片機(jī)課程設(shè)計(jì)---液位控制系統(tǒng)-wenkub
2023-06-15 06:37:37 本頁面
【正文】 其他 組員： 1 液位控制系統(tǒng) 核電站設(shè)計(jì) 1 目錄 （一）設(shè)計(jì)背景 3 （二）設(shè)計(jì)方案的分析與確定 4 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 4 系統(tǒng)總體方案的確定 5 （三） 硬件的選擇與設(shè)計(jì) 7 A/D 轉(zhuǎn)換器 7 運(yùn)算放大電路 8 存儲器擴(kuò)展 10 LED 的連接 13 撥碼盤的設(shè)計(jì) 14 光電隔離和電機(jī)控制電路 14 測量液位傳感器的選擇 14 （四） 軟件功能的設(shè)計(jì) 15 （五） 設(shè)計(jì)說明 29 （六）設(shè)計(jì)小結(jié) 46 （七）致謝 46 （ 八 ） 參考文獻(xiàn) 47 2 液位控制系統(tǒng) 核電站設(shè)計(jì) 2 （一 ） 設(shè)計(jì)背景 單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)發(fā)展中的一個(gè)重要分支，以其可靠性、高性能價(jià)格比、低電壓、低能耗等優(yōu)勢 ，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制等領(lǐng)域，它具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)典型、靈活、通用性強(qiáng)、指令完整豐富，計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)化、理論和應(yīng)用精密結(jié)合，外部配件豐富，接口簡單等諸多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，非常適合工業(yè)控制，但在實(shí)際應(yīng)用工程中單片機(jī)控制系統(tǒng)的控制算法及其實(shí)現(xiàn)是應(yīng)用人員在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題，必須根據(jù)實(shí)際控制的需要進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案一定是合理的、可行的。 設(shè)計(jì)要求 1． 居民用水作為水箱出口，無規(guī)則；水箱進(jìn)水受電動(dòng)水泵控制，當(dāng)水位低于某給定值時(shí)，起動(dòng)水泵工作，當(dāng)水位達(dá)到給定值時(shí)停止水泵工作。一般將水位控制在 米左右。 6． 壓力傳感器輸出信號為 4－ 20mA,量程可根據(jù)需要選擇。 再將液位值用數(shù)碼管顯示，然后從撥碼盤中讀入用戶設(shè)定的液位值，與測量值比較，控制電機(jī)動(dòng)作。 在進(jìn)行以上設(shè)計(jì)的同時(shí)，畫出表明各部分之間接線關(guān)系的電路原理圖。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和微機(jī)直接接口。多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用一個(gè) A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 2627281212019188151417U7234msb2122572524232296101216IN0IN1ref()ref(+)BOCADDAALEENABLESTARTCLOCK0809IN2IN3IN4IN5IN6IN72324252627Isb28ADDBADDC （ 1） IN0~IN7： 8 條模擬量通道 ADC 0809 對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是 0~5v，若信號太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。我們只用 IN0 通道，所以直接將 ADDA、 ADDB和 ADDC 接地。 當(dāng) EOC 為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 （ 4）電源線及其他： 5 條 CLOCK 為時(shí)鐘輸入信號線。 Vref(+)和 Vref()為參考電壓輸入，參考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)。 第一個(gè)步驟： 壓力傳感器與一個(gè) 250Ω的電阻串聯(lián)成回路， U0=I*R12 U1=U0 第二個(gè)步驟： 用運(yùn)算放大器將 1 到 5 伏的電壓信號通過減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化成 0到 4 伏的電壓信號， (U1u)/R5=(uU2)/R7 u=12V*R11/(R11+R6) 第三個(gè)步驟： 用一個(gè)運(yùn)算放大器反相，就得到了 0 到 5 伏的電壓信號。 接線圖如下圖： LED的連接 11 液位控制系統(tǒng) 核電站設(shè)計(jì) 11 我們用 LED 數(shù)碼管來顯示液位，用到 了 4 位的數(shù)碼管，第二位顯示小數(shù)點(diǎn)，顯示到小數(shù)點(diǎn)后二位， ABCDEFG 和 DP 八個(gè)接口接到了 P0 口上，數(shù)碼管的選擇端接到了譯碼器 74LS139 上，這樣可以減少與單片機(jī)的連線。 撥碼盤的設(shè)計(jì) 我們選擇撥碼盤作為用戶設(shè)定水位的輸入工具，主要是因?yàn)閾艽a盤使用直觀簡單，穩(wěn)定可靠，易于操作，設(shè)定的數(shù)值斷電仍可保存。撥碼盤的 1， 2，4， 8 四個(gè)接口接到 P0 口的低四位上。 TBP4投入式液位變送器 用途和特點(diǎn)： 采用進(jìn)口芯片，質(zhì)量可靠，液位測量計(jì)不受外界大氣壓的影響，具有優(yōu)良的密封劑防腐性能，測量準(zhǔn)確，長期穩(wěn)定性好。RAM 區(qū)清零 MOV 31H,00H 。 MOV 36H,00H 。 MOV 41H,00H 。 ACALL HADC 。液位控制子程序 LOOP1:MOV R0,200 。 DJNZ R0,LOOP1 。 MOV R2,04H 。查詢 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)束 MOVX A,DPTR 。 ADDC 30H,0 。 RRC A 。 MOV A,30H 。 MOV 31H,A 。 CLR C 。若液位 偏低，跳轉(zhuǎn)，液位偏高則繼續(xù)執(zhí)行 CLR C 。關(guān)電動(dòng)機(jī) SJMP CONT2 。偏差值與 5cm 相比較 JC CONT2 。撥碼盤讀數(shù)轉(zhuǎn)化子程序 BMP:MOV R1, 40H 。讀第三個(gè)撥碼盤數(shù)，整數(shù)部分 MOV A, R2 MOV P2, A MOV A, P0 ANL A, 0FH MOV R1, A CLR C SUBB A,2 JC BMP1 MOV R1,2 。43H+43H/4+43H/40 MOV A, 43H CLR C RRC A
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