【正文】 連接單片機的 引腳來選擇對四個參數(shù)進行單獨檢測還是循環(huán)檢測，按鍵未按下時為循環(huán)檢測模式，按鍵按下一下時 為溫度檢測模式，按鍵按下兩下時為壓力檢測模式，按鍵按下三下時為流量檢測模式，按鍵按下四次是為液位檢測模式。 LCD1602與單片機的接口電路 系統(tǒng)采用 LCD1602 顯示模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集到的數(shù)據(jù)，其中 D7~D0 與單片機的 P2 端口相連作為數(shù)據(jù)的傳送通道，使能端 E、 RW、 RS 分別與單片機的 、 、 連接，此電路圖原理簡單，電路連接方便， LCD1602接口電路 如圖 。 15引腳 BLA：背光源的正極。 4 引腳 RS：數(shù)據(jù) /命令選擇端，接高電平時為數(shù)據(jù)寄存器，接低電平時為命令寄存器。 1602LCD是指顯示的內(nèi)容為 16*2,即可以顯示兩行，每行 16個字符液晶模塊。輸出數(shù)據(jù)與P0 口連接， START、 ALE 一起與 相連， CLOCK 與 74HC4040 的時鐘輸出端口相連， EOC 與 相連進行轉(zhuǎn)換結(jié)束的判斷， OE 與 相連作為輸出允許控制端 ,ADC0809接口 電路 如圖 。如果 CPU發(fā)出讀允許信號即 OE 為高電平，就可以讀出數(shù)據(jù)。首先讀允許信號有效時即 OE 信號有效，便把轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送給單片機。 ⑵ 查詢方式 可以用查詢方式，測試 EOC 的狀態(tài)，即可確認轉(zhuǎn)換是否已完成，并進行數(shù)據(jù)間的傳送。數(shù)據(jù)傳送過程中關(guān)鍵問題在于如何確認轉(zhuǎn)換已完成，只有確認轉(zhuǎn)換已完成 ADC0809 與單片機之間才能進行數(shù)據(jù)之間的傳送。 START下降沿啟動 A/D轉(zhuǎn)換，之后 EOC信號變?yōu)榈碗娖?，表?A/D轉(zhuǎn)換在進行當(dāng)中。所用的四分頻芯片是 74HC4040，將 74HC4040的 8和 11 引腳接地、 16引腳接電源、10引腳接單片機的時鐘信號、 7引腳接 ADC0809的時鐘脈沖輸入端即可完成四分頻。 START：啟動轉(zhuǎn)換信號，脈沖上升沿使 0809 內(nèi)部所有寄存器復(fù)位，下降沿開始進行 A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程中 START應(yīng)保持低電平。 IN0～ IN7： 8路輸入模擬量通道。 模擬量多路開關(guān)內(nèi)包含 8路輸入開關(guān)和 3位地址鎖存器 /譯碼器。 設(shè)計中 LCM324內(nèi)四路運算放大器的連接方式相同，圖 。共模輸入范圍包括負電源，因而消除 了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。一個相當(dāng)于對前級電路開路，后級阻抗不影響輸出電壓常常被用作中間級，起到 “隔離 ”前后級之間的影響的作用。 電流電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 由于前端設(shè)備溫度、壓力、流量、液位傳感器所輸出的為標準電流信號，而電流電壓轉(zhuǎn)換電路作用是將傳感器輸出的 4~20mA標準電流信號轉(zhuǎn)換為 1~5V標準電壓信號作為 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入。 對于片內(nèi)有 ROM/EPROM/E2PROM 的單片機，用一片這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單、可靠。 在單片機啟動 1S 后，電容 C 兩端的電壓持續(xù)充電為 5V，這時候 10K 電阻兩端的電壓接近于 0V， RST 處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。這個時候 10K電阻兩端電壓值從 5~（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）。 圖 復(fù)位電路原理圖 復(fù)位電路的工作原理 在單片機系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電啟動的時候復(fù)位一次，當(dāng)按鍵按下的時候系統(tǒng)再次 復(fù)位， 10 如果釋放后再按下，系統(tǒng)還會復(fù)位，所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統(tǒng)中控制其復(fù)位。由于某種干擾，單片機不能正常復(fù)位，就需要加開關(guān)復(fù)位，當(dāng)開關(guān)按下時，單片機復(fù)位。晶體振蕩頻率可在 ~12MHz 之間選擇，電容 C C2 的取值在 5pF~30pF 之間。 并行口 P3（ ~）： P3口為一個 8位準雙向 I/O接口，另外還兼有中斷（ （外部中斷 0）、 （外部中斷 1））、定時 /計數(shù)器（ （定時 /計數(shù)器 0）、 （定時/計數(shù)器 1））、串行通信（ （串行口輸入）、 （串行口輸出））、讀 /寫（ （外部數(shù)據(jù)存儲器寫信號）、 （外部數(shù)據(jù)存儲器讀信號））等 控制功能。作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉為低電平時， P2 口將輸出電流，這是由于內(nèi)部為上拉狀態(tài)的原因。當(dāng) FLASH校驗和編程時， P1口可用作低八位 地址接收， P1口還具有第二功能，可以通過對單片機進行設(shè)置，將 P1 口作為 A/D 轉(zhuǎn)換口使用。應(yīng)用 FIASH編程時， P0口可作為原碼輸入口，在 FIASH進行校驗時， P0口可作為輸出口輸出原碼，此時 P0 口外部必須被拉高。與此同時 STC89C52芯片還具有 PLCC、 TQFP及 PDIP等三種封裝模式，可以滿足不同產(chǎn)品的需求。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容， 12 時鐘 /機器周期和 6時鐘 /機器周期可以任意選擇。 傳感器的選型 需測量的溫度為水的溫度，選擇溫度傳感器的測量范圍應(yīng)為 0~100℃ ，且選擇傳感器要求精度高、轉(zhuǎn)換速度快、簡單實用，所以選擇 Pt100作為溫度傳感器；需測量的壓力測量范圍為 0~，所選壓力傳感器 BP—80電源為 24VDC、輸出為 4~20mA電流信號；需測量的流量測量范圍為 0~ /小時，所選流量傳感器采用渦輪式傳感器 LWGY15A、精度為 %、輸出為 4~20mA 電流信號；需測量的液位測量范圍為1~1000 毫米，所選液位傳感器型號為 BPY—800、精度 為 %、供電電源為 24VDC、輸出為 4~20mA電流信號。 Keil 編程軟件的運行需要 Pentium 或以上的 CPU、 16MB 或更多 RAM、 20MB 以上硬盤空間的 WIN9NT、 WIN20 WINXP 等 操作系統(tǒng) 。 Keil_C軟件 單片機的設(shè)計不僅需要硬件，同樣也需要軟件，有兩種方法可 使匯編語言源程序變成 CPU 可執(zhí)行的機器碼：一種方法是機器匯編，另一種方法是手工匯編，手工匯編的方法現(xiàn)今已經(jīng)很少使用。 基于單片機的多功能參數(shù)檢測系統(tǒng)，其主要實現(xiàn)的功能如下： ⑴ 溫度檢測：對水溫進行檢測并轉(zhuǎn)化為標準電流信號，通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路、 A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機最終將溫度值顯示 ； ⑵ 壓力檢測：對管道壓力進行檢測并轉(zhuǎn)化為標準電流信號，通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、經(jīng)過單片機處理并顯示在顯示器上 ； ⑶ 流量檢測：對管道流量進行檢測并轉(zhuǎn)化為電流信號，通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路、 A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機將管道流量值顯示出來 ； ⑷ 液位 檢測：可以對水槽內(nèi)液位進行檢測并轉(zhuǎn)化為電流信號，通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路、 A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機最終將水槽內(nèi)液位值顯示 ； ⑸ 按鍵功能：可以通過按鍵選擇對溫度、壓力、流量、液位四個參數(shù)進行單獨檢測還是循環(huán)檢測，可以對報警上下限進行設(shè)置 ； ⑹ 顯示功能：單獨或輪流顯示與刷新溫度、壓力、流量、液位四個參數(shù)的測量值 ； ⑺ 報警功能：當(dāng)實際測量值高于預(yù)設(shè)上限值或低于預(yù)設(shè)下限值時，聲光報警。 2 1 方案設(shè)計 該部分主要是針對課題的要求及最終要實現(xiàn)的功能進行總體的方案設(shè)計，設(shè)計出最佳框架和各個模塊，以便于硬件選型、電路設(shè)計和軟件編程。用 C51來編寫目標系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進和擴充，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)。 C51有功能豐富的函數(shù)庫、運算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實現(xiàn)對硬件的控制。許多領(lǐng)域都用到了數(shù)據(jù)采集，在地質(zhì)勘探、科學(xué)實驗、工業(yè)生產(chǎn)過程、日常生活等領(lǐng)域已得到應(yīng)用。此外，在科研過程中，運用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可獲得大量的動態(tài)信息，也是獲取科學(xué)數(shù)據(jù)的重要手段之一。 LCD1602。The second part,mainly introduces the design process of hardware circuit,including the main device,single chip microputer interface circuit design ideas of narrative。同時，系統(tǒng)還設(shè)計了參數(shù)設(shè)置與報警提示等功能電路。 I 摘 要 本文論述了一種基于單片機的多功能參數(shù)檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)過程。使用 LCD1602 作為顯示器件，能夠?qū)崟r顯示采集的溫度、壓力、流量、液位等物理量。 關(guān)鍵詞 ：單片機；電流電壓轉(zhuǎn)換； A/D 轉(zhuǎn)換； LCD1602；聲光報警 II Abstract This paper discusses a kind of multifunctional parameter detection system based on single chip design use the single chip microputer as the controller STC89C52 chip,using current voltage conversion circuit can change the scene of the physical quantities,such as temperature,pressure,flow,level of 420 mA current signal into 15 V voltage signal,and provide for A/D conversion to the characteristics of the measurement system that there are much more analog quantities,ADC0809 is used as A/D conversion chip,using LCD1602 as a display device,can collect realtime display of temperature,pressure,flow and liquid the same time,the system also designed the circuit for parameter setting and sound and light alarming function. This paper is divided into three part introduces multifunctional parameter detection system based on single chip first part,mainly introduced the system design,the functional requirements of system,the system block diagram is given,and the selection of some ponents,hardware and software development environments are introduced。 A/D conversion。同時，還要對某個檢測點的任意參數(shù)進行隨機查詢，將所得到的檢測結(jié)果提取出來以便進行比較做出決策，調(diào)整控制方案。 在過去的幾十年里，隨著信息領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集方面的技術(shù)也取得了很大的進步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前社會的發(fā)展主流方向。它是一種編譯型程序設(shè)計語言，兼顧了多種高級語言 的特點，并具備匯編語言的功能。因此，使用 C51進行程序設(shè)計已成為軟件開發(fā)的一個主流 [3]。這就使得以單片機為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用 。設(shè)置按鍵對參數(shù)的檢測方式及報警值進行設(shè)置；同時，設(shè)置聲光報警功 能，當(dāng)采集參數(shù)的值超過預(yù)設(shè)上限值或低于預(yù)設(shè)下限值時蜂鳴器和報警指示燈發(fā)生相應(yīng)的變化，用于提示。 以下針對 Protel99SE的一些最新功能進行介紹 [4] ⑴ 可以生成多余 30種電氣連接網(wǎng)絡(luò)表 ； ⑵ 擁有較為強大的編輯全局功能 ； ⑶ 某一級器件從原理圖中被選擇，該器件在 PCB圖中也將被選擇 ； ⑷ 可以一起運行 PCB和原理圖，并允許在打開的 PCB圖和原理圖之間相互搜索元器件、網(wǎng)絡(luò)、引腳 ； ⑸ 原理圖至 PCB圖和 PCB圖到原理圖都可對元器件標號進行注釋，以實現(xiàn) PCB圖和電氣原理圖設(shè)計上的一致性 ； ⑹ 符合國際標準標題欄輸出和 GB4728國際標準庫即國際化設(shè)計要求；簡單方便使用的數(shù)模混合仿真（兼容 SPICE 3f5） ； ⑺ 對于原理圖設(shè)計 PLD和 CUPL語言都支持使用，標準 JED下載文件可以被生成；PCB可設(shè)計 16個電源 地層、 32個信號層和 16個機加工層 ； ⑻ 擁有超強的 “規(guī)則驅(qū)動 ”設(shè)計環(huán)境，支持 批處理 的和在線的設(shè)計規(guī)則檢查 ； 按鍵輸入 聲光報警 單片機 顯示 AD轉(zhuǎn)換 電流電壓轉(zhuǎn)換 溫度檢測 檢測 壓力檢測 流量檢測 液位檢測 4 ⑼ 擁有智能覆銅功能，根據(jù)具體情況覆銅可實現(xiàn)自動重鋪 ； ⑽ 提供多種工業(yè)中常用的標準電路板作為模版 ； ⑾ 擁有放置漢字的功能 ； ⑿ 可輸入和輸出 DXF格式文件和 DWG格式文件，可以和 AUTECAD等軟件進行數(shù)據(jù)之間的交換 ； ⒀ 智能封裝導(dǎo)航對 PGA和 BGA封裝十分方便 ； ⒁ 打印預(yù)覽功能簡便實用，打印結(jié)果的控制無需修改 PCB文件 ； ⒂ 十分獨特的 3D顯示，安裝事物后的效果可在壓板前看到