【正文】 MOV R3,01H 。送出顯示 ACALL D1MS 。有鍵按下時，（ A）≠ 0 轉(zhuǎn)去抖 延時子程序 ACALL DISPLAY AJMP KEY 。列掃描字送入 8255 的 PA 口 MOV A, R2 MOVX DPTR, A MOV DPTR, 0A002H 。求鍵號，鍵號 =行首鍵號 +列號 PUSH ACC 。掃描字左移一位，轉(zhuǎn)變?yōu)橄乱涣袙? 描字 MOV R2, A 。變正邏輯，以高電 平表示有鍵按下 ANL A, 0FH 。在這次畢業(yè)設(shè)計過程中我學(xué)到了不斷探索、不斷解決問題的能力，經(jīng)常到圖書館查閱資料，吸收到很多精華，為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 由于平時缺乏這方面的練習(xí)，在工作中遇到了很大的麻煩，這次設(shè)計對我來說也是一次嚴峻的考驗。出口狀態(tài)，（ A）≠ 0 時有鍵按下 T12MS: MOV R7, 18H 。轉(zhuǎn)下一列掃描 KND: AJMP KEY KS1: MOV DPTR, 0A000H 。等待按鍵釋放 JNZ WAIT 。從 8255 的 PC 口讀入行狀態(tài) JB , LONE 。延時 16ms ACALL DISPLAY ACALL KS1 。指向下一個顯示緩沖區(qū)地址 MOV A, R3 JNB , DISPLAY2 。數(shù)據(jù)指針指向 A 口 MOV A, R3 MOVX DPTR, A 。當(dāng) =0 則轉(zhuǎn) CLR 。PA、 PB 輸出， PC 輸入 ACALL DISPLAY ACALL KEY LOOP1: CJNE A, 0AH, MAIN 。因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源，采用 MCS— 51 匯編語言和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法進行軟件編程。 CE為輸入信號，低電平有效。 G 是數(shù)據(jù)鎖存控制端；當(dāng) G=1 時，鎖存器輸出端同輸入端；當(dāng) G 由“ 1”變?yōu)椤?0”時，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。除 74LS373外， 84LS27 828 8212等芯片也可用作地址鎖存器，但使用時接法稍有不同，由于接線稍繁、多用硬件和價格稍貴，故不如 74LS373用的普遍。 PC0～ PC7:端口 C輸入輸出線，一個 8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器， 一個 8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。 A組可設(shè)置為基本的 I/O口 ,閃控 (STROBE)的 I/O閃控式 ,雙向 I/O三種模式 。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性 強。 /EA/VPP ：當(dāng) /EA 保 持 低電 平時 ， 則在 此 期間 為 外部 程 序存 儲 器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器讀取外部 ROM 數(shù)據(jù)。然而要注意的是：每當(dāng)用作 外部數(shù)據(jù) 存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P2口： P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 出 4個 TTL 門電流，當(dāng) P2口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 GND：接地。在鍵值表中，可以看到數(shù)字鍵的鍵值都小于 10H，功能鍵的鍵值是大于或等于 10H 的。若無鍵按下，所讀列值必為 1FH；當(dāng)讀出的列值不等于 1FH 時，則有鍵按下。 CPU 對鍵盤的掃描可以采用程序控制的隨機方式， CPU 空閑時才掃描鍵盤；也可以采用定時控制方式，每隔一段時 間，對鍵盤掃描一遍；還可以采用中斷方式，當(dāng)鍵盤上有鍵閉合時，向 CPU 請求中斷， CPU 響應(yīng)鍵盤發(fā)出的中斷請求，對鍵盤進行掃描，以識別哪一個鍵處于閉合狀態(tài)，并對鍵輸入信息作相應(yīng)的處理。若鍵盤閉合鍵的識別是由專用硬件實現(xiàn)的，則 稱為編碼鍵盤；若用軟件實現(xiàn)閉合鍵識別的，則稱為非編碼鍵盤。 程序中設(shè)計了使 8 位 LED 發(fā)生 00000000— 11111111— 22222222— 圖中 8255 的端口 A作為掃描口（字位口），經(jīng)反相驅(qū)動器 75452 接顯示器公共極，端口 B 作為段 數(shù)據(jù)口（字形口），經(jīng)同相驅(qū)動器 7407 接顯示器的各極。點亮顯示器有靜態(tài)和動態(tài)兩種方式。水位超過高警戒水位，單片機控制系統(tǒng)使電機停止轉(zhuǎn)動，向水塔內(nèi)供水工作也停止。下 圖 32 為系統(tǒng) 水塔水位控制 電路。 輸入 輸出 操作 C() B() (電機 ) (報警 ) 0 0 0 1 電機運轉(zhuǎn) 0 1 1 維持原狀 1 0 0 故障報警 1 1 1 1 電機停轉(zhuǎn) 0：電機工作 1：電機停止 圖 24 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 8 頁 第三章 水塔水位控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)硬件設(shè)計要求 （ 1）用 89C51 設(shè)計一個單片機最小控制系統(tǒng)。都應(yīng)繼續(xù)維持原有的工作狀態(tài)。供水時，水位上升 。 由于所采用的信號是頻率隨水位變化而變的脈沖信號（開關(guān)量），因此電路設(shè)計中省去了 A/D 轉(zhuǎn)換部分，這不僅降低了硬件電路的成本，而且由于采用數(shù)字脈沖信號通信，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力、穩(wěn)定性和精度。 ③片內(nèi)程序存儲器 ROM/EPROM（ 4KB/8KB），用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。功能強 。 使用了單片機控制，單片機具有方便，價格便宜等優(yōu)勢。 近年來，控制科學(xué)的范圍還擴展到生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、經(jīng)濟管理和其它許多社會領(lǐng)域，并為各個學(xué)科之間的相互滲透起了促進作用， 可以毫不夸張的講，自動控制技術(shù)和理論已經(jīng)成為現(xiàn)代化社會的不可缺少的組成部分。 水位測量技術(shù)趨于智能化、微型化、可視化。優(yōu)質(zhì)供水是水工業(yè)市場化發(fā)展的新增長點，同時要倡導(dǎo)節(jié)約用水，提高水的重復(fù)利用率，并逐步建立完善的水工業(yè)學(xué)科體系。但是，在水工業(yè)科技領(lǐng)域普遍存在著實用性差、轉(zhuǎn)化率低的情況。 水塔是供水系統(tǒng)中常用的設(shè)備，基于單片機的水塔水位控制系統(tǒng)使水塔水位保持在一定的位置，以滿足用水的需要。本設(shè)計主要研究對系統(tǒng)硬件的各個部分進行選型，研究芯片之間的連接方法，以系統(tǒng)對水塔水位的控制思想用匯編語言對控 制程序進行設(shè)計。目前，我國的供水自動化系統(tǒng)發(fā)展已初有成效。由水工業(yè)的社會性所決定，水工業(yè)的學(xué) 科體系由多個相互關(guān)聯(lián)的學(xué)科組成，包括：水質(zhì)與水處理技術(shù)、水工業(yè)工程技術(shù)、水處理基礎(chǔ)科學(xué)、水社會科學(xué)、水工業(yè)設(shè)備制造技術(shù)等，它們共同支撐著水工業(yè)的工業(yè)體系。 單片機在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用越來越廣泛，涉及到我們生活以及工業(yè)生產(chǎn)的縱多方面。 傳統(tǒng)的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺點 ,而 自動檢測水位 的檢測系統(tǒng)能 根據(jù)水位變化的情況自動調(diào)節(jié)。 設(shè)計要求及單片機的定義與特點 本設(shè)計的控制任務(wù)要求用單片機實現(xiàn) ,數(shù)碼管顯示 。 MCS51是 Intel 公司生產(chǎn)的一個單片機系列的名稱。 ⑤兩個定時器 /計數(shù)器，每個定時器 /計數(shù)器都可以設(shè)置成計數(shù)方式，用以對外部事件進行計數(shù)，也可以設(shè)置成定時方式，并可以根據(jù)計數(shù)或定時的結(jié)果實現(xiàn)計算機控制。 原理如圖 22 所示： 延時10S開始為檢查水位狀態(tài)做準備=0?=1?←0←1等 待啟動電機←0=0?YYN←1NYN 圖 22 水塔水位控制程序流程圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 水塔水位控制的原理及原理圖 虛線表示允許水位變化的上下限。 當(dāng)水位降到下限時， B、 C 棒都不能與 A 棒導(dǎo)電，因此， b()、 c()兩端均為 0 狀態(tài) ,單片機控制電路使 置零 。如圖 24所示。其中 A 電極置于水位10cm 處，接 5V電源正極； B 電極置于水位 15cm 處，經(jīng) 下拉電阻接單片機的 口； C 電極置于水位的 20cm 處，經(jīng) 下拉電阻接單片機的 口。假設(shè)被水淹沒的負電極都為高電平，此時開關(guān)置 1；露在水面的負電極都為低電平，開關(guān)此時置為 0。 顯示接口電路 發(fā)光二極管 LED 顯示器是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中常用的廉價輸出設(shè)備，它由若干個發(fā)光二極管組成。雖然在同一時間只有一位顯示器在工作 (點亮 )，但利用人眼的視覺暫留效果和發(fā)光二極管熄滅時的余輝效應(yīng)，看到的卻是多個字符“同時”顯示。 當(dāng)多位 LED 顯示時，為了節(jié)約 I/O 口，簡化硬件電路，通常將所有位的段選線相應(yīng)地并聯(lián)在一起，由一個 8 位 I/O 口控制，而各位的共陽極或共陰極分別由相應(yīng)的 I/O 口線控制，實現(xiàn)各位的分時選通，這就是動態(tài)掃描顯示方法。 按鍵盤示意圖中行線 X0X1 通過電阻接 +5V 電源，當(dāng)鍵盤沒有鍵閉合 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 時所有的行線和列線斷開，行線 X0X1 均呈高電平。 單片機對鍵盤掃描時，可以通過讀取被按按鍵的行值和列值計算出關(guān)鍵字，再由關(guān)鍵字得到鍵值，然后根據(jù)鍵值轉(zhuǎn)到相應(yīng)的子程序處理。 求取關(guān)鍵字的方法是將行序號左移 4 位。 單片機 的可擦除 只讀存儲器 可以反復(fù)擦除 100次。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù) 存儲器 ，它可以被定義為數(shù)據(jù)地址的低八位。 P2口當(dāng)用于外部程序 存儲器 或 16位地址 外部數(shù)據(jù) 存儲器 進行存取時， P2口輸出地址的高八位。當(dāng)振蕩器復(fù) 位器件時，要保持 RST 腳兩個 機器周期 的高電平時間。另外，該 引腳 被略微拉高。在 FLASH 編程期間，此 引腳 也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。同時必須具有與外設(shè)連接的接口 A、B、 C 口。 :讀信號線，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時 ,即 =0且 =0時 ,允許 8255通過數(shù)據(jù)總線向 CPU 發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即 CPU 從 8255 讀取信息或數(shù)據(jù)。 當(dāng) A1=0, A0=0 時 ,PA 口被選擇 ； 當(dāng) A1=0, A0=1 時 ,PB 口被選擇 ； 當(dāng) A1=1, A0=0 時 ,PC 口被選擇 ； 當(dāng) A1=1. A0=1 時 ,控制寄存器被選擇 。 圖 39 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 20 頁 當(dāng)三態(tài)門使能信號 OE 為低電平時，三態(tài)門導(dǎo)通，允許 Q0~Q7 輸出， OE 為高電平時，輸出懸空。其中輸入端 1D~8D 接至單片機的 P0 口，輸出端提供的是低 8 位地址， G 端接至 單片機的地址鎖存允許信號 ALE。輸入是低電平，輸出是高電平。由它控制著整個系統(tǒng)程序的運行和跳轉(zhuǎn)。是 C 鍵嗎？是就停止 END START: ORL P1,03H 。出現(xiàn)故障后程序進入等待狀態(tài) LP3: CLR 。取欲顯示數(shù)據(jù)的字形碼表位序 ADD A, 0DH 。調(diào)用判斷有無鍵按下子Y ORG 0100H KEY: ACALL KS1 N ORG 0100H KEY: ACALL KS1 。若是無鍵按下返回 LK2: MOV R2, 0FEH 。轉(zhuǎn)求其鍵號 LONE: JB , NEXT 。指向下一列，列號加 1 MOV A, R2 。全掃描字送入 PA 口 MOV DPTR , 0A002H 。實踐證明，在使用 Proteus 進行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進行實際制作，能極大提高單片機系統(tǒng)設(shè)計