【正文】 此 需 接 上 拉 電 阻 ， 實(shí) 際電 路 中 ， 使 用 8*10KΩ 電 阻 作 為 上 拉 電 阻 。 并 附 加 復(fù) 位 電 路 ， 組 成 單 片 機(jī) 最 小 系 統(tǒng) 。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 。EA/VPP——外 部 訪(fǎng) 問(wèn) 允 許 ， 欲 使 CPU 僅 訪(fǎng) 問(wèn) 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 （ 地 址 為0000H~FFFFH） ， EA 端 必 須 保 持 低 電 平 （ 接 地 ） 。 如 有 必 要 ， 可 通 過(guò) 對(duì) 特 殊 功 能 寄 存 器 （ SFR）區(qū) 中 的 8EH 單 元 的 D0 位 置 位 ， 可 禁 止 ALE 操 作 。ALE/PROG——當(dāng) 訪(fǎng) 問(wèn) 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 或 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， ALE（ 地 址 鎖 存 允 許 ）輸 出 脈 沖 用 于 鎖 存 地 址 的 低 8 位 字 節(jié) 。 P3 口 亦 作 為 AT89S52 特 殊 功 能 （ 第 二 功 能 ） 使 用 ， 如 下 表 所 示 。 在 FLASH 編 程 和 校 驗(yàn) 時(shí) ， P2 口 也 接 收 高 8 位 地 址 字 節(jié) 和一 些 控 制 信 號(hào) 。 作 為 輸 入 使 用 時(shí) ， 被 外 部 拉 低 的 引 腳 由 于 內(nèi) 部 電 阻 的 原 因 ， 將 輸出 電 流 （ IIL） 。 作 為 輸 入 使 用 時(shí) ， 被 外 部 拉 低 的 引 腳 由 于 內(nèi) 部 電 阻 的 原 因 ， 將 輸出 電 流 （ IIL） 。 在 FLASH 編 程 時(shí) ， P0 口 也 用 來(lái) 接 收 指 令 字 節(jié) ； 在 程 序 校 驗(yàn) 時(shí) ， 輸 出指 令 字 節(jié) 。 作 為 輸 出 口 ， 每 位 能 驅(qū) 動(dòng) 8個(gè) TTL 邏 輯 電 平 。 它 決 定 了 繼 電 器能 控 制 電 壓 和 電 流 的 大 小 ， 使 用 時(shí) 不 能 超 過(guò) 此 值 ， 否 則 很 容 易 損 壞 繼 電 器 的 觸 點(diǎn) 。 當(dāng) 繼 電 器 吸 合 狀 態(tài) 的 電 流減 小 到 一 定 程 度 時(shí) ， 繼 電 器 就 會(huì) 恢 復(fù) 到 未 通 電 的 釋 放 狀 態(tài) 。 在 正 常 使 用 時(shí) ， 給 定的 電 流 必 須 略 大 于 吸 合 電 流 ， 這 樣 繼 電 器 才 能 穩(wěn) 定 地 工 作 。2) 直 流 電 阻 。 故 在 電 路 中 起 著 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 、 安 全 保 護(hù) 、 轉(zhuǎn) 換 電 路 等作 用 。 它 完 成 將 TTL 電 平 轉(zhuǎn) 換 為 RS485 電平 的 功 能 。因 RS485 接 口 具 有 良 好 的 抗 噪 聲 干 擾 性 ， 長(zhǎng) 的 傳 輸 距 離 和 多 站 能 力 等 上 述 優(yōu)點(diǎn) 就 使 其 成 為 首 選 的 串 行 接 口 。3) RS485 接 口 是 采 用 平 衡 驅(qū) 動(dòng) 器 和 差 分 接 收 器 的 組 合 ， 抗 共 模 干 擾 能 力 增強(qiáng) ， 即 抗 噪 聲 干 擾 性 好 。 它 規(guī) 定 連 接 電 纜 和 機(jī) 械 、 電 氣 特 性 、 信 號(hào) 功 能 及 傳 送 過(guò) 程 。不 同 設(shè) 備 間 串 口 通 信 的 過(guò) 程 中 ， 需 要 采 用 相 同 的 的 接 口 標(biāo) 準(zhǔn) 才 能 通 信 。河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ADC0804 是 單 路 8 位 逐 次 比 較 型 雙 極 性 輸 入 A/D 轉(zhuǎn) 換 器 ， 轉(zhuǎn) 換 時(shí) 間 小 于 。 有 的 轉(zhuǎn) 換 器 提 供 了 不 同 量 程 的 引 腳 ， 只 有 正 確 使 用 ， 才 能保 證 轉(zhuǎn) 換 精 度 。 對(duì) 于 其 他 模 擬 信 號(hào)一 般 都 要 加 采 樣 保 持 器 。 根 據(jù) 采 樣 定 理 和 實(shí) 際 需 要 ， 一個(gè) 周 期 的 波 形 需 采 10 個(gè) 樣 點(diǎn) ， 那 么 這 樣 的 A/D 轉(zhuǎn) 換 器 最 高 也 只 有 處 理 頻 率 為1KHz 的 模 擬 信 號(hào) 。2) A/D 轉(zhuǎn) 換 器 的 轉(zhuǎn) 換 速 率A/D 轉(zhuǎn) 換 器 從 啟 動(dòng) 轉(zhuǎn) 換 到 轉(zhuǎn) 換 結(jié) 束 ， 輸 出 穩(wěn) 定 的 數(shù) 字 量 ， 需 要 一 定 的 轉(zhuǎn) 換 時(shí) 間 。河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 A/D 轉(zhuǎn) 換 器 的 精 度 應(yīng) 與 測(cè) 量 裝 置 的 精 度 相 匹 配 。 一 般 把 8 位 以 下 的 A/D 轉(zhuǎn) 換 器 歸 為 低 分 辨 率 A/D 轉(zhuǎn) 換 器 ， 9~12 位 的 稱(chēng)為 中 分 辨 率 轉(zhuǎn) 換 器 ， 13 位 以 上 的 稱(chēng) 為 高 分 辨 率 轉(zhuǎn) 換 器 。 基 本 上 ， 可 以 根 據(jù) 以 下 幾 個(gè) 方 面 的 指 標(biāo) 選 擇 一 個(gè) A/D 器 件 。綜 上 所 述 ， 選 用 DS1302 時(shí) 間 芯 片 完 全 滿(mǎn) 足 設(shè) 計(jì) 的 需 求 。與 TTL 兼 容 Vcc=5V。河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 工 作 電 流 時(shí) ， 小 于 300nA。 下 面 將 主 要 的 性 能 指標(biāo) 作 一 綜 合 ：實(shí) 時(shí) 時(shí) 鐘 具 有 能 計(jì) 算 2100 年 之 前 的 秒 、 分 、 時(shí) 、 日 期 、 星 期 、 月 、 年 的 能 力 ，還 有 閏 年 調(diào) 整 的 能 力 。 時(shí) 鐘 /RAM 的 讀 、 寫(xiě) 數(shù) 據(jù) 以 一 個(gè) 字 節(jié)或 多 達(dá) 31 個(gè) 字 節(jié) 的 字 符 組 方 式 通 信 。目 前 市 場(chǎng) 上 的 時(shí) 鐘 芯 片 很 多 ， 如 DS1302/DS1307/HT1380/HT1381/PCF8563 等 。 因 此 選 用 32K 字 節(jié) 的 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 ， 可 以 記 錄 大 于 5000 項(xiàng) 記 錄 點(diǎn) 數(shù)河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 據(jù) ， 考 慮 到 水 箱 上 水 與 耗 水 的 頻 繁 程 度 不 高 ， 5000 項(xiàng) 數(shù) 據(jù) 已 基 本 滿(mǎn) 足 后 期 數(shù) 據(jù) 處理 的 需 求 。可 以 看 出 ROM 的 存 儲(chǔ) 復(fù) 雜 ， 不 適 宜 實(shí) 時(shí) 系 統(tǒng) 的 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 。NOR 的 特 點(diǎn) 是 芯 片 內(nèi) 執(zhí) 行 (XIP, eXecute In Place)， 這 樣 應(yīng) 用 程 序 可 以 直 接在 flash 閃 存 內(nèi) 運(yùn) 行 ， 不 必 再 把 代 碼 讀 到 系 統(tǒng) RAM 中 。NAND 閃 存 的 存 儲(chǔ) 單 元 則 采 用 串 行 結(jié) 構(gòu) ， 存 儲(chǔ) 單 元 的 讀 寫(xiě) 是 以 頁(yè) 和 塊 為 單 位 來(lái) 進(jìn)行 （ 一 頁(yè) 包 含 若 干 字 節(jié) ， 若 干 頁(yè) 則 組 成 儲(chǔ) 存 塊 ， NAND 的 存 儲(chǔ) 塊 大 小 為 8 到 32KB） ，這 種 結(jié) 構(gòu) 最 大 的 優(yōu) 點(diǎn) 在 于 容 量 可 以 做 得 很 大 ， 超 過(guò) 512MB 容 量 的 NAND 產(chǎn) 品 相 當(dāng) 普遍 ， NAND 閃 存 的 成 本 較 低 ， 有 利 于 大 規(guī) 模 普 及 。ROM 通 常 指 固 化 存 儲(chǔ) 器 （ 一 次 寫(xiě) 入 ， 反 復(fù) 讀 取 ） ， 它 的 特 點(diǎn) 與 RAM 相 反 。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)方案使 用 AT89S52 內(nèi) 部 256 字 節(jié) 的 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 記 錄 數(shù) 據(jù) 是 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 不 夠 的 ， 因 而 需 要 擴(kuò)展 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 。 為 了 解 決 靜 態(tài) 顯 示 占 用 I/O 口 資 源 的 缺 點(diǎn) ， 在 軟 件 上 采 用 壓 縮 BCD 碼 輸 出顯 示 數(shù) 據(jù) ， 硬 件 上 使 用 一 個(gè) 8 位 鎖 存 器 74LS273 與 兩 個(gè) BCD 數(shù) 碼 顯 示 譯 碼 驅(qū) 動(dòng) 芯片 74LS47 連 接 ， 減 少 對(duì) 系 統(tǒng) 資 源 的 占 用 時(shí) 間 。在 單 片 機(jī) 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 中 ， LED 顯 示 器 的 現(xiàn) 實(shí) 方 法 有 兩 種 ： 靜 態(tài) 顯 示 法 和 動(dòng) 態(tài) 顯 示法 。 考 慮 到 本 設(shè) 計(jì) 實(shí) 際 需 要 的 按鍵 較 少 ， 故 采 用 獨(dú) 立 式 鍵 盤(pán) 接 口 電 路 即 可 。 另 外 ， AT89S52 可 降 至 0Hz 靜 態(tài) 邏輯 操 作 ， 支 持 2 種 軟 件 可 選 擇 節(jié) 電 模 式 。AT89S52 是 一 種 低 功 耗 、 高 性 能 CMOS 工 藝 的 8 位 微 控 制 器 ， 具 有 8K 在 線(xiàn) 系統(tǒng) 可 編 程 Flash 存 儲(chǔ) 器 。15) 和其他外設(shè)芯片放在一起的綜合考慮。11) 仿真器。例如設(shè)計(jì)電視機(jī)遙控器，2節(jié)干電池供電,至少應(yīng)該能在~。4) 封裝：DIP（雙列直插）,PLCC（PLCC有對(duì)應(yīng)插座）還是貼片。例如速度、程序存儲(chǔ)器容量、I/O引腳數(shù)量等。 硬件設(shè)計(jì)方案 主控模塊設(shè)計(jì)方案單 片 機(jī) 作 為 主 控 模 塊 ， 使 得 在 對(duì) 單 片 機(jī) 選 型 上 有 了 較 大 的 空 間 。 同 時(shí) 可 以 獲 取 設(shè) 備 運(yùn) 行 時(shí) 記 錄 的 數(shù) 據(jù) ， 并 能 夠 對(duì) 數(shù) 據(jù) 保 存 。 它 具有 實(shí) 時(shí) 測(cè) 量 監(jiān) 控 水 箱 液 位 高 度 并 顯 示 的 功 能 ， 并 根 據(jù) 實(shí) 時(shí) 水 量 與 設(shè) 置 的 上 、 下 液 位參 數(shù) 的 比 較 ， 啟 動(dòng) 電 機(jī) 供 水 或 停 止 水 泵 。 本課題主要研究?jī)?nèi)容本 設(shè) 計(jì) 以 水 箱 供 水 為 模 型 ， 鑒 于 單 片 機(jī) 液 位 測(cè) 量 裝 置 的 測(cè) 量 準(zhǔn) 確 、 重 復(fù) 性 能 好 、功 耗 低 、 使 用 壽 命 長(zhǎng) 等 特 點(diǎn) ， 設(shè) 計(jì) 以 單 片 機(jī) 為 基 礎(chǔ) 的 液 位 測(cè) 量 監(jiān) 控 記 錄 系 統(tǒng) 。 在 某 些 工 業(yè) 控 制 系 統(tǒng) 中 ， 數(shù) 據(jù) 的 測(cè) 量 這 一 基 本功 能 已 不 能 滿(mǎn) 足 現(xiàn) 代 工 業(yè) 的 要 求 ， 往 往 需 要 對(duì) 大 批 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 記 錄 ， 對(duì) 其 進(jìn) 行 后 期 處河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 理 分 析 ， 實(shí) 現(xiàn) 差 錯(cuò) 控 制 、 工 藝 改 善 、 資 源 優(yōu) 化 等 一 系 列 工 作 ?！?光 纖 測(cè) 量 法光 纖 液 位 檢 測(cè) 是 近 年 來(lái) 出 現(xiàn) 的 一 種 新 技 術(shù) 。微 波 法 ： 微 波 通 過(guò) 天 線(xiàn) 輻 射 出 去 ， 經(jīng) 液 面 反 射 后 被 天 線(xiàn) 接 收 ， 然 后 由 二 次 電 路計(jì) 算 發(fā) 射 信 號(hào) 與 接 收 信 號(hào) 的 時(shí) 間 差 得 出 液 位 。特 別 是 接 觸 式 測(cè) 量 裝 置 不 能 適 用 的 特 殊 場(chǎng) 合 ， 如 高 粘 度 、 強(qiáng) 腐 蝕 性 、 污 染 性 強(qiáng) ， 易結(jié) 晶 的 介 質(zhì) 。電 容 式 液 位 測(cè) 量 裝 置 通 常 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 靈 敏 度 高 、 穩(wěn) 定 性 好 、 動(dòng) 態(tài) 響 應(yīng) 快 ， 適 合河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 于 惡 劣 的 工 作 環(huán) 境 ， 生 產(chǎn) 成 本 也 不 高 ； 但 電 容 液 位 測(cè) 量 器 需 要 考 慮 溫 度 補(bǔ) 償 ， 且 介質(zhì) 的 成 分 、 水 分 、 溫 度 、 密 度 等 不 確 定 變 化 因 素 直 接 影 響 測(cè) 量 結(jié) 果 的 準(zhǔn) 確 性 ， 另 外檢 測(cè) 電 路 比 較 復(fù) 雜 ， 尤 其 是 檢 測(cè) 微 小 電 容 量 的 變 化 。 限 于 篇 幅 ， 下 面 僅 簡(jiǎn) 單 介 紹 電 容 測(cè) 量 法的 基 本 原 理 。 工 檢 尺 法人 工 檢 尺 法 可 用 于 測(cè) 量 油 罐 液 位 ， 其 歷 史 十 分 悠 久 。 隨 著 國(guó) 家 工 業(yè) 的 迅 速 發(fā) 展 ， 液 位 測(cè)量 技 術(shù) 被 廣 泛 應(yīng) 用 到 石 油 、 化 工 、 醫(yī) 藥 、 食 品 等 各 行 各 業(yè) 中 。隨 著 科 技 的 發(fā) 展 ， 液 位 測(cè) 量 技 術(shù) 趨 于 智 能 化 、 微 型 化 、 可 視 化 。 在 計(jì) 算機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 和 通 信 、 醫(yī) 用 設(shè) 備 、 工 商 、 金 融 、 科 研 、 教 育 、 國(guó) 防 、 航 空 航 天 等 領(lǐng) 域 都 有著 十 分 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 在 工 業(yè) 上 ， 使用 單 片 機(jī) 可 以 構(gòu) 成 形 式 多 樣 的 控 制 系 統(tǒng) 和 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) 。 1976 年 單 片 機(jī) 的 推 出 為 電 子 電 路 設(shè) 計(jì) 提 供 了 新 的 思 路 ， 也 促 進(jìn) 了 模 擬 電 路 向 數(shù)字 電 路 發(fā) 展 的 歷 程 。故此，在基于單片機(jī)的液位測(cè)量裝置基礎(chǔ)上，擴(kuò)展實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)串行通信等功能，從而能夠通過(guò)科學(xué)的方法將液位測(cè)量與統(tǒng)計(jì)科學(xué)結(jié)合，合理調(diào)度水資源，降低能源消耗。河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系 別 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 2022 年 4 月基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要液位測(cè)量廣泛應(yīng)用于工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、生活等領(lǐng)域。在深入學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展觀的同時(shí)，電子設(shè)備的設(shè)計(jì)也需融入可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念。河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；液位測(cè)量；實(shí)時(shí)監(jiān)控；串口通信河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV The Design of Liquid Level Control System Based on MCUAbstractThe liquid level measurement is widely used