【正文】 方案設(shè)計(jì) 當(dāng)水箱水位低時(shí)，啟動(dòng) M M給給水，水位上升到 90%，停止 M1。系統(tǒng)框圖如圖 所示 圖 系統(tǒng)組成框圖 工作原理 水位控制系統(tǒng)的基本原理是：基于單片 機(jī) AT989C51 實(shí)現(xiàn)的水位控制器，由鍵盤、數(shù)碼顯示、 A/D 轉(zhuǎn)換、傳感器，電源和控制部分等組成。根據(jù)監(jiān)控對(duì)象的特征，要求實(shí)時(shí)檢測(cè)水箱 的水位高度，并與開始預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，由單片機(jī)控制固態(tài)繼電器的開斷進(jìn)行水位的調(diào)整，最終達(dá)到液位的與設(shè)定值。由于自動(dòng)化技術(shù)在礦企業(yè)的廣泛應(yīng)用，水位自動(dòng)控制技術(shù)越來越頻繁地進(jìn)入到自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的視線。單片機(jī)自問世以來，性能不斷地提高和完善，體積小、速度快、功率低的特點(diǎn)使它的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。 AT89C51， A/DLevel control system based on microtroller Abstract The traditional water level control in production has been a dominant position, but with production line, not only the update demanding more direct, precise and stable water level control system, at the same time also requires the cost in reducing production equipment requirements update automation degree and costeffective of water level control system. Singlechip microputer control system with its high control accuracy, reliable performance, convenient operation, low cost set to be applied to the liquid level system characteristics of the control. This system uses the microcontroller AT89C51 as the water level control core to realize the basic control functions. System by the keyboard, digital display, A / D conversion, sensors, power and control ponents. In this paper, the output of microcontroller port level control relay operation, start or stop the motor, so as to achieve the purpose of automatic control of water level. In addition, the system may need to set the height of water level control, along with limit alarm and fault alarm function, supplemented by lightemitting diode displays the status of the corresponding level. Keywords： AT89C51 A / D conversion the water level control digital display sensor fault alarm 目 錄 1 引言 1 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案比較說明 3 3 水位控制系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)方 案 4 水位控制系統(tǒng)組成 4 單片機(jī)系統(tǒng)組成及工作原理 4 系統(tǒng)組成 4 工作原理 5 控制方案的設(shè)計(jì) 5 設(shè)計(jì)思路 5 方案設(shè)計(jì) 6 4 硬件設(shè)計(jì) 8 單片機(jī) 8 時(shí)鐘電路 9 電源電路 11 傳感器 11 串行通信 12 鍵盤電路 13 水位顯示電路 13 A/D 轉(zhuǎn)換電路 14 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 14 ADC0809 的引腳圖 14 A/D 轉(zhuǎn)換電路原理圖 16 電機(jī)控制 18 看門狗電路 18 穩(wěn)壓電路 20 報(bào)警電路 21 5 軟件設(shè)計(jì) 22 程序設(shè)計(jì)流程圖 22 程序設(shè)計(jì) 23 鍵盤程序 23 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 24 初始化程序 24 運(yùn)行狀態(tài)下的程序 24 結(jié) 論 26 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 28 附錄 1 29 附錄 2 30[1]。單片機(jī)控制系統(tǒng)以其控制精度高、性能穩(wěn)定可靠、設(shè)置操作方便、造價(jià)低等特點(diǎn)被應(yīng)用到位系統(tǒng)的控制中 。我國(guó)在新型測(cè)控裝置與系統(tǒng)研究、制造、應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)上，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在差距，但是我國(guó)的研究人員已經(jīng)克服很多困難，并在不斷地摸索中前進(jìn)，有望在相關(guān)領(lǐng)域趕上甚至超過發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)水平，這是發(fā)展趨勢(shì)。 不論社會(huì)經(jīng)濟(jì)如何飛速，水在人們的正常生活和生產(chǎn)中起著重要的作用。其常用形式有浮標(biāo)式、電極式等，這種控制形式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。 系統(tǒng)采用單片機(jī)作為數(shù)字控制器的處理器，其中，由壓力變送器傳送來的電信 號(hào) 經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換 送給 電 動(dòng)執(zhí) 行機(jī) 構(gòu) ，具 體結(jié) 構(gòu) 如圖 所示。用單片機(jī)做水箱水位控制這個(gè)設(shè)計(jì)核心也是傳感器，將信號(hào)送到單片機(jī)，單片機(jī)再將信號(hào)輸出給電機(jī)，來完成設(shè)計(jì)的要求工作。 控制方案框圖 報(bào)警控制過程 當(dāng)水位高于 90 開度的時(shí)候，由傳感器經(jīng)變送器發(fā)送信號(hào)， LG 閉合，系統(tǒng)水位高報(bào)警。 單片機(jī)采用由 ATMEL 公司生產(chǎn)的雙列 40 腳 AT89C51 芯片，芯片引腳如下圖 所示。最常用的是在XTAL1 和 XTAL2 之間連接晶體振蕩器與電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖 所示。由于 XTAL2 端得邏輯電平不是 TTL 的，故還要接一上拉電阻。然而要是大腦受到這些刺激，首先必須有接受外界刺激的“五官”人的“五官”可以稱之為傳感器。 在水箱底部安裝 1 根直徑為 5mm 的軟管，一端安裝在水箱底部；另一端與傳感器連 接。 A/D 轉(zhuǎn)化電路在控制器中起主導(dǎo)作用，用它將傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能處理的數(shù)字量。 ADC0809 芯片為 28 引腳為雙列直插式封裝， 對(duì) ADC0809 主要信號(hào)引腳的功能說明如下： IN7IN0――模擬量輸入通道 ALE―― 地址鎖存允許信號(hào)。 ADC0809 的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào) 引腳。 OE 0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻； OE 1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 A/D 轉(zhuǎn)換電路原理如圖 所示。首先送出口地址并以 RD 信號(hào)時(shí)有效， OE 信號(hào)既有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受 [13]。 看門狗電路的應(yīng)用，使單片機(jī)可以在無人狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作其工作原理是看門狗芯片和單片機(jī)的一個(gè) I/O引腳相連該 I/O引腳通過程序控制它定時(shí)地往看門狗的這個(gè)引腳上送入高電平 或低電平這一程序語句是分散地放在單片機(jī)其他控制語句中間的一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時(shí)寫看門狗引腳的程序便不能被執(zhí)行這個(gè)時(shí)候看門狗電路就會(huì)由于得不到單片機(jī)送來的信號(hào)便在它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個(gè)復(fù)位信號(hào)使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位即程序從程序存儲(chǔ)器的起始位置開始執(zhí)行這樣便實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的自動(dòng)復(fù)位 看門狗 ,又叫 watchdog timer 是一個(gè)定時(shí)器電路一般有一個(gè)輸入叫喂狗 kicking the dog or service the dog 一個(gè)輸出到 MCU 的 RST 端 MCU 正常工作的時(shí)候每隔一端時(shí)間輸出一個(gè)信號(hào)到喂狗端給 WDT 清零如果超過規(guī)定的時(shí)間不喂狗 一般在程序跑飛時(shí) WDT 定時(shí)超過 ,就回給出一個(gè)復(fù)位信號(hào)到 MC 是 MCU 復(fù)位。 （ 2）計(jì)算主控程序循環(huán)一次