【正文】 N/OUT IN/OUT CD4051引腳圖表1 CD4051真值表選通通道輸入狀態(tài)INHIBITCBA0000010001200103001140100501016011070111NONE1***盡管水位檢測(cè)原理簡(jiǎn)單，但應(yīng)用時(shí)卻不能僅僅用每路的通斷來判斷水位時(shí)否沒過該路的點(diǎn)擊。在不同時(shí)刻，系統(tǒng)對(duì)4組LED和數(shù)碼管快速的循環(huán)掃描，就完成了面板顯示的功能。本設(shè)計(jì)引入一種獨(dú)特的掃描思想循環(huán)掃描，由于水位檢測(cè)的數(shù)據(jù)采集及顯示的實(shí)時(shí)性要求不是很高，而單片機(jī)的的運(yùn)行速度相對(duì)很快，如果分時(shí)選通各個(gè)采樣及顯示通道，整體開來近似為同時(shí)進(jìn)行的，只要不斷的重復(fù)這一掃描過程，就可以完成無間隔數(shù)據(jù)采集和無閃爍顯示。80mm、177。在地下水監(jiān)測(cè)儀器的研制中，要在多品種和提高技術(shù)水平上下功夫，真正做到能準(zhǔn)確、及時(shí)、真實(shí)的數(shù)據(jù)反映地下水狀況和變化規(guī)律[1]。關(guān)鍵詞：PIC單片機(jī)；水位檢測(cè)；LED顯示Design of Waterlevel Detecting Meter Abstract: Water level detection and display devices has a wide range of applications in industry, this article design a realtime detection and display equipment water level design focuses on the design and implementation of data acquisition system for the water level,and its main function is to plete the data collection, processing, display, data storage and so to the data acquisition system architecture and functional requirements analysis,the article design and acplish the acquisition system with simple structure using PIC16F877 singlechip as the core,it can detect the water level with CD4051 implements the data storage and processing in the PIC MCU, access to the current water level, and design digital display drive control design is a lowpower waterlevel data acquisition device based on singlechip technology,it39。設(shè)計(jì)主要論述對(duì)水位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，其主要功能是完成數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。 LED display第1章 引言 水位檢測(cè)儀器的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的監(jiān)測(cè)儀器已具有一定研究、開發(fā)和生產(chǎn)能力，特別是各種儀器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)的最新研究成果，使我國(guó)儀器研制和在用儀器改造的升級(jí)，邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。第2章 水位監(jiān)測(cè)儀的基本原理 功能說明對(duì)偏離零點(diǎn)的水位進(jìn)行檢測(cè)，然后將帶符號(hào)的水位置（低于或高于零點(diǎn)）用數(shù)碼管顯示出來，并通過雙色發(fā)光二極管LED陣列對(duì)水位高度進(jìn)行模擬顯示。240mm共15點(diǎn)的基礎(chǔ)上，檢測(cè)水位偏離零點(diǎn)的大小。通過檢測(cè)兩個(gè)電極是否導(dǎo)通就可以檢測(cè)水位的高度了。對(duì)15個(gè)檢測(cè)點(diǎn)相應(yīng)有15個(gè)檢測(cè)通道，本設(shè)計(jì)運(yùn)用兩片8通道的多路選擇開關(guān)CD4051，對(duì)各個(gè)通道循環(huán)檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。所以，不能通過判斷單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集引腳輸入電平高低來判斷水位是否到達(dá)某點(diǎn)，否則介于高低電平之間的電平狀態(tài)就無法做出判斷，而這種情況可能存在。 數(shù)據(jù)采集原理圖 數(shù)碼管與LED顯示鍵盤和顯示器是單片機(jī)系統(tǒng)中人機(jī)對(duì)話不可缺少的一部分。（1) 移位寄存器 74LS164。由于74LS164在高電平輸出時(shí)，；低電平輸出時(shí)，起輸出最大電流為8mA，不足以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管或發(fā)光二極管正常工作，所以在本設(shè)計(jì)中外加數(shù)據(jù)緩沖器以增大驅(qū)動(dòng)能力，使數(shù)碼管和二極管可以正常工作。 雙色二極管外觀圖表3 雙色二極管的功能表引腳1引腳2二極管狀態(tài)00熄滅01綠色10紅色11混合顏色，其主要功能流程是：將單片機(jī)輸出的串行數(shù)據(jù)通過74LS164移位寄存器轉(zhuǎn)化并行數(shù)據(jù)，經(jīng)74LS244數(shù)據(jù)緩沖器驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管及LED顯示。另外由一個(gè)雙色二極管作為報(bào)警燈，RD5口與二極管引腳1相連，作為上限報(bào)警燈；RD4口與二極管的引腳2相連，作為上限報(bào)警燈。 即：①時(shí)鐘源選擇位TMR1CS（Bit1）清零，選擇內(nèi)部時(shí)鐘源 ②分頻比選擇位T1CKPS0～T1CKPS1（Bit5～4）置位11，選擇分頻比1：8l 給TMR1計(jì)數(shù)器TMR1H（地址為0FH）、TMR1L（地址為0EH）賦初值l 將中斷控制寄存器INTCON（地址為0BH）中的全局中斷屏蔽位GIE（Bit7）置位，響應(yīng)所有外圍設(shè)備模塊產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求l 將中斷控制寄存器INTCON（地址為0BH）中的外設(shè)中斷屏蔽位PEIE（Bit6）置位，開放第二級(jí)別的外圍中斷 TMR0初始化TMR0初始化步驟如下：n 通過選項(xiàng)寄存器OPTION_REG（地址為81H）設(shè)置TMR0的分頻比及時(shí)鐘 即：①時(shí)鐘選擇位T0CS（Bit5）清零，由內(nèi)部提供的指令周期信號(hào)作為時(shí)鐘源 ②分頻器分配為PSA(Bit3)清零，分頻器分配給TMR0 ③分頻器分頻比選擇位PS2～PS0（Bit2～0）置位111，選擇分頻比1：128n 將INTCON寄存器（地址為0BH）中的TMR0中斷標(biāo)志位T0IF(Bit2)清零并將中斷屏蔽位T0IE（Bit5）置位n 將中斷控制寄存器INTCON（地址為0BH）中的全局中斷屏蔽位GIE（Bit7）置位，響應(yīng)所有外圍設(shè)備模塊產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求n 將中斷控制寄存器INTCON（地址為0BH）中的外設(shè)中斷屏蔽位PEIE（Bit6）置位，開放第二級(jí)別的外圍中斷n 給TMR0計(jì)數(shù)器賦初值定時(shí)/計(jì)數(shù)器其功能都是靠寄存器計(jì)數(shù)值的累積來實(shí)現(xiàn)的，PIC單片機(jī)采用遞增方式，計(jì)數(shù)值累加到上限后會(huì)產(chǎn)生溢出，相應(yīng)的會(huì)在溢出中斷標(biāo)志位上反映出來。TMR0的特點(diǎn)：u 8位寬定時(shí)/計(jì)數(shù)器u 計(jì)數(shù)器TMR0內(nèi)容可讀可寫u 8位軟件可編程預(yù)分頻器u 內(nèi)部/外部時(shí)鐘可選，外部時(shí)鐘觸發(fā)邊沿可選u 溢出中斷功能TMR1的特點(diǎn)：u 16位寬定時(shí)/計(jì)數(shù)器u 計(jì)數(shù)器TMR1內(nèi)容可讀可寫u 3位軟件可編程預(yù)分頻器u 累加計(jì)數(shù)信號(hào)源可選內(nèi)部時(shí)鐘、外部觸發(fā)信號(hào)或自帶時(shí)基振蕩器信號(hào)u 溢出中斷功能TMR2的的特點(diǎn)：u 8位寬的定時(shí)器u 計(jì)數(shù)器TMR2內(nèi)容可讀可寫u 2位軟件可編程與預(yù)分頻器，4位軟件可編程后分頻器u 累加計(jì)數(shù)信號(hào)源可選內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，因此只能工作在定時(shí)器模式u 8位周期寄存器u 溢出次數(shù)經(jīng)過分頻后溢出中斷u 可以由用戶軟件關(guān)閉退出定時(shí) 本設(shè)計(jì)應(yīng)用到了TRM0和TMR1 TMR1中斷服務(wù)程序 設(shè)定系統(tǒng)的水位刷新時(shí)間為1S，即單片機(jī)每秒鐘對(duì)采樣通道進(jìn)行一遍A/D轉(zhuǎn)換、軟件上則設(shè)定TMR1定時(shí)器每秒產(chǎn)生一次中斷，執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣程序，從最高水位采樣通道向下執(zhí)行，并不斷將每次采樣結(jié)果與系統(tǒng)設(shè)定的門限值比較（采樣結(jié)果如果小于門限值，說明電平低，即電容兩極同時(shí)沒于水中，水位已經(jīng)超過該電極）當(dāng)檢測(cè)到水位超過某一對(duì)電極時(shí)，則退出采樣程序。并通過檢測(cè)A/D轉(zhuǎn)換狀態(tài)位GO/DONE（Bit2）是否為0，確定采樣是否結(jié)束。（3） 當(dāng)使用SPI來進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，采用軟件對(duì)標(biāo)志位查詢的方式來完成。主要是通過移位的方法，用74LS164芯片將每個(gè)通道的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為并行方式，在通過數(shù)據(jù)緩沖器74LS244輸出，用CD4051循環(huán)對(duì)每個(gè)通道選通，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。定義狀態(tài)寄存器地址PCL EQU 02H 。定義端口RD的方向控制寄存器地址TRISE EQU 89H 。定義ADC控制寄存器0地址ADCON1 EQU 9FH 。定義選項(xiàng)寄存器。發(fā)光二極管顯示數(shù)據(jù)寄存器1LED2 EQU 30H 。====================常量聲明=========================TMR1LB EQU 0DCH 。****************中斷服務(wù)程序********************* BTFSC PIR1,0 。水位檢測(cè)通道為15個(gè) MOVWF AD_COUNT 。等待采樣值穩(wěn)定 BSF ADCON0,2 。否，將采樣結(jié)果與門限值比較 MOVLW 00H 。清借位標(biāo)志位 MOVLW 15H SUBWF HEIGHT 。否，轉(zhuǎn)采樣結(jié)果轉(zhuǎn)換 BSF PORTD,4 。清TMR0中斷標(biāo)志位 BCF STATUS,0 DECF SELECT_COUNT,0 MOVWF TEMP 。將地址偏移量與程序計(jì)數(shù)器值疊加 MOVF SEG1 GOTO TMR0_NEXT2 MOVF SEG2 GOTO TMR0_NEXT2 MOVF SEG3 GOTO TMR0_NEXT2 MOVF SEG4TMR0_NEXT2 MOVWF TX_DATA 。將第二個(gè)待發(fā)送的字節(jié)送緩沖寄存器 CALL SPI_TX 。TMR0寄存器賦初值 RETFIE 。分頻器給TMR0，分頻比1:128，選用系統(tǒng)時(shí)鐘 BCF STATUS,5 MOVLW 0E0H MOVWF INTCON 。TMR1寄存器低字節(jié)賦初值 MOVLW TMR1HB MOVWF TMR1H 。將緩沖寄存器的數(shù)據(jù)讀出，不管數(shù)據(jù)是否有用 RETURN 。===============SEG2賦值===================== MOVF HEIGHT,0 CALL SEG2_CON MOVWF SEG2。===============SEG2查表子程序================SEG2_CON ADDWF PCL,1 RETLW 40H RETLW 5BH RETLW 06H RETLW 06H RETLW 00H RETLW 00H RETLW 00H RETLW 00H RETLW 00H RETLW