【正文】 摘 要近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè),日新月益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，單片機(jī)是把主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。它是一種集計(jì)數(shù)和多中接口于一體的微控制器，被廣泛應(yīng)用在智能產(chǎn)品和工業(yè)自動(dòng)化上，而51單片機(jī)是個(gè)單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種。 本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用AT89S51作為控制核心，顯示器，驅(qū)動(dòng)電路等相結(jié)合的系統(tǒng)。充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。其優(yōu)點(diǎn)硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，具有一定的使用和參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；AT89S51；AbstractIn recent years with the rapid development of technology, SCM applications are continually deepening, led the traditional control of the Crescent benefit update. In realtime detection and control of the MCU application systems, SCM is often as a core ponent to use, SCM is the main function of the puter ponents are integrated in a chip microputer. It is a set of interfaces and multiple counts integrates microcontrollers, are widely used in industrial automation products and smart, and 51 is a microcontroller, the most typical and the most representative one. The main application AT89S51 design as the core control, monitor, drive circuit and system integration. Give full play to the MCU performance. The advantage of simple circuit hardware, software, functional and reliable control system, the use and have some reference value.Keywords: SCM；AT89S51目 錄引言………………………………………………………………… 41 課題目標(biāo)任務(wù)………………………………………………………52 AT89S51芯片超聲波簡(jiǎn)介…………………………………………6 AT89S51芯片引腳結(jié)構(gòu)……………………………………………………… 6 超聲波簡(jiǎn)介…………………………………………………………………… 73 硬件設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 8 硬件電路……………………………………………………………………… 8 復(fù)位電路……………………………………………………………………… 8 顯示電路……………………………………………………………………… 9 驅(qū)動(dòng)電路……………………………………………………………………… 9………………………………………………………………… 94軟件設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 10…………………………………………………………………… 10 74LS04反相器……………………………………………………………… 10 中斷系統(tǒng) …………………………………………………………………… 11 程序流程圖……………………………………………………………………135 系統(tǒng)調(diào)試…………………………………………………………………… 15…………………………………………………………… 15…………………………………………………………………………16…………………………………………………………………………16設(shè)計(jì)的體會(huì)………………………………………………………………17致 謝……………………………………………………………………18參考文獻(xiàn)………………………………………………………………… 19附圖（1）超聲波原理圖附圖（2）超聲波單面PCB板圖附錄附錄（3）AT89S51芯片主程序引 言 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,可以將CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及輸入/輸出（I/O）接口電路等主要計(jì)算機(jī)部件，集成在一塊電路芯片上。這樣所組成的芯片級(jí)的微型計(jì)算機(jī)稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱為單片機(jī)。雖然單片機(jī)只是一個(gè)芯片，但從組成和功能上，它已具有了微機(jī)系統(tǒng)的含義。 由于單片機(jī)從功能和形態(tài)來(lái)說(shuō)都是應(yīng)控制領(lǐng)域應(yīng)用的要求而誕生的，并且發(fā)展到新一代80s5M68HC1AT89S5AT89S52，其中著力擴(kuò)展了各種控制功能，更準(zhǔn)確的反映單片機(jī)本質(zhì)的叫法。 AT89S51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51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(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，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。 89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括：新增加很多功能， 性能有了較大提升。 ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能；工作頻率為33MHz，大家都知道89S51的極限工作頻率只有24M，就是說(shuō)S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度；具有雙工UART串行通道； 雙數(shù)據(jù)指示器；電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)；全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯；兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如80589S51等等早期MCS51兼容產(chǎn)品。在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。 1 課題目標(biāo)任務(wù) （1）論文的主要內(nèi)容1．本課題的總體介紹對(duì)水塔智能水位控制系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，相應(yīng)的硬件電路和系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，并做出控制系統(tǒng)。1．工作內(nèi)容1)完成水塔智能水位控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)。2)連接完整的硬件電路并能調(diào)試出正確的結(jié)果。1．課題的具體任務(wù)1)水塔智能水位控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制，系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路由輸入脈沖電路、單片機(jī)、晶振和復(fù)位電路和控制電路等部分組成2)設(shè)計(jì)水塔水位的測(cè)試及顯示系統(tǒng),還有水位的控制系統(tǒng).（2）論文的要求與數(shù)據(jù)1)、完成該課題必須重點(diǎn)研究單片機(jī)控制、脈沖電路、晶振和復(fù)位電路和鍵盤的使用等關(guān)鍵問(wèn)題和理論；2)、研究方案的設(shè)計(jì)、研究方法和手段要合理，符合理論與實(shí)踐的要求； 3)、水塔智能水位的控制系統(tǒng)首先要能正確檢測(cè)水位并能正確顯示,并有及時(shí)調(diào)整水位的功能.(3) 設(shè)計(jì)目的1）、進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)功能，熟悉其基本的振蕩和復(fù)位電路原理。2）、熟悉單片機(jī)I/O口的基本輸入輸出功能以及I/O口的擴(kuò)展使用。3）、掌握單片機(jī)內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用：如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。4）、掌握按鍵與單片機(jī)連接的使用以及數(shù)碼管接口電路設(shè)計(jì)。5）、熟悉PCB板的布線、腐蝕和元器件的焊接的流程和方法，進(jìn)一步掌握電路板的檢測(cè)順序和方法2 AT89S51芯片超聲波簡(jiǎn)介AT89S51控制超聲波信號(hào)的發(fā)送和接收,串行數(shù)據(jù)發(fā)送 ,及溫度校正 采樣頻率的輸入,并通過(guò)運(yùn)算轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)據(jù),校正不同溫度下,距離誤差后,在LED上顯示所測(cè)距的離厘米數(shù)據(jù)并和已輸入的預(yù)置數(shù)進(jìn)行比較, ，共陽(yáng)極接法. DS18B20 在本電路中取得外界溫度值, ,該芯片內(nèi)部包括了前置放大,限幅放大,整形,輸出數(shù)據(jù)信號(hào)以便MCU檢測(cè), 判斷回波的數(shù)據(jù)正確與否及時(shí)差, ,發(fā)送的1200BIT串行數(shù)據(jù)信號(hào),直接用導(dǎo)線和超聲波控制器 串口連接時(shí),可傳送幾十米,如通過(guò)485串口發(fā)送可傳送2千米以上。 AT89S51芯片的引腳結(jié)構(gòu) 本次設(shè)計(jì)采用了常見(jiàn)的AT89S51單片機(jī)為核心處理器。AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80S51引腳結(jié)構(gòu)， AT89S51具有40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 Bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)