【正文】 OS1 1腳偏移 ? 5 mV G2 探針 2增益 腳 7電壓 探針 2增益非線性 2 2 % OS7 7腳偏移 ? 5 mV R7 輸入阻抗 5 MΩ V1 探針 1輸入電壓范圍 VCC =918V VCC = 1 1 5 V V V5 探針 1開路閥值 5腳處 VREG VREG 0.6 VREG 0.35 V V5 探針 1短路閥值 V I14 14腳輸入泄漏電流 腳 14電壓 4V nA 16 I1 1腳輸入泄漏電流 腳 1電壓 300mV nA TR 重復周期 CR =22uF 17 36 s CR 電容放電時間 CR =22uF 135 ms CM 記憶電容值 uF C1 輸入電容值 uF LM1042 的引腳功能 液位檢測芯片 LM1042 的引腳圖如圖 33 所示。 LM1042 液位檢測器 LM1042 液位檢測器使用熱阻探針的技術來檢測非可燃性液體液面高度，能提供一個正比于液位的高度的輸出，可進行單次或重復測量，所有控制熱阻探針、檢測熱阻探針的短路、開路所需要的監(jiān)控電路都集成在 LM1042 芯片內(nèi)部。定時器 2 的中斷是由 T2CON 中的 14 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當轉向 中斷服務程序 時，這些標志位不能被硬件清除，事實上，服務程序需確定是 TF2 或 EXF2 產(chǎn)生中斷，而由軟件清除中斷標志位。 圖 32 振蕩電路 AT89C52 的中斷系統(tǒng) AT89C52 共有 6 個中斷向量：兩個外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個定時器中斷（定時器 0、 2）和串行口中斷。 10pF。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器。時鐘輸出頻率取決于振蕩頻率和定時器 2 捕獲寄存器（ RCAP2H， RCAP2L）的重新裝載值，公式如下（ 31）： 輸出時鐘頻率 =振蕩器頻率 /{4*[65536(RCP2H,RCP2L)]} （ 31） 在時鐘輸出方式下，定時器 2 的翻轉不會產(chǎn)生中斷，這個特性與作為波特率發(fā)生器使用時相仿。 表 34 定時器 2工作方式 可編程時鐘輸出：定時器 2 可通過編程從 輸出一個占空比為 50%的 時鐘信RCLK+TCLK CP/ 2RL TR2 MODE 0 0 1 16bit Autoreload 0 1 1 16bit Capture 1 X 1 Baud Rate Generator X X 0 (off) 13 號 ，如圖 36所示。 當計數(shù) 器處在 工作 狀態(tài) ，當在 T2別針外在輸入信號由 1到 0下落生產(chǎn)時時，記數(shù)器的價值加 1，在這工作之下，每個機器周期 5SP2期間，繼續(xù)采樣對外在輸入。 AT89C52 片上資料 定時器 2：定時器 2 是一個 16 位定時 /計數(shù)器。例如，下面的直接尋址指令訪問特殊功能寄存器 0A0H（即 P2 口）地址單元。當 RCLK=1或 TCLK=1時，該位無效，在定時器 2溢出時強制其自動重裝載。 C/ 2T =0，選擇定時方式。 EXEN2 定時器 2外部允許標志，當 EXEN2=1時，如果定時器 2未用于作串行口的波特率發(fā)生器，在 T2EX端出現(xiàn)負跳變脈沖時，激活定時器 2捕獲或重裝載。此時如果允許定時器 2中斷， CPU將響應中斷，執(zhí)行定時器 2中斷服務程序， EXF2必須由軟件清除。定時 /計數(shù)器控制和國家 2 a 位于 T2CON(見表 3 3),T2MOD(見表34),)到 (2 16個定時器俘獲模式或 16自動重負荷方式下的捕獲 /自動重負荷寄存器。 特殊功能寄存器 在內(nèi)部存儲器 ,80 HFFH AT89C52的共 128個單位 SFR 特殊功能寄存器 (),SFR 地址空間不是所有的地址都被定義為 ,從 80年 HFFH 128字節(jié)只是冰山的定義 ,并且相當多的未定義的。需要注意的是 :如果 LB1是編程 ,加密調(diào)整內(nèi)部將鎖存 EA結束狀態(tài)。禁 止 ALE PSEN:程序存儲器 (PSEN)輸出是允許程序內(nèi)存他媽的外選擇號碼 ,當讀溝通的外部程序記憶的接受指揮 AT89C52(或數(shù)據(jù) ),每個機器周期兩個 PSEN是有效的輸出兩個脈沖。到快閃記憶體在大頭針 ,他媽的編程是用來輸入編程脈沖 (PROG)。當振蕩器的工作 ,RST 銷出現(xiàn)兩個以上高水平機器周期將使單片機復位。 這時，由外部拉扯低 P3口自用途拉扯抵抗輸出電流。 當一剎那編程或證明， P2口也收到高地址和某一控制信號。 表 31 P2 口： P2是一個有在拉扯抵抗 8雙向輸入 /輸出口的內(nèi)部， P2輸出緩沖區(qū)也許開動 (吸收或輸出電流 ) 4 TTL 邏輯門。寫信給港口“ 1” ,通過內(nèi)部和耐高水平、港口 ,這次可使輸入口。作為輸出 ,每一個都有能吸收現(xiàn)行辦法開車八 TTL 邏輯門電路港口 ,并寫著“ 1” ,可作為高阻輸入使用。 RST / Vpd 重置 ,外部的輸入端口電阻電容復位電路。 AT89C52 引腳功能及管腳電壓 AT89C52 的引腳圖如下圖 31： 復織組織組織組織組織組 圖 31 AT89C52的引腳圖 AT89C52 微處理器 ,一般行業(yè)標準內(nèi)核在內(nèi)部功能、 C51 單片機與管腳在總體布置 9 和 8,其主要用于相同的他媽的功能 xc52 會聚調(diào)整控制。在硬件設計基礎上，系統(tǒng)軟件設計工作有：利用 C 語言編寫數(shù)據(jù)采集與控制、顯示程序軟件。 軟件設計概要 單片機應用系統(tǒng)的軟件主要包括兩大部份：用于液位自動測量系統(tǒng)主程 序和各模塊子程序。 ADC0809 CMOS 數(shù)據(jù)采集設備 ,因為它不但包括 8逐次逼近式 A / D 轉換器部分包括 8頻道轉換開關和控制邏輯與微處理器兼容。轉變 ,等等。提供了豐富的指令集 :清晰顯示 ,光標的由來 。 1602 字符型液晶顯示模塊是專門用來顯示字母、數(shù)字和符號的形成與液晶顯示模塊 ,點可以顯示二本線 ,每一行的十六個人物。 液位檢測系統(tǒng)硬件的選擇 （ 1）主控元器件單片機的選擇 AT89C52 是 一個低電壓、高性能 CMOS 八塊包含 8 k 字節(jié)的只讀 ,可反復 CaXie 閃光程序內(nèi)存和 256 字節(jié)的數(shù)據(jù)隨機存取記憶體 (RAM),這種裝置使用的高密度 ATMEL公司生產(chǎn)的、非易失的存儲技術 ,通過 mcs— 51 匯編語言指令系統(tǒng) emc 標準一般的 8位 ,內(nèi)置的 CPU 和 Flash 存儲單元 AT89C52 單片機 ,在電子行業(yè)中有著廣泛的應用。 （ 3）研制周期短，在研制任務重、時間緊的情況下，應考慮采用自己比較熟悉的系列、型 號。在實時性要求比較高的場合應采用硬件完成?？煽啃?、抗干擾能力與硬件系統(tǒng)自身素質有關，必須認真對待。為減少執(zhí)行機構對單片機的影響，提高穩(wěn)定性，在執(zhí)行機構前加有光電隔離器，并由電磁繼電器控制電動機的開關。一個接中斷口1，另一個接至定時計數(shù)器 0，把定時計數(shù)器 0擴展為外部中斷口。所以此設計選擇本方案， LM1042液位檢測器 的具體原理圖見第三章。 方案五： LM1042 液位檢測器 集成 芯片 LM1042 是用于檢測液位的專用 的 集成電路，內(nèi)部集成了所有控制熱阻探針、檢測熱阻探針的短路和開路所需的監(jiān)控電路，具有很強的功能。 以此也不適合在本次設計中使用。此傳感器 容易受環(huán)境的影響而造成測量不準確，且安裝不方便。 方案二： 投入式液位傳感器 投入式液位傳感器 是一種用于測量液位的壓力傳感器。 方案一：非接觸式液位傳感器 非接觸式液位傳感器只能穿透非導體的容器壁 ,金屬容器或鍍金屬膜容器壁均無法使用。液位信息經(jīng)傳感器采集后送入單片機，單片機進行控制并送液晶顯示，可用鍵盤進行控制液位上、下限。 本課題研究內(nèi)容及意義 本課題采用單片機實現(xiàn)對液位的自 動監(jiān)測，自動控制，經(jīng)傳感器測得液位，經(jīng)AD 轉換后再送單片機處理，單片機將數(shù)據(jù)交由液晶顯示器顯示，并將所得數(shù)據(jù)與鍵盤輸入液位上下限進行比較，以決定是否進行報警，自動上水放水等?；谠撓到y(tǒng)的單片機系統(tǒng) ,直到現(xiàn)在還被廣泛應用 。程序計數(shù)器 部分是一個 PC(包括 CPU),在開始執(zhí)行程序 ,PC 連接到程序的第一條指令的地址 ,然后給每一個執(zhí)行命令 ,電腦上的內(nèi)容 ,會自動增加在指令長度決定增加 ,可能是 2或 3 指下一條指令 ,確保的起始地址指令順序執(zhí)行。 2 單片機由 運算器 、控制器、存儲器、輸入輸出設備構成。 （ 3）在運行中可以隨時方便的修改各種各樣的運行參數(shù)的控制值，并可以修改系統(tǒng)控制參數(shù)，方便的改變液位上、下限。在工業(yè)生產(chǎn)中，有許多需要對容器內(nèi)的介質進行液位控制的地方，使其高精度的保持在給定的數(shù)值。本課題適應了這種發(fā)展趨勢，將單片機應用于液位自動控制系統(tǒng)中，并能實現(xiàn)自動報警、自動控制。單片機以其自身的特點，已廣泛應用于智能儀表、工業(yè)控制、家用電器、電子玩具等各個領域。 液位控制系統(tǒng)是以液位為被控參數(shù)的控制系統(tǒng)，在工業(yè)生產(chǎn)的各個領域都有 廣泛應用。 （ 2）具有水體控制過程的自動化處理以及監(jiān)控軟件良好的人機界面，操作人員在監(jiān)控計算機上能夠依據(jù)控制效果及時修正運行參數(shù)，能夠有效減少人 的疲勞與失誤，從而提高生產(chǎn)過程的安全性與實時性。 單片機 是嵌入式 微控制器 （ Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫 MCU表示單片機，最早是被用在工業(yè)控制領域。一系列的指令集 ,將成為程序 ,程序通常是順序執(zhí)行的 ,所以程序中的指令也是一個序列的存儲、單片機在執(zhí)行程序可以把這些指令去執(zhí)行 ,一個人必須有一個組件可以追蹤在指令的地址。接著在 8031 年開發(fā)了系列 MCS51 單片機系統(tǒng)。 以單片機為基礎的控制電路，有著價格低，體積小，系統(tǒng)結構簡單，易于控制，處理能力強等優(yōu)點，使得其應用領域相當廣泛，對各行各業(yè)的技術改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代起到了重要的推動作用。要求：對液位傳感器采集的液位信息進行放大、 A/D 轉 換等處理，并設計其前端數(shù)據(jù)采集與相應的輸出控制硬件電路，完成相應的單片機軟件控制設計。以下方案是對其進行的比較。因此，盡管其高靈敏度、高穩(wěn)定性，也不滿足設計的需求。露水滴到電子器件和傳感器上，會影響精度者輸出漂移。但也有許多缺點，如： 介質和液面上部的介電常數(shù)必須保持恒 嘛呢 定才能準確測量；測量范圍受金屬棒長度限制；對容器材質有較高的要求；被測介質具有導電 4 性。此傳感器測量范圍太小，不能符合此設計要求，所以不選擇。 LM1042 液位檢測器 可以選擇熱阻或線性信號作為輸入 ,具有 集成有熱阻探針的控制電路 ， LM1042 液位檢測器在復位時切換，延時功能可避免瞬態(tài)信號的影響 ，另外 LM1042 液位檢測器具有探針短路、開路檢測功能 。 鍵盤部分：鑒于鍵盤并不常用，所以上下限的輸 入采用中斷方式。 控制部分：當液位高于由鍵盤輸入的液位上限時，單片機啟動電動機開閘放液體；當液位低于液位下限時，單片機啟動電動機自動上液體。 （ 3）可靠性及抗干擾設計是硬件設計不可缺少的一部分。但“軟化”的結果也許會使響應時間比硬件的響應時間長。 （ 2）標準化，盡量符合國家標準或部標準（ GJB、 GB、 SJ）的通用、技術成熟元器件。不允許選購被市場淘汰的產(chǎn)品。液晶顯示器與厚度薄 ,適于大規(guī)模集成電路直接驅動技術、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點 ,已被廣泛應用于便攜式電腦、數(shù)碼相機、 PDA 移動通訊工具 ,等。國際知名化妝品牌提供化妝品陳列 DDRAM 發(fā)電機數(shù)據(jù)緩存 ,性格和個性 CGRAM CGROM 發(fā)電機 ,可以使用 CGRAM 儲存自己定義的 8 8的 5 種最圖形字符點陣字模數(shù)據(jù)。光標移動 。選擇 A / D 轉換器件需要考慮本身的質量和應用領域的需求。 本設計中用到的其它硬件元器件將在下一章中詳細介紹。最后再將各個模塊連接成 — 個完整的程序進行總的調(diào)試。 AT89C52 的主要功能特點 ： 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復擦寫 (大于 1000 次） Flash ROM； 32 個雙向 I/O 口； 256x8bit 內(nèi)部 RAM； 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷； 時鐘頻率 024MHz； 2 個串行中斷，可編程 UART 串行通道； 2 個外部中斷源，共 8 個中斷源； 2 個讀寫中斷口線， 3 級加密位；