【正文】 表42 A/D轉(zhuǎn)換幅值數(shù)據(jù)關(guān)系對(duì)照表滿刻度比率 相對(duì)電壓幅值Vref= 二進(jìn)制高四位 低四位 高四位電壓 低四位電壓F 1111 15/16 15/256 E 1110 14/16 14/256 D 1101 13/16 13/256 C 1100 12/16 12/256 B 1011 11/16 11/256 A 1010 10/16 10/256 9 1001 9/16 9/256 0 1000 8/16 8/256 7 0111 7/16 7/256 6 0110 6/16 6/256 5 0101 5/16 5/256 4 0100 4/16 4/256 3 0011 3/16 3/256 2 0010 2/16 2/256 1 0001 1/16 1/256 0 0000 0/16 0/256 綜上，電壓幅值與液位高度在數(shù)值上是相等的。mid=(quotientac)/10。0x3c。0x3c)){manage_key5()。0x3c調(diào)用相應(yīng)子程序是否圖 42 鍵盤(pán)程序流程圖此首先置控制引腳高電平，延遲幾個(gè)時(shí)鐘周期待信號(hào)穩(wěn)定，P0口輸出處理后的數(shù)據(jù)，同樣延遲幾個(gè)時(shí)鐘周期待信號(hào)穩(wěn)定，控制引腳置低電平，數(shù)據(jù)鎖存，顯示輸出。_nop_()。以下是液位檢測(cè)與電機(jī)控制部分源程序代碼：check_lq(){ad_start()。key=0。通信波特率設(shè)計(jì)為4800bps，過(guò)高的波特率在沒(méi)有檢糾錯(cuò)方式的情況下易發(fā)生數(shù)據(jù)的丟失，過(guò)低的波特率會(huì)使傳輸變慢；8位有效數(shù)據(jù)位；無(wú)奇偶校驗(yàn)位；1位停止位。接收過(guò)程：清零E，使系統(tǒng)處于接收狀態(tài)；等待，直到接收完畢，讀串行通信緩沖區(qū)SBUF ；繼續(xù)保持接收狀態(tài)。無(wú)論是讀還是寫(xiě)，二者結(jié)構(gòu)類(lèi)似。由于采用半雙工的通信方式，需要控制變量E的置位與復(fù)位轉(zhuǎn)換發(fā)送與接收的狀態(tài)。makemark(0)。amp。 電機(jī)控制模塊軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)主控芯片控制繼電器外圍電路，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)與關(guān)停。_nop_()。它的特點(diǎn)是在ALE輸入信號(hào)的下降沿到來(lái)時(shí)鎖存信號(hào)，因Key_value=P3amp?！璫ase 0x1c:delay(30000)。void judge_key(void){uchar Key_value=0。if(ac2)quotient++。具體分為以下幾個(gè)模塊列表描述。它兼顧了多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，并具備匯編語(yǔ)言的功能。硬件電路如圖313：圖 313 串行通信模塊電路圖 其他外圍電路的設(shè)計(jì)繼電器電路設(shè)計(jì)。因此，液位高度xUNI的變化同樣正比于輸入電壓，故而A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)正比于液位高度。DB0~DB7 8位的數(shù)字輸出。/RD為高電平時(shí)， DB0~DB7處于高阻抗：/RD為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)才會(huì)輸出。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc≥ 之前，RST必須保持低電平。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。根據(jù)以上的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)電路圖如圖35： 存儲(chǔ)單元硬件設(shè)計(jì)存儲(chǔ)模塊的硬件設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，由于 AT89S52 單片機(jī)為數(shù)據(jù)線與低 8 位地址線復(fù)用，需要使用地址鎖存芯片 74LS373。其作用就是通過(guò)按動(dòng)它們實(shí)現(xiàn)對(duì)高低警戒液位的設(shè)置。根據(jù)電路設(shè)計(jì)規(guī)范和AT89S52芯片手冊(cè)，設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路與復(fù)位電路如圖32：圖 32 復(fù)位電路及時(shí)鐘電路圖中網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)RST 連接單片機(jī)RST 引腳，具有上電復(fù)位與手動(dòng)復(fù)位的功能；XTAL1與XTAL2連接單片機(jī) XTAL1和XTAL2引腳，且并聯(lián)兩個(gè) 30pF匹配電容使晶振起振。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。此外， （ ）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下所示：? 在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低8位地址字節(jié)。對(duì)P0 端口寫(xiě)“1” 時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過(guò)萬(wàn)能表測(cè)量。 電機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)方案由于設(shè)計(jì)中沒(méi)有規(guī)定水泵電機(jī)的參數(shù)規(guī)格，而且不同型號(hào)的水泵參數(shù)不盡相同，電氣參數(shù)的不同使得在電路上的設(shè)計(jì)差異較大，因此在此僅作理論演示。4) RS485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá)3000米，另外RS232C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。不同設(shè)備間串口通信的過(guò)程中，需要采用相同的的接口標(biāo)準(zhǔn)才能通信。有的轉(zhuǎn)換器提供了不同量程的引腳，只有正確使用，才能保證轉(zhuǎn)換精度。根據(jù)采樣定理和實(shí)際需要，一個(gè)周期的波形需采10個(gè)樣點(diǎn)，那么這樣的A/D轉(zhuǎn)換器最高也只有處理頻率為 1KHz的模擬信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器的精度應(yīng)與測(cè)量裝置的精度相匹配?；旧希梢愿鶕?jù)以下幾個(gè)方面的指標(biāo)選擇一個(gè)A/D 器件。? 與TTL 兼容 Vcc=5V。下面將主要的性能指標(biāo)作一綜合：? 實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算2100年之前的秒、分、時(shí)、日期、星期、月、年的能力，還有閏年調(diào)整的能力。目前市場(chǎng)上的時(shí)鐘芯片很多，如 DS1302/DS1307/HT1380/HT1381/PCF8563 等?？梢钥闯鯮OM的存儲(chǔ)復(fù)雜，不適宜實(shí)時(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。NAND閃存的存儲(chǔ)單元?jiǎng)t采用串行結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)單元的讀寫(xiě)是以頁(yè)和塊為單位來(lái)進(jìn)行（一頁(yè)包含若干字節(jié)，若干頁(yè)則組成儲(chǔ)存塊，NAND的存儲(chǔ)塊大小為8到32KB），這種結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)在于容量可以做得很大，超過(guò)512MB容量的NAND產(chǎn)品相當(dāng)普遍， NAND閃存的成本較低，有利于大規(guī)模普及。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)方案使用AT89S52內(nèi)部256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器記錄數(shù)據(jù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因而需要擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，LED顯示器的現(xiàn)實(shí)方法有兩種：靜態(tài)顯示法和動(dòng)態(tài)顯示法。另外，AT89S52可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。15) 和其他外設(shè)芯片放在一起的綜合考慮。例如設(shè)計(jì)電視機(jī)遙控器，2節(jié)干電池供電,至少應(yīng)該能在~。例如速度、程序存儲(chǔ)器容量、I/O引腳數(shù)量等。同時(shí)可以獲取設(shè)備運(yùn)行時(shí)記錄的數(shù)據(jù)，并能夠?qū)?shù)據(jù)保存。 本課題主要研究?jī)?nèi)容本設(shè)計(jì)以水箱供水為模型，鑒于單片機(jī)液位測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確、重復(fù)性能好、功耗低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)以單片機(jī)為基礎(chǔ)的液位測(cè)量監(jiān)控記錄系統(tǒng)。●光纖測(cè)量法光纖液位檢測(cè)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新技術(shù)。特別是接觸式測(cè)量裝置不能適用的特殊場(chǎng)合，如高粘度、強(qiáng)腐蝕性、污染性強(qiáng)，易結(jié)晶的介質(zhì)。限于篇幅，下面僅簡(jiǎn)單介紹電容測(cè)量法的基本原理。隨著國(guó)家工業(yè)的迅速發(fā)展，液位測(cè)量技術(shù)被廣泛應(yīng)用到石油、化工、醫(yī)藥、食品等各行各業(yè)中。 在 計(jì) 算機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 和 通 信 、 醫(yī) 用 設(shè) 備 、 工 商 、 金 融 、 科 研 、 教 育 、 國(guó) 防 、 航 空 航 天 等 領(lǐng) 域 都 有著 十 分 廣 泛 的 應(yīng) 用 。1976 年 單 片 機(jī) 的 推 出 為 電 子 電 路 設(shè) 計(jì) 提 供 了 新 的 思 路 ， 也 促 進(jìn) 了 模 擬 電 路 向 數(shù) 字 電路 發(fā) 展 的 歷 程 ?；趩纹瑱C(jī)的液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要液位測(cè)量廣泛應(yīng)用于工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、生活等領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；液位測(cè)量；實(shí)時(shí)監(jiān)控；串口通信The Design of Liquid Level Control System Based on MCUAbstractThe liquid level measurement is widely used in industry, economy, life and other fields. This design take the water tank water supply as a model, uses in carries on the survey to the water tank fluid position signal to monitor the record. The liquid level measurement device base on MCU is widely used because of many characteristics such as high measurement accuracy, good repeatability, low power consumption and long useful time. When we study Scientific Outlook on Development thoroughly, the design of electronic aid should include the thought of sustainable development. So, beyond the liquid level measurement device based on MCU, expand the functions of realtime monitoring, data acquisition, serial munication. Through the new functions, the scientific method of the liquid level measurement could be bined with Statistical Science, be used to manage the water resources reasonable, reduce energy consumption.This thesis introduces the design process of the liquid level control system by several parts as system schema, the design of hardware circuit, the software of host puter and system software, ultimately achieved the level of realtime measurement and monitoring. Finally, the paper summarizes the problems and solutions of the design process, describes briefly the method of data processing, and leads to ideas of the further design and development.Keywords：MCU；Liquid Level Measurement；Realtime monitoring；Serial Communication目 錄引言 ......................................................................1第 1 章 緒論 ..............................................................2 課題背景與研究意義 ..................................................2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展 ................................................2 本課題主要研究?jī)?nèi)容 ..................................................3第 2 章 系統(tǒng)總體方案 ......................................................4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ........................................................4 系統(tǒng)框圖 ............................................................4 硬件設(shè)計(jì)方案 ........................................................4 主控模塊設(shè)計(jì)方案 ................................................5 鍵盤(pán)模塊設(shè)計(jì)方案 ................................................5 顯示模塊設(shè)計(jì)方案 ................................................6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)方案 ............................................6 時(shí)間模塊設(shè)計(jì)方案 ................................................7 A/D 轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)方案 ............................................8 通信模塊設(shè)計(jì)方案 ................................................9 電機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)方案 ...........................................10第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) .................................