基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(doc畢設(shè)論文)-預(yù)覽頁
【正文】 電器，控制水泵停止上水；檢測(cè)值若低于下限設(shè)定值，要求報(bào)警，開啟繼電器，控制水泵開始上水。二、 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 硬件組成 水位控制系統(tǒng)的硬件主要包括單片機(jī)系統(tǒng)、水位探測(cè)傳感電路、光報(bào)警顯示電路、穩(wěn)壓電路、繼電器控制水泵加水電路、以及高塔模型組成。片內(nèi)有2 K字節(jié)的閃速程序存儲(chǔ)器(采用電擦除編程, 可重復(fù)編程1000次,數(shù)據(jù)可保10年),除沒有P0口、P2口外,具有8031所有功能結(jié)構(gòu),即一片AT89C2051相當(dāng)于803373 、2716 組成的最小系統(tǒng)。P1 口輸出驅(qū)動(dòng)器能提供20mA 的灌電流驅(qū)動(dòng)能力, 其鎖存器寫1 時(shí)可作為輸入口。綜上所述, P1 和P3 口中的各口線可直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管, 不用再配置發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路, 不用再配置比較器, 從而簡(jiǎn)化了控制電路的結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，即把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。3控制或與其他電源復(fù)用引腳RST，ALE/，/VppRST：復(fù)位輸H入端。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。然而要注意的是，如果保密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)在內(nèi)部會(huì)鎖存端的狀態(tài)。在Flash編程時(shí)，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。在對(duì)Flash編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P1接收低8位地址。P2作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。對(duì)端口寫1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。本設(shè)計(jì)當(dāng)中我們采用的水位探測(cè)傳感器簡(jiǎn)單易做，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。其發(fā)光機(jī)理是當(dāng)在PN結(jié)兩端注入正向電流時(shí)，注入的非平衡載流子（電子－空穴對(duì)）在擴(kuò)散過程中復(fù)合發(fā)光，這種發(fā)射過程主要對(duì)應(yīng)光的自發(fā)發(fā)射過程。由于PN結(jié)阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復(fù)合。本電路采用不同顏色的發(fā)光二極管來表示不同的水位情況。（4） 穩(wěn)壓電路 本電路的主要作用是使從傳感器輸出的電平能夠穩(wěn)定地輸入單片機(jī)中，主要由三極管的兩極放大穩(wěn)定電路組成，其工作過程是水位探測(cè)傳感器把探測(cè)到的電信號(hào)送給R12,如果送入的是高電平則R1QD圖5 穩(wěn)壓電路原理圖（5）水泵的介紹 水泵是每個(gè)家庭必不可少的生活工具，雖然大多數(shù)人并沒有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)， 但這確是事實(shí)。1流量（Q） 泵的流量是指單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體的數(shù)量。單位為米液柱高度，習(xí)慣上省去“液柱”，以米（m）表示。損失揚(yáng)程與管路上的水管和附件種類（低閥、閘閥、逆止閥、直管、彎管）、數(shù)量、水管內(nèi)徑、管長(zhǎng)、水管內(nèi)壁粗糙程度以及水泵流量等都有密切關(guān)系，這一點(diǎn)在管路設(shè)計(jì)和選配水管和附件時(shí)也應(yīng)注意。如生產(chǎn)氣蝕，不僅水泵性能變壞，而且也可能使葉輪損壞。5比轉(zhuǎn)數(shù)（ns）在前述水泵型號(hào)中，有些型號(hào)的組成部分有比轉(zhuǎn)數(shù)這個(gè)參數(shù)。如軸流泵比轉(zhuǎn)數(shù)比混流泵大，混流泵比轉(zhuǎn)數(shù)也是反映水泵特性的綜合性指標(biāo)。（6）電源電路模塊電源電路雖然簡(jiǎn)單，但需要功能可靠，所用采用兩個(gè)三端集成穩(wěn)壓器7807805，可以方便的實(shí)現(xiàn)此功能，電路如圖6所示圖6 電源電路（7）繼電器控制電路該電路由繼電器RL1和閉合開關(guān)、光電耦合器、水泵RRRR10以及DQ3等組成。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，在本設(shè)計(jì)當(dāng)中發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏三極管。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。（8）看門狗技術(shù)在由單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,由于單片機(jī)的工作常常會(huì)受到來自外界電磁場(chǎng)的干擾,造成程序的跑飛,而陷入死循環(huán),程序的正常運(yùn)行被打斷,由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作,會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài),發(fā)生不可預(yù)料的后果,所以出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮,便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的芯片,俗稱看門狗(watchdog)。所以在使用有看門狗的芯片時(shí)要注意清看門狗。Fosc/12，溢出周期為(65 535+1)／1=65 536(μs)。主控程序的每次循環(huán)都將刷新T0的初值。 程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總程序如下： （1）匯編語言程序設(shè)計(jì) ORG 0000H LJMP STARTSTART: SETB SETB RESTART: MOV A,P1 ANL A,00000011B CJNE A,00H,LOOP1 。當(dāng)達(dá)到高水位時(shí)，停止電動(dòng)機(jī)，亮黃燈 SETB SETB CLR LJMP RESTART RET END（2）C語言程序設(shè)計(jì) includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit P10=P1^0。void delay(uint z)。 P21=0。amp。 P20=1。 for(x=z。y)。軟件抗干擾的設(shè)計(jì)軟件抗干擾的措施應(yīng)用單片機(jī)中的兩個(gè)定時(shí)器TO和T1，對(duì)主程序的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。而T1的中斷正常與否，再由TO定時(shí)中斷子程序來監(jiān)視，以構(gòu)成了循環(huán)，TO監(jiān)視T1，T1監(jiān)視主程序，主程序又來監(jiān)視TO,從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)今計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在這方面的應(yīng)用，已使液位控制系統(tǒng)達(dá)到自動(dòng)化、智能化，廣泛應(yīng)用于國(guó)民生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的開發(fā)與設(shè)計(jì)全部過程，對(duì)于我的重要意義在于能在進(jìn)一步層次了解單片機(jī)的工作原理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)
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