【正文】 key=1。兩個階段中可加如適當?shù)难舆t，以滿足ADC0804 100ns的轉換時間。硬件設計中使用了74LS273鎖存數(shù)據(jù)。查詢式鍵盤的程序流程圖如下：鍵盤管理程序入口金小龍：基于單片機的液位控制系統(tǒng)的設計 26 下面給出鍵盤掃描的主程序，其分支程序省略。 系統(tǒng)初始化該模塊在系統(tǒng)上電開機時將系統(tǒng)端口、數(shù)據(jù)存儲區(qū)、標志位、指針、地址等賦予有含義的值。A，B 端為發(fā)送接收差分信號端，一般需在 A,B 端之間加匹配電阻，匹配電阻為 120Ω。VREF 輔助參考電壓。如果傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次傳輸，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。為了保護LED數(shù)碼管，在74LS47與LED之間添加限流電阻，以滿足數(shù)碼管的工作需要。并附加復位電路，組成單片機最小系統(tǒng)。ALE/PROG——當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。當繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態(tài)。它完成將TTL電平轉換為RS485電平的功能。利用該接口，可實現(xiàn)系統(tǒng)與上位機的通信。例如，如果用轉換時間為100us的 A/D轉換器，則其轉換速率為10KHz。選擇A/D轉換器件需要考慮器件本身的品質和應用的場合要求。它廣泛應用于電話、傳真、便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領域。應用NAND的困難在于FLASH的管理和需要特殊的。單片機使用1位I/O口控制數(shù)據(jù)的鎖存。AT89S52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個 6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。7) 工作電壓范圍?？赏ㄟ^上位機軟件，可與監(jiān)控記錄系統(tǒng)進行通信，能夠從PC機獲取當前液位高度、電機狀態(tài)、設備系統(tǒng)時間、上下液位高度等數(shù)據(jù)，并可根據(jù)需要改變系統(tǒng)默認的參數(shù)。對波導管的銹蝕、彎曲和傾斜都會影響測量精度。無論怎樣，這些方法的關鍵是利用液位傳感器將液位的相對位移量轉換成為電壓、電流、阻抗等便于進行電處理的物理量。 單 片 機 廣 泛 用 于 儀 器 儀 表 中 ， 與 不 同 類 型 的 傳 感器 相 結 合 ， 實 現(xiàn) 諸 如 電 壓 、 功 率 、 頻 率 、 濕 度 、 流 量 、 速 度 、 厚 度 、 壓 力 、 溫 度 等物 理 量 的 測 量 ； 在 家 用 電 器 設 備 中 ， 單 片 機 已 廣 泛 用 于 電 視 機 、 錄 音 機 、 電 冰 箱 、電 飯 鍋 、 微 波 爐 、 洗 衣 、 高 級 電 子 玩 具 、 家 用 防 盜 報 警 等 各 種 家 電 設 備 中 。安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） I 基于單片機的液位控制系統(tǒng)的設計摘 要液位測量廣泛應用于工業(yè)、經(jīng)濟、生活等領域。 在 計 算機 網(wǎng) 絡 和 通 信 、 醫(yī) 用 設 備 、 工 商 、 金 融 、 科 研 、 教 育 、 國 防 、 航 空 航 天 等 領 域 都 有著 十 分 廣 泛 的 應 用 。限于篇幅，下面僅簡單介紹電容測量法的基本原理?！窆饫w測量法光纖液位檢測是近年來出現(xiàn)的一種新技術。同時可以獲取設備運行時記錄的數(shù)據(jù)，并能夠對數(shù)據(jù)保存。例如設計電視機遙控器，2節(jié)干電池供電,至少應該能在~。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。 數(shù)據(jù)存儲模塊設計方案使用AT89S52內部256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器記錄數(shù)據(jù)是遠遠不夠的，因而需要擴展數(shù)據(jù)存儲器進行數(shù)據(jù)存儲。可以看出ROM的存儲復雜，不適宜實時系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲。下面將主要的性能指標作一綜合：? 實時時鐘具有能計算2100年之前的秒、分、時、日期、星期、月、年的能力，還有閏年調整的能力?；旧?，可以根據(jù)以下幾個方面的指標選擇一個A/D 器件。根據(jù)采樣定理和實際需要，一個周期的波形需采10個樣點，那么這樣的A/D轉換器最高也只有處理頻率為 1KHz的模擬信號。不同設備間串口通信的過程中，需要采用相同的的接口標準才能通信。 電機控制模塊設計方案由于設計中沒有規(guī)定水泵電機的參數(shù)規(guī)格，而且不同型號的水泵參數(shù)不盡相同，電氣參數(shù)的不同使得在電路上的設計差異較大，因此在此僅作理論演示。這時的電流遠遠小于吸合電流。此外， （ ）和定時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下所示：? 在FLASH 編程和校驗時， P1口接收低8位地址字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。根據(jù)電路設計規(guī)范和AT89S52芯片手冊，設計時鐘電路與復位電路如圖32：圖 32 復位電路及時鐘電路圖中網(wǎng)絡標號RST 連接單片機RST 引腳，具有上電復位與手動復位的功能；XTAL1與XTAL2連接單片機 XTAL1和XTAL2引腳，且并聯(lián)兩個 30pF匹配電容使晶振起振。根據(jù)以上的設計思路，設計電路圖如圖35： 存儲單元硬件設計存儲模塊的硬件設計比較簡單，由于 AT89S52 單片機為數(shù)據(jù)線與低 8 位地址線復用，需要使用地址鎖存芯片 74LS373。上電運行時，在Vcc≥ 之前，RST必須保持低電平。DB0~DB7 8位的數(shù)字輸出。硬件電路如圖313：圖 313 串行通信模塊電路圖 其他外圍電路的設計繼電器電路設計。具體分為以下幾個模塊列表描述。void judge_key(void){uchar Key_value=0。它的特點是在ALE輸入信號的下降沿到來時鎖存信號，因Key_value=P3amp。 電機控制模塊軟件設計本設計采用單片機主控芯片控制繼電器外圍電路，用于驅動電機的啟動與關停。makemark(0)。 key==0){金小龍：基于單片機的液位控制系統(tǒng)的設計 28 RELAY=0。第二階段是數(shù)據(jù)的提取過程，由于P0 口做輸入時的特性，首先軟件上將P0口寄存器置為 0xFF，延遲適當時間后adRD復位，輸出A/D 轉換結果，隨之通過P0口讀入數(shù)據(jù)，還原adRD為高，該階段結束。}} 顯示模塊的軟件設計由于使用了靜態(tài)鎖存顯示，需要對顯示數(shù)據(jù)進行處理后進行鎖存控制。在程序查詢方式下，通過I/O端口讀入按鍵狀態(tài)，當有按鍵按下時，相應的端口變?yōu)榈碗娖?，這樣通過讀入I/O口狀態(tài)判斷是否有按鍵按下。主程序流程圖如圖41所示。定義 RE 和 DE 連接在一起的網(wǎng)絡標號為 E，接入單片機P1 口，用于發(fā)送與接收的轉換。AGND,DGND 模擬信號以及數(shù)字信號的接地。當RST為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進行操作。a~g 用于共陽極數(shù)碼管的相應管腳的連接。要使單片機按照設計要求正常工作，完整單片機最基本的工作要求，考慮到系統(tǒng)無需精確地定時功能，且為了方便串口通信波特率的計算，供系統(tǒng)時鐘。當振蕩器工作時，RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。對P1端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。采用單一電源＋5V 工作，額定電流為300μA，采用半雙工通訊方式。 通信模塊設計方案AT89S52單片機內部有一個全雙工異步串行I/O接口，占用 。確定A/D轉換器的轉換速率時，應考慮系統(tǒng)的采樣速率。 A/D轉換器的品種繁多、性能各異，在設計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時，首先碰到的就是如何選擇合適的A/D 轉換器以滿足系統(tǒng)設計要求的問題。DS1302是由DS1202改進而來，增加了以下的特性雙電源管腳用于主電源和備份電源供應，Vcc1為可編程涓流充電電源，附加七個字節(jié)存儲器。NAND結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。高位顯示米單位，低位顯示分米單位，且高位小數(shù)點常亮。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。6) 功耗。液位測量高度≤5米，測量精度10%，AC220V供電。當壓力超過規(guī)定數(shù)值時，壓力對液位測量精度將產(chǎn)生顯著影響。常見的有電阻法、光電法、測重法、電容法、浮標法及聲光電的反射回波法等。 在 過 程 控 制 中 ， 單 片 機 既 可 作 為 主 計 算 機 ， 又 可作 為 分 布 式 計 算 機 控 制 系 統(tǒng) 中 的 前 端 機 ， 完 成 模 擬 量 的 采 集 和 開 關 量 的 輸 入 、 處 理和 控 制 計 算 ， 然 后 輸 出 控 制 信 號 。本設計以水箱供水為模型，用于對水箱液位信號進行測量監(jiān)控記錄。工 程 應 用 中 液 位 的 測 量 常 用 方 法 主 要 有 超 聲 波 、 激 光 紅 外 測 距 、 機 械 浮 子 、 壓力 傳 感 器 測 距 等 幾 種 。本方法所使用的電容通常由兩塊圓柱形極板或一個探極與罐壁構成。根據(jù)光導纖維中光在不同介質中傳輸特性的改變對液位進行測量。能夠根據(jù)一定的算法，計算分析單位時間水箱消耗水量，繪制圖形，通過計算分析的結果，可以進行區(qū)域用水統(tǒng)籌，降低能源的消耗。8) 供貨渠道暢通?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。數(shù)據(jù)存儲器可選擇的種類繁多，常用的有隨機存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）與閃存（FLASH ）。FLASH是一個不錯的解決方案。? 31*8位暫存數(shù)據(jù)存儲RAM。1) A/D轉換器位數(shù)A/D轉換器位數(shù)的確定，應該從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的靜態(tài)精度和動態(tài)平滑性這兩個方面進行考慮。把轉換時間減小，信號頻率可提高。典型的串行通訊標準是RS232 和RS485 ，它們定義了電壓，阻抗等，但不對軟件協(xié)議給予定義。選用繼電器作為電機控制的元件。5) 觸點切換電壓和電流。? 引腳號第二功能：（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）圖 31 AT89S52 引腳及網(wǎng)絡標號金小龍：基于單片機的液位控制系統(tǒng)的設計 12 MOSI （在系統(tǒng)編程用） MISO （在系統(tǒng)編程用） SCK （在系統(tǒng)編程用）P2口：P2口是一個具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅動4個TTL邏輯電平。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。由于單片機P0 口作普通I/O口時不能輸出高電平，因此需接上拉電阻，實際電路中，使用8*10KΩ電阻作為上拉電阻。上文中已敘述，使用 32KRAM 作為存儲芯片，因此選用與 51 系列兼容的 62256 隨機數(shù)據(jù)存儲器。只有在SCLK 為低電平時，才能將 RST置為高電平。VCC 電源供應以及作為電路的參考電壓。由于使用單片機I/O口的驅動電流較弱，不滿足繼電器吸合電流參數(shù)的要求，所以需使用三極管驅動繼電器吸合。表41 初始化參數(shù)及含義模塊 變量/端口 初始值 功能adRD/ 1 A/D轉換芯片數(shù)據(jù)讀入控制，初始為不讀入adWR/ 0 A/D轉換芯片轉換控制，初始為停止E/ 0 通信接收發(fā)送控制，初始為接收DIS/ 0 顯示數(shù)據(jù)鎖存控制，初始為保持控制端口初始化 RELAY/ 1 繼電器控制，初始狀態(tài)為斷開TMOD 0x22 單片機片內定時/計數(shù)器工作在方式二SCON 0x40 串行口為 8位UART工作方式TH1 0xf4TL1 0xf4 波特率設置為4800bps波特率發(fā)生器初始化 IE 0 禁止定時器中斷安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 23 TR1 1 啟動定時器REN 1 允許串行口接收數(shù)據(jù)sec 0x00min 0x00hr 0x00date 0x01mon 0x01day 0x06時間初始化year 0x11初始化系統(tǒng)時間為2022年1月1日0時0分0秒星期六其中sec,min,hr,date,mon,day,year依次為秒、分、時、日、月、星期、年xmark 0x7531 數(shù)據(jù)存儲狀態(tài)標志字節(jié)指針numtab 0x0001 數(shù)據(jù)存儲區(qū)指針uplq 0xCF 高液位警戒高度，初始值數(shù)據(jù)參數(shù)初始化 downlq 0x10 低液位警戒高度，初始值初始化過程中，調用A/D轉換模塊獲得首次液位數(shù)據(jù)，同時將其顯示，完成初始化工作金小龍：基于單片機的液位控制系統(tǒng)的設計 24 開始CPU 初始化參數(shù)設定是否有按鍵采樣子程序顯示實時液位數(shù)據(jù)處理子程序控制電機啟停按鍵處理是否圖 41 主程序流程圖 顯示與A/D轉換的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，顯示輸出的要求為壓縮BCD碼，而A/D轉換輸入的數(shù)據(jù)是8位16進制碼，因此在實現(xiàn)顯示之前需要編碼的轉換。Key_value=P3amp。0x3c是否有按鍵按下調用延時程序Key_value==P3amp。其程序流程圖如圖43所示。}} 通信協(xié)議及通信模塊軟件設計1) 通信協(xié)議為了使PC上位機與設備實現(xiàn)有意義的通信，設計了簡單的通信協(xié)議。amp。該模塊分為兩個階段，第一階段是為A/D轉換啟動控制，通過 adWR復位→延遲→置位完成。default:break。} 按鍵部分軟件設計由于使用的按鍵較少，所以本文采用了獨立式鍵盤，即每個按鍵單獨占用一根口線。 系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)主程序的功能主要是完成對單片機的初始化，設置警戒液位的上下限，實時顯示液位值以及鍵盤掃描等工作。為了節(jié)省單片機