【正文】 ........... 24 第 5 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 ............................................... 27 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） VI 系統(tǒng)原理圖 .................................................. 27 系統(tǒng)原理綜述 ................................................ 27 硬件仿真圖 .................................................. 27 軟件調(diào)試結(jié)果 ................................................ 27 第 6 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) ................................................. 28 參考文獻(xiàn) ............................................................ 29 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1章 緒論 水位監(jiān)測(cè)裝置 概況 水庫(kù)是我國(guó)防洪廣泛采用的工程措施之一。由于有閘門控制，所以這類水庫(kù)防洪限制水位可以高出溢洪道堰頂，并在泄洪過程中隨時(shí)調(diào)節(jié)閘門開啟程度來控制下泄流量，具有滯泄和泄洪雙重作用。操作方便、性能良好。 CPU 的選擇 AT89S52 引腳定義及功能介紹 如圖 E A / V P31X119X218R E S E T9IN T 012IN T 113T014T115P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 0 . 039P 0 . 138P 0 . 237P 0 . 336P 0 . 435P 0 . 534P 0 . 633P 0 . 732P 2 . 021P 2 . 122P 2 . 223P 2 . 324P 2 . 425P 2 . 526P 2 . 627P 2 . 728RD17WR16P S E N29A L E /P30T X D11R X D10A T 8 9 S 5 2 圖 AT89S52 引腳及網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào) 89C51 是 Intel公司生產(chǎn)的一種單片機(jī)，在一塊芯片上集成了個(gè)微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 ： （定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 （定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI （在系統(tǒng)編程用） MISO （在系統(tǒng)編程用） SCK （在系統(tǒng)編程用） P2 口 ： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P3 端口寫 “ 1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 1）原理：根據(jù)壓力與水深成正比關(guān)系的靜水壓力原理，運(yùn)用壓敏元件作傳感器的水位 汁。它具有與單片機(jī)接口連接簡(jiǎn)單，占用線路板體積較小，性價(jià)比較高的優(yōu)點(diǎn)。1LSB。在每個(gè)時(shí)鐘的 上升跳變時(shí)，Dl端的數(shù)據(jù)就移入多路器地址移位寄存器。為使選定的通道穩(wěn)定，在通道配置位輸送完后，要隔一個(gè)時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)才在時(shí)鐘的下降沿從引腳 D0 輸出數(shù)據(jù)至單片 機(jī) 。變換結(jié)果范圍為 0FF。同時(shí)使兩機(jī)共地，從而建立兩機(jī)之間的通信。 A： 485 差分信號(hào)的正向端。它是將每個(gè)獨(dú)立按鍵按一對(duì)一的方式直接接到單片機(jī)的 I/O口上，通過程序掃描查詢方式實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)系統(tǒng)交互的。具有段尋址指令，可方便地用來控制獨(dú)立的 LED顯示管 ； HD7279A和微處理器之間采用串行接口， .其接口和外圍電路比較簡(jiǎn)單，且占用 口線少，加之它具有較高的性能價(jià)格比，因此，在微型控制器、智能儀表、控制面板和家用電器等領(lǐng)域獲得了日益廣泛的應(yīng)用。 流程圖設(shè)計(jì) 主程序流程圖設(shè)計(jì) 根據(jù)實(shí)際需要，數(shù)據(jù)處理部分需要完成的任務(wù)有 :通過串行通信，接收上位機(jī)發(fā)送來的控 制命令，選擇需要采集的通道，并針對(duì)選定通道，采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)顯示，再通過串行通信發(fā)送給上位機(jī)。通道處理程序執(zhí)行完畢后，一通過數(shù)碼顯示芯片進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示，然后發(fā)送數(shù)據(jù)至上位機(jī)。下面以第 1 通道為例，位地址 0H 為該通道的標(biāo)志位，若位 0H 值為 1，則說明要采集第 1 通道。緊接的 5 位是配置位，選中 AD 轉(zhuǎn)換的通道。除以 2后，用其余數(shù)來判斷小數(shù)點(diǎn)之后的值。 DATA 引腳為高阻狀態(tài)。首先置高M(jìn)AX3082d 的 RE 引腳，使 MAX3082 進(jìn)入接收狀態(tài)，然后置高 Dl引腳，電平輸入端口進(jìn)入工作狀態(tài)，待到數(shù)據(jù)接收完畢，調(diào)用 SEND 子程序向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。HD7279A 的 KEY 連接于 CS BIT 。取出 顯示數(shù)據(jù) MOV DPTR, DSEG 。延時(shí) 1ms INC R0 。延時(shí) 30ms DL: MOV R6, 0F9H DL1: DJNZ R6, DL1 。 軟件調(diào)試結(jié)果 利用匯編軟件進(jìn)行調(diào)試匯編，并驗(yàn)證結(jié)果。清除 RE，使 MAX08332 進(jìn)入待機(jī)狀態(tài) RET 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 27 第 5章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)原理綜述 根據(jù)具體的原理電路圖綜述本次設(shè)計(jì)所要完成功 能的原理。顯示段碼表 DB F8H， 80H， 90H， 88H， 83H， 0C6H， 0A1H DB 86H， 84H， 0FFH 控制報(bào)警電路連續(xù)鳴音 30ms 的控制子程序的清單 SND: SETB 。取位控字 MOVX R1, A 。指向位控口 MOV R1, A 。TLC0838 的 CLK 連接于 DAT BIT 。 報(bào)警程序設(shè)計(jì)如圖 所示 。先介紹其工作方式。具體做法是將在 1s 內(nèi)采樣 n 次的 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果求算術(shù)平均 (n 為整數(shù)且 n2)，采樣頻率可通過延時(shí)子程序來確定。在每個(gè)時(shí)鐘的上升跳變時(shí)， Dl端的數(shù)據(jù)就移入多路器地址移位寄存器。 循環(huán)判斷數(shù)據(jù)采集通道子程序中，通過判斷 9 個(gè)標(biāo)志位，即可決定采集哪個(gè)通道。系統(tǒng)初始化完成。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要是單片機(jī)數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)部分。 HD7279A 內(nèi)部含譯碼器，可直接接收 BCD 碼或是 16 進(jìn)制碼，并同時(shí)具有 2 種譯碼方式，各位可獨(dú)立控制譯碼 1 不譯碼、消隱和閃爍等屬性 。 人機(jī)對(duì)話接口電路設(shè)計(jì) 按鍵系統(tǒng)設(shè)計(jì) 鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中是一個(gè)很關(guān)鍵的部件，它能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)、發(fā)送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。 DE： 高電平有效的發(fā)送允許。 本系統(tǒng)把單片機(jī)的 TXD、 RXD 信號(hào)通過 MAX3O28 芯片把 TTL 電平轉(zhuǎn)化為R458 電平。在 SE 為高時(shí)，數(shù)據(jù)先從最高到最低位輸出，并將最低位保持在數(shù)據(jù)線上 ； 在 SE 為低時(shí)，數(shù)據(jù)從低位開始重新輸出一遍。 SARS 狀態(tài)輸出變高表示轉(zhuǎn)換過程正在進(jìn)行。 CS 在整個(gè)轉(zhuǎn)換過程中必須置為低。以 SPI 總線與單片機(jī)接口。信號(hào)采集單元選用串行多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器 TLC0838 來實(shí)現(xiàn)。 對(duì)單片機(jī)來說 ,單片機(jī) +晶振電路 +復(fù)位電路 ,便組成了一個(gè)最小系統(tǒng) 。 FLASH 存儲(chǔ) 器編程時(shí)，該引腳加上 ＋ 12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 ALE/PROG—— 當(dāng)訪問外部程序存儲(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)。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）。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯電平。 3 單片機(jī)控制： 單片機(jī)將由前幾輸入的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析和處理，從而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。 水位監(jiān)測(cè)裝置 研究?jī)?nèi)容 本論文主要研究水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。蓄在水庫(kù)的一部分洪水可在枯水期有計(jì)劃地用于興利需要。本文還詳細(xì)地給出了相關(guān)的硬件框架和軟件流程圖，并編制了相應(yīng)的匯編語言程序。 設(shè)計(jì)任務(wù)： 1 選擇液位傳感器及其接口電路 設(shè)計(jì) 2. CPU 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括 CPU 選擇，晶振電路，復(fù)位電路） 3. 報(bào)警、顯示及按鍵電路設(shè) 計(jì) 4. 程序流程圖設(shè)計(jì)及程序清單編寫 技術(shù)參數(shù)： 1． 連接 1 只液位傳感器，量程達(dá) 5 米，測(cè)量精度達(dá) 1 厘米，閾值可自定設(shè)定 2． 工作電源 220V 設(shè)計(jì)要求 ： 分析系統(tǒng)功能，選擇合適的單片機(jī)及傳感器， 模擬量檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 等； 應(yīng)用專業(yè)繪圖軟件繪制硬件電路圖和軟件流程圖； 按規(guī)定格式，撰寫、打印設(shè)計(jì)說明書一份