【正文】 魂，一個產(chǎn)品的好壞不僅僅看硬件配置，軟件業(yè)同樣起到了至關(guān)重要的作用。各函數(shù)之間相互獨(dú)立，各子函數(shù)的執(zhí)行均是被主函數(shù)或其他子函數(shù)調(diào)用后執(zhí)行數(shù)據(jù)傳遞。3．2功能函數(shù)介紹 主函數(shù)軟件介紹本設(shè)計中主函數(shù)比較簡單，主要是針對各子函數(shù)的調(diào)用。因此子函數(shù)的調(diào)用要全方位考慮問題，否則就會出現(xiàn)各種問題。另一方面在主函數(shù)中需要對顯示函數(shù)進(jìn)行頻繁的調(diào)用，否則也會出現(xiàn)上述情況。下面就對參數(shù)設(shè)置及查看狀態(tài)下，各功能碼的作用以及參數(shù)可設(shè)置的具體范圍介紹如下：功能碼1：零點(diǎn)設(shè)置，調(diào)節(jié)當(dāng)前狀態(tài)下的顯示零點(diǎn)值；功能碼2：線性調(diào)整，用于修正傳感器產(chǎn)生的線性誤差；功能碼3：報警點(diǎn)設(shè)置，用于設(shè)置報警點(diǎn)的液位顯示值；功能碼4：總線地址設(shè)置，用于設(shè)置傳感器當(dāng)前的的RS485通信地址；功能碼5：頻率查看，用于查看當(dāng)前的頻率顯示值。的脈沖信號得到的間斷脈沖串，即是調(diào)制后用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的信號如圖33二進(jìn)制碼的調(diào)制所示。紅外接收是紅外發(fā)送的反過程，需要將已經(jīng)編碼過的數(shù)據(jù)采集采集到并且將該數(shù)據(jù)解碼為單片機(jī)能夠識別的數(shù)據(jù)的過程。當(dāng)液位傳感器處于液位檢測界面的狀態(tài)下，按下遙控器“設(shè)置”鍵，數(shù)碼管顯示“1”即進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，通過遙控器上面的“設(shè)置”、“參數(shù)+”、“參數(shù)”、“功能+”、“功能”、“退出”按鍵對傳感器的參數(shù)進(jìn)行查看和修改。因此，Modbus協(xié)議的可靠性較好。CRC碼的計算方法是，先預(yù)置16位寄存器全為1。本設(shè)計中液位傳感器作為從設(shè)備，上位機(jī)作為主設(shè)備。所有的寄存器（包括通信寄存器本身和輸出數(shù)據(jù)寄存器）進(jìn)行讀操作之前，必須先寫通信寄存器，然后才能讀選定的寄存器。這樣同樣能夠達(dá)到設(shè)計要求，同時節(jié)省了大量的CPU時間。當(dāng)傳感器上電時，單片機(jī)首先給存儲器通訊獲取當(dāng)前參數(shù)配置，然后調(diào)用該配置進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。之后采納了老師的意見更改了采樣電路，至此該問題解決。再次使遙控器對準(zhǔn)接收器時頁無。同時老師給了一個建議，要求在耦合端增加運(yùn)算放大器，作為電壓跟隨器。時序圖如下圖310所示。圖39 AD7705讀出時序圖圖310 AD7705寫入時序圖本設(shè)計中使用AD7705作為液位傳感器的AD轉(zhuǎn)換器，由于AD7705芯片完成一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換耗時較長，若實時轉(zhuǎn)換就會使轉(zhuǎn)換過程占用大量的CPU時間，因此本設(shè)計中采用分時轉(zhuǎn)換方式，及采用計數(shù)的方式，當(dāng)達(dá)到某一值的時候開始轉(zhuǎn)換一次。這一寫到通信寄存器的數(shù)據(jù)決定下一次操作是讀還是寫，同時決定這次讀操作或?qū)懖僮髟谀膫€寄存器上發(fā)生。CRC碼中的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收時低字節(jié)在前。在計算CRC碼時，8位數(shù)據(jù)與寄存器的數(shù)據(jù)相異或，得到的結(jié)果向低位移一字節(jié)，用0填補(bǔ)最高位。Modbus協(xié)議需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，串行協(xié)議中除有奇偶校驗外，ASCII模式采用LRC校驗，RTU模式采用16位CRC校驗，但TCP模式?jīng)]有額外規(guī)定校驗，因為TCP協(xié)議是一個面向連接的可靠協(xié)議。待操作完成之后，清除當(dāng)前數(shù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)再次執(zhí)行，導(dǎo)致錯誤的發(fā)生。以脈寬為 0. 56ms 、周期為 1. 12ms 的組合表示二進(jìn)制的 “0” ；以脈寬為 1. 68ms 、周期為 2. 24ms 的組合表示二進(jìn)制的 “1” 。二進(jìn)制信號的調(diào)制由單片機(jī)來完成，它把編碼后的二進(jìn)制信號調(diào)制成頻率為38kHz第一位數(shù)碼管的顯示范圍為1～5，第2～4位數(shù)碼管顯示的內(nèi)容為參數(shù)值。因此硬件顯示對驅(qū)動信號的實時性要求就比較高，如果驅(qū)動信號延時時間較長的話就會導(dǎo)致數(shù)碼管顯示不連續(xù)，出現(xiàn)單個數(shù)碼管跳動顯示的情況。有一些函數(shù)如顯示函數(shù)、紅外遙控函數(shù)、數(shù)據(jù)存儲函數(shù)等，如果等一段時間更新數(shù)據(jù)的話就會出現(xiàn)問題。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。本軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，采用簡潔的代碼，提高代碼的編譯程度，進(jìn)一步提高軟件的執(zhí)行效率。給采樣器件稱重傳感器供電的電源模塊采用78L06，該芯片輸出電壓為6V，輸出電流大于100mA，稱重傳感器的工作電流小于30mA，完全滿足需要?？商峁?V的輸出電壓，輸出電流超過100mA。本傳感器中共需要以下直流電源：直流12V、直流6V、直流5V，需要電壓轉(zhuǎn)換芯片，下面分別介紹。為保證介質(zhì)連續(xù)就需要對傳輸電纜進(jìn)行阻抗匹配，查閱相關(guān)資料知通訊電纜的特性阻抗值為120Ω，因此在液位傳感器的末端需要并聯(lián)一個120Ω的電阻以達(dá)到阻抗匹配的目的，實現(xiàn)信號無反射的正常傳輸。由于總線處于外部電路，所以無法避免會受到外界的干擾；輕者使數(shù)據(jù)傳輸失敗，重者將影響整套系統(tǒng)的運(yùn)行，因此同樣需要采用隔離的方法來抵抗外界的干擾。主要參數(shù)介紹如下： ●正向?qū)娏鳎盒∮诘扔?0mA； ●最大峰值電流：下雨等于1A； ●最高工作電壓：DC 6V； ●輸入功率：70mW； ●基極發(fā)射極電壓：小于等于35V； ●發(fā)射極集電極電壓：小于等于6V； ●輸出功率：小于等于160mW；●工作溫度：（30～100）℃。）℃；●接收距離：大于8m；●光譜反應(yīng)：950nm。原理圖圖213 AD轉(zhuǎn)換電路原理圖 紅外接收電路參數(shù)介紹紅外遙控有發(fā)送和接收兩個組成部分。模擬信號中閑置引腳不宜懸空處理，特別是在電磁干擾較強(qiáng)或有高頻電路的環(huán)境中，會對輸出信號造成很大的干擾，因此這里把運(yùn)放閑置的輸入和輸出腳做接地處理，給其一個穩(wěn)定的地信號，防止其對輸出造成干擾，使采樣信號不準(zhǔn)確。177。主要參數(shù)介紹如下：該運(yùn)放內(nèi)部包括有兩個獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，增益值、信號極性以及更新速率的選擇可用串行輸入口由軟件來配置。～～。本設(shè)計中使用的A/D轉(zhuǎn)換芯片型號為AD7705，該芯片是一款16位AD轉(zhuǎn)換器，V； m=ρ12）Ω；●絕緣阻抗：大于5000MΩ；●相對濕度：（0～90）RH；●工作溫度：（10～60）℃；●安全過載：150%FS。路如下圖27所示。這里就需要增加數(shù)據(jù)存儲器，增加數(shù)據(jù)存儲電路單元。該三極管作為開關(guān)使用，工作在飽和區(qū)而不是工作在放大區(qū)，PNP型三極管主要參數(shù)介紹如下：●集電極發(fā)射極電壓： 30V；●集電極基電壓 ：40V；●射極基極電壓 ：5V；●集電極電流 ：；●耗散功率： ；●結(jié)溫 ：150℃；●特怔頻率 ：最小150MHZ；●放大倍數(shù)：30～90；●封裝形式：TO92。設(shè)計中使用的譯碼器的型號為：74LS138，該芯片參數(shù)如下：●額定工作電壓：DC5V；●最大工作電流：小于等于10mA；●電壓波動范圍：~；●有效輸入高電平電壓：大于2V；●有效輸入低電平電壓：；●輸出高電平電壓：5V；●輸出低電平電壓：；●輸出高電平電流：小于等于1mA；●輸出低電平電流：小于20mA；●封裝形式：DIP16。本設(shè)計中由于內(nèi)部存儲區(qū)足以滿足本設(shè)計需要，因此被設(shè)計中選擇內(nèi)部存儲區(qū)域，即此時該引腳上拉（5V）。由于數(shù)字信號在數(shù)據(jù)處理過程中速遞比較快，有可能會對模擬信號造成干擾，是模擬信號的波形發(fā)生畸變，造成采樣不準(zhǔn)間接影響輸出值，因此在模擬信號的電源地與數(shù)字信號的電源地之間需要串聯(lián)一個0Ω電阻，以達(dá)到單點(diǎn)接地的目的，將數(shù)字信號對模擬信號的影響降低到最小。在一個單片機(jī)控制系統(tǒng)中，電源模塊起到至關(guān)重要的作用，因為電源模塊的帶載能力和輸出文波直接影響到單片機(jī)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，因此對電源模塊的設(shè)計一定要避免以上不良影響。在光耦的輸出端加一個上拉電阻，保證頻率輸出由足夠的功率，便于遠(yuǎn)距離傳輸頻率信號不至于衰減的過多，從而使下級設(shè)備能夠正常讀取頻率輸出值。它采用三線串行接口, 有兩個全差分輸入通道, 能達(dá)到01003% 非線性的16 位無誤碼數(shù)據(jù)輸出, 其增益和數(shù)據(jù)輸出更新率均可編程設(shè)定, 還可選擇輸入模擬緩沖器, 以及自校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)方式。以上三點(diǎn)均是數(shù)碼管比液晶或其他屏所具有的優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計中考慮使用數(shù)碼管顯示。考慮到干擾的存在，因此在5V電壓中，需使用隔離電源；在單片機(jī)系統(tǒng)和外界輸出接口處也加以隔離，以達(dá)到隔離干擾的目的，保證傳感器系統(tǒng)的正常工作。通信芯片使用MAXIM公司生產(chǎn)的MAX3082芯片，該芯片采用差分信號傳輸，因此有較遠(yuǎn)的傳輸距離，一般2公里以上。這樣做的目的是：首先采樣器件（稱重傳感器）成本相對較低；其次，液位首先引流至液位管，液體和采樣器件無接觸，這樣不存在液體的化學(xué)性質(zhì)對采樣原件造成干擾或損壞。能直接將傳感器測量到的多路微小信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。顯示模塊考慮到該傳感器使用的特殊性，有可能安裝在較高的位置，因此需保證在3~5米的范圍內(nèi)能夠清楚的看到顯示數(shù)值。該高度即為待測容器液位的高度。液位傳感器產(chǎn)品達(dá)到10大類、42小類、6000多個品種，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢，但是在我國的所有生產(chǎn)液位傳感器的企業(yè)來看，外資企業(yè)優(yōu)勢明顯，國內(nèi)外企業(yè)綜合實力懸殊，這是因為我國生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小，人才短缺、研發(fā)能力弱，最關(guān)鍵的還是技術(shù)，難與國外企業(yè)抗衡。按液位傳感器輸出量的形式分類，可分為模擬式和數(shù)字式傳感器。 second for the bus output, bus output mode selected for RS485, modbusRTU protocol used the standard, not only can receive sensor data, but also through remote transmission bus mand to the control objective.The sensor uses more occasions, especially the bus munication installation and subsequent maintenance are very convenient, and relatively low cost, so it has broad market prospects.Key words：intelligent instruments；weighing sensor；modbusRTU protocol 15 目 錄摘 要 IIAbstract III第1章 LED顯示屏簡介 1 課題來源 1 LED顯示屏發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 LED發(fā)展現(xiàn)狀 2 LED大屏幕的發(fā)展趨勢 3 LED顯示屏的設(shè)計要求 5 LED大屏幕顯示系統(tǒng)的分類 5 LED顯示屏的設(shè)計要求 6 本章小結(jié) 7 參考文獻(xiàn) 8 致 謝 10 附錄A 11 附錄B 12 附錄C 13 第1章 整體設(shè)計概述隨著微電子、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展以及綜合自動化程度的不斷提高，目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的智能儀表，其技術(shù)也同樣在過去的二十多年里得到了迅猛的發(fā)展。SJ0051畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書題目： 一種工業(yè)用液位傳感器的設(shè)計 二級學(xué)院（直屬學(xué)部）： 專業(yè)：電氣工程及其自動化 班級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 評閱教師姓名： 職稱： 2014 年 6 月摘 要本液位傳感器系統(tǒng)主要有以下部分功能電路組成：CPU（AT89S52單片機(jī)）模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、頻率輸出模塊、總線通訊模塊、遙控接收模塊。關(guān)鍵詞： 智能儀表；稱重傳感器；modbusRTU協(xié)議AbstractThe liquid level sensor system has the following main function circuit: CPU (AT89S52 chip) module, display module, data storage module, power module, A/D conversion module, data acquisition module, frequency output module, munication module, remote control module.The liquid level sensor is mainly used in industrial applications, such as: in the fields of petroleum chemical industry, water conservancy and hydropower, environmental monitoring and water plants, sewage treatment plant. The principle of this sensor is to use the principle of municating vessels, the tank or pool of liquid through the liquid to the liquid drainage tube drainage tube, the liquid level tube is arranged at the bottom of the weighing sensor, called weight into voltage signal output, and then through the A/D processing the data