用的，控制電磁閥開與關(guān)，當(dāng)K5接通時(shí)，電磁閥1運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)K6接通時(shí)，電磁閥2運(yùn)轉(zhuǎn)2．6微型水泵微型水泵，在我魚缸自動(dòng)換水系統(tǒng)中起到抽水以及雜質(zhì)的作用。它的主要特點(diǎn)有：體積超小；獨(dú)有水氣兩用功能，工作介質(zhì)可以為氣體和液體（非油，無強(qiáng)腐蝕），有水抽水、有氣抽氣；可24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；長(zhǎng)期空轉(zhuǎn)屬正常工作，不會(huì)損壞泵；具備可靠自吸功能，吸程：，揚(yáng)程：3米。無油、不污染工作介質(zhì)，免維護(hù)、任意方向安裝。2. 7水位器的選擇 在我的自動(dòng)換水系統(tǒng)里，定位器其實(shí)就是抽水馬桶里的定位器，為什么選擇它呢？主要是價(jià)格便宜，市場(chǎng)廣，在馬桶專賣店里就可以買到，定位器的原理很簡(jiǎn)單，就是靠水的浮力和水的壓力來控制的。把定位器連接進(jìn)水管上，起到雙重保護(hù)。第 三 章 軟 件 設(shè) 計(jì)我的魚缸自動(dòng)換水系統(tǒng)是用單片機(jī)控制電磁閥的開與關(guān)，每天換水的時(shí)間也是經(jīng)過精確的計(jì)算設(shè)置的?？稍谧詣?dòng)模式中的設(shè)置時(shí)間，也可以通過手動(dòng)設(shè)置時(shí)間。3．1 換水時(shí)間及換水量選擇圖31 魚缸尺寸示意（長(zhǎng)2米，）魚缸的大小如圖31所示，首先我們要先求出魚缸水的體積，公式為：Vs=2***=（立方米）（注： %）根據(jù)有關(guān)資料證明，每天換水量占水總體積的15%是最好的，對(duì)魚兒的生長(zhǎng)是最有利的，故可以算出每天換水量，所用公式為：Vh=*=根據(jù)前面水泵的選擇，計(jì)算每天只要排15分鐘水就可以了。由于家里自來水每分鐘流量是一定的，根據(jù)實(shí)際考察所得算出進(jìn)水只需要20分鐘。算出每天換水的時(shí)間后，即在系統(tǒng)中設(shè)置，本系統(tǒng)開機(jī)后顯示實(shí)時(shí)時(shí)間，默認(rèn)是自動(dòng)控制兩個(gè)電磁閥。每天換水一般在中午，所以整個(gè)單片機(jī)程序設(shè)置如下：電磁閥1接通時(shí)間為每天13：00，斷開時(shí)間13：20。電磁閥2接通時(shí)間為每天14：00，斷開時(shí)間14：15。3. 2控制過程：在自動(dòng)模式中，系統(tǒng)是根據(jù)我自己設(shè)定的時(shí)間控制兩個(gè)電磁閥在指定的時(shí)
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