【正文】 拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。下面簡(jiǎn)單介紹下其各個(gè)部分的功能。 2 傳感器輸出信號(hào)處理： 傳感器輸出信號(hào)，有直流電壓和直流電流之分。有加強(qiáng)了測(cè)量的精度，減少了水資源的浪費(fèi)。當(dāng)水庫(kù)的溢洪道上無(wú)閘門控制，水庫(kù)蓄水位與溢洪道堰頂高程平齊時(shí)，則水庫(kù)只能起到暫時(shí)滯留洪水的作用。因?yàn)榇蟛糠蛛娐凡捎脭?shù)字電路，所以本水位檢測(cè)報(bào)警器還具有低能耗、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。 I 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 題目： 水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì) 院（系）： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 電氣 091 學(xué) 號(hào)： 090303020 學(xué)生姓名： 王元楚 指導(dǎo)教師： （簽字） 起止時(shí)間： 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） II 課程設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告的內(nèi)容及其文本格式 課程設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告要求用 A4 紙排版，單面打印，并裝訂成冊(cè) 頁(yè)邊距：上 ，下 ，左 3cm，右 ，頁(yè)眉 ，頁(yè)腳 ，左側(cè)裝訂； 字體：一級(jí)標(biāo)題，小二號(hào)字、黑體、居中；二級(jí)，黑體小三、居左；三級(jí)標(biāo)題，黑體四號(hào)；正文文字，小四號(hào)字、宋體； 行距： 20 磅行距； 頁(yè)碼：底部居中，五號(hào)、黑體； 對(duì)圖題和圖中文字要求：圖題是 5 號(hào)黑體，在圖的下方居中圖中文字是 5 號(hào)宋體，參照?qǐng)D 對(duì)表題和表中文字要求：表題是 5 號(hào)黑體，在表的上方居 中表中文字是 5 號(hào)宋體，參照表 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） III 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ) 院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室： 注：成績(jī)：平時(shí) 20% 論文質(zhì)量 60% 答辯 20% 以百分制計(jì)算 學(xué) 號(hào) 090303020 學(xué)生姓名 王元楚 專業(yè)班級(jí) 電氣 091 課程設(shè)計(jì)（論文）題目 水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 該 測(cè)量裝置用于水庫(kù)水位的檢測(cè)與預(yù)報(bào) ，可實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果 。本系統(tǒng)以 89C51 單片機(jī)為核心控制，為水深不高于 5 米的水庫(kù)為例，實(shí)現(xiàn)了報(bào)警和水位高度實(shí)時(shí)顯示功能。滯洪作用就是使洪水在水庫(kù)中暫時(shí)停留。 所以我們何不設(shè)計(jì)一個(gè) 自動(dòng)檢測(cè)水位的系統(tǒng)呢，這樣既不需要安排人力去檢測(cè)，減少了財(cái)力的開支。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 2 第 2章 CPU 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)裝置 總體設(shè)計(jì)方案 總體方案框圖 圖 水位傳感器 A/D 裝換裝置 AT89S52 單片機(jī) 數(shù)碼顯示 報(bào)警系統(tǒng) 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 3 1 水位高度的測(cè)量： 利用水位傳感器完成。以上各個(gè)部分通過(guò)內(nèi)部總線相連接。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時(shí) ， P2 口送出高八位地址。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 5 此外， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 EA/VPP—— 外部訪問(wèn)允許，欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址 為0000H~FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。 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； 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路圖如圖 C13 0p fC23 0p fY1 2M H zX T A L 1 X T A L 2 圖 時(shí)鐘電路 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 。 2）優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量精度高，價(jià)格相對(duì)低廉，安裝簡(jiǎn)便，不需要建造水位井。通過(guò)同單片機(jī)相連的串行數(shù)據(jù)電路傳送控制命令，用軟件進(jìn)行通道選擇和輸入端配置。狀態(tài)轉(zhuǎn)換輸出引腳 SARS連接 ，數(shù)據(jù)輸出方式選擇引腳 SE 連接 。多路器地址選擇模擬輸入通道，也決定輸入是單端輸入還是差分輸入。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)同時(shí)從 D0 端輸出，以最高位 (MSB)開頭。 根據(jù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn) RS485 接口的輸入阻抗為 ≥12kΩ，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)為32。 MAX3082 接口電路如圖 所示。這樣需要由軟件來(lái)控制 I/O 引腳的電平，以達(dá)到控制 RS485 收發(fā)轉(zhuǎn)換的目的。 S?S W P BS?S W P BS?S W P BS?S W P BK1K2K3K4R?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2V C C 圖 按鍵電路 LED 顯示電路 采用比高公司生產(chǎn)的具有串行接口，可同時(shí)驅(qū)動(dòng) 8 位共陰式數(shù) 碼管 (或 46 只獨(dú)立 LED)的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片 HD7279A。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 15 V D DV D DNCV s sNCCSC L KD A T AK E YSGSFSESDSC SBSADPD I G 0D I G 1D I G 2D I G 3D I G 4D I G 5D I G 6D I G 7C L O C KRCR E TH D 7 2 7 9 AV C CC?C A PR?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S ?D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S ?D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S ?D P Y _ 7 S E G _ D P 圖 顯示電路 報(bào)警系統(tǒng) 在控制中水位高于一定值會(huì)出現(xiàn)險(xiǎn)情，針對(duì)這一情況，設(shè)計(jì)報(bào)警系統(tǒng)。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 啟動(dòng)系統(tǒng) 系統(tǒng)初始化 是否接受通 道采集指令 判別通道 進(jìn)行應(yīng)用通道的數(shù)據(jù)采集處理 現(xiàn)場(chǎng)顯示數(shù)據(jù) 發(fā)送數(shù)據(jù)至上位機(jī) N Y 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 19 系統(tǒng)上電或復(fù)位后，首先要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。當(dāng)單片機(jī)接到上位機(jī)發(fā)出的通道采集指令后，讀取指令，判別選通的通道后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集處理子程序。接著置 CLK 引腳為高，接收時(shí)鐘，首個(gè)位為 l(起始位 )。之后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括濾波和十進(jìn)制轉(zhuǎn)化，然后查表把數(shù)據(jù)變成字型碼，用于顯示，程序流程圖如圖 所示 。然后進(jìn)行十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，具體做法是將十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換值除以 10，余數(shù)為轉(zhuǎn)化后的個(gè)位，然后再除以 十，余數(shù)為轉(zhuǎn)化后的十位。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 報(bào)警程序設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)單頻音報(bào)警的接口電路比較簡(jiǎn)單，其發(fā)音元件通?？刹捎脡弘姺澍Q器，這種蜂鳴器只需在其兩引線上加 315V 的直流電壓，就能產(chǎn)生 3KHz左右的蜂鳴振蕩音響，比電研式蜂鳴器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗電少，且更適應(yīng)于在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用。 驅(qū)動(dòng)報(bào) 警電路 報(bào)警鳴音 不報(bào)警 判別觸 發(fā)信號(hào) Y N 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 數(shù)據(jù)通信子程序流程圖 程序清單 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 CS BIT 。指向顯示緩沖區(qū)首址 MOV R3, 01H 。指向段碼口 MOVX R1, A 。不到，向顯示器高位 移位 MOV R3, A 。置高 RE，使 MAX08332 進(jìn)入接收狀態(tài) SETB DI 。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 29 參考文獻(xiàn) [1] 梅麗鳳等編著 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社 [2] 趙晶 主編 Prote199 高級(jí)應(yīng)用 人民郵電出版社， 2020 [3] 于海生 編著 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 清華大學(xué)出 版社 [5] [6] [7] [9] [10]