【正文】 大，基極光電流大，集電極輸出的電壓小， 運(yùn)算放大器 LM358 的 uu??? ，輸出高電平 ；當(dāng)有液滴滴下時(shí)，由于液滴的遮擋、反射和散射作用，接收管接收到的光的強(qiáng)度 變小 ，基極光電流小，集電極輸出的電壓大，運(yùn)算放大器 LM358 的 uu??? ，輸出低電平。 1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eA2D a t e : 1 7 J u n 2 0 08 S he e t o f F i l e : E : \電路圖 2\ 電路圖 .d db D r a w n B y:1 0K1 0K1 0K1 23 4 56 7 89 1001 2A7 40 7R85 00R990R 1 02K線(xiàn)圈R71KC22 2u F+5+5 + 27GNDGNDGND+51 0KS1GNDR61KGNDGND+5+5D2I N 4 1 48+5T e x tT e x tT e x tT e x tI N T 1P C 7P C 6P C 5P C 4P C 3P C 2P C 1 圖 311 本系統(tǒng)的鍵盤(pán) 形式 液滴 點(diǎn)滴速度 檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)總體方案的設(shè)計(jì)所述，本系統(tǒng) 使用紅外發(fā)光二極管和接 收 管組合 （紅外光電傳感器）測(cè)量點(diǎn)滴速度。定時(shí)掃描是指利用單片機(jī)內(nèi)部或者擴(kuò)展的定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)中斷，在中斷中進(jìn)行鍵盤(pán)掃描的工作方式。 （ 2） 對(duì)按鍵進(jìn)行編碼以給定鍵值或者直接給出鍵號(hào) 任何一組按鍵或者鍵盤(pán)都要通過(guò) I/O 口線(xiàn)查詢(xún)按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 各個(gè)數(shù)碼管雖然是分時(shí)輪流導(dǎo)通，但由于數(shù)碼管具有余輝特性及人眼具有視覺(jué)暫留 作用，所以適當(dāng) 選取循環(huán)掃描頻率時(shí)，看上去所有數(shù)碼管是同時(shí)點(diǎn)亮的 ，察覺(jué)不出有閃爍現(xiàn)象。數(shù)碼管工作在靜態(tài)顯示方式下，共 陰極或者共陽(yáng)極點(diǎn)連接在一起接地或者接高電平。 4. 8031 單片機(jī)與 8255 的接口邏輯簡(jiǎn)單，其接口電路如圖 37 所示。當(dāng)此引腳為高電平時(shí)，所有 8255 內(nèi)部寄存器都清零。和擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器時(shí)一樣，因?yàn)?8031 單片機(jī)的 P0 口為地址線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)共用的 I/O 口，所以在進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展時(shí)，也需要用到地址鎖存器 74LS37。 2. 74LS373 簡(jiǎn)介 因?yàn)?8031 單片機(jī)的 P0 口為地址線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)共用的 I/O 口，所以在進(jìn)行程序存儲(chǔ)器 的擴(kuò)展時(shí)，需要用到地址鎖存器 74LS373。 存儲(chǔ)器的尋址 存儲(chǔ)器尋址是通過(guò)對(duì)地址線(xiàn) 進(jìn)行適當(dāng)連接，使存儲(chǔ)器中任一單元都對(duì)應(yīng)惟一的尋址地址。不過(guò)在訪(fǎng)問(wèn)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)不出現(xiàn)。 6. 中斷系統(tǒng) 8031 的中斷系統(tǒng)功能較強(qiáng)，可以滿(mǎn)足一般控制系統(tǒng)的需要。 LCD 本身不能直接發(fā)光，需要依靠外界光反射才能顯示字符，所以在黑暗條件下需要加背光。所以采用第二中方法，用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制儲(chǔ)液瓶 的高度。雖然采用超強(qiáng)亮度發(fā)光管可以減少干擾，但功率損耗大 ，而方案二的電路又較為復(fù)雜，相比較下方案三具有傳感器體積小、靈敏度高，外圍電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定可靠 等優(yōu)點(diǎn)，所以采用方案三。應(yīng)用水的壓強(qiáng)隨著高度差的變化而變化的原理，利用控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的升降來(lái)控制點(diǎn)滴速度 —— 主要是通過(guò)控制儲(chǔ)液灌的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) 液體點(diǎn)滴速度的控制，點(diǎn)滴速度可用鍵盤(pán)來(lái)設(shè)定。系統(tǒng)檢測(cè)精度高、點(diǎn)滴速度調(diào)節(jié)響應(yīng)快。液體的實(shí)際點(diǎn)滴速度和通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定的點(diǎn)滴速度可以通過(guò) LED 顯示器顯示出來(lái)。 10℅，并要求具有當(dāng) 液位超低于警戒值時(shí)的自動(dòng)報(bào)警的功能?？偨Y(jié)上述原因，不采用此控制方法。正常情況下，發(fā)射管和接收管之間有液體，由于液體的遮擋、反射和散射作用，接受管接收到的光的強(qiáng)度相對(duì)教若。 報(bào)警電路方案的 確定 本設(shè)計(jì)采用聲光報(bào)警。在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸入端。 4. 輸入 /輸出引腳（ P0、 P P2 和 P3 端口引腳） P0、 P P2 和 P3 是 4 個(gè)寄存器，也稱(chēng)為 4 個(gè)端口，是 8031 單片機(jī)與外界聯(lián)系的 4個(gè) 8 位雙向并行 I/O 口。 1. 27128 簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)擴(kuò)展的的存儲(chǔ)器 容量大小為 16KB， 因?yàn)?142 16 1024?? ，所以地址線(xiàn)為 14 根，芯片為 EPROM 芯片 27128。 G 鎖存允許端，使用時(shí)和 8031 的 ALE 引腳相連，每當(dāng) ALE 下跳變時(shí)， 74LS373鎖存低 8 位地址線(xiàn) A0 A7，并輸出供系統(tǒng)使用。 并行 I/O 口的擴(kuò)展有簡(jiǎn)單 I/O 口的擴(kuò)展和可編程接口電路 擴(kuò)展 兩種。 A0 和 A1：這是 兩個(gè)輸入信號(hào)端，通常一一對(duì)應(yīng)接到地址總線(xiàn)低兩位。另外， 8031 的 RD 、 WR 分別和 8031 單片機(jī)的 RD 、 WR 一一對(duì)應(yīng)相連。 圖 39 是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一種動(dòng)態(tài)顯示示意圖。對(duì)于一組鍵或者鍵盤(pán)，需要通過(guò)接口電路與CPU 相連。 ④ 輸出特定的鍵號(hào)，以滿(mǎn)足散轉(zhuǎn)指令的要求。常用的識(shí)別方法有掃描法和線(xiàn)反轉(zhuǎn)法。單片機(jī)根據(jù)高低電平變化引起的脈沖，計(jì)數(shù)液體的點(diǎn)滴數(shù)，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算得出點(diǎn)滴速度。工作時(shí)， 先按一下開(kāi)始按鈕 S1,向單片機(jī)發(fā)出中斷信號(hào)，時(shí)單片機(jī)調(diào)用鍵盤(pán)掃描程序，然后依次輸入液體點(diǎn)滴速度的百位值、十位值和個(gè)位 值， 最后按下“確定”鍵，表示輸入完成中斷返回。 編程掃描是指在特定的程序位置段上安排鍵盤(pán)掃描程序讀取鍵盤(pán)狀態(tài)。軟件上采取的措施是：在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè) 10ms 左右的延時(shí)程序，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍然保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)為該鍵處于閉合狀態(tài)，從而去除了抖動(dòng)的影響。這種方式不但能提高數(shù)碼管的發(fā)光率，并且由于各個(gè)數(shù)碼管的字段線(xiàn)是并聯(lián)使用的，因而大大簡(jiǎn)化了硬件線(xiàn)路。 動(dòng)態(tài)顯示接口 顯示接口有靜態(tài)顯示接口和動(dòng)態(tài)顯示接口兩種。 方式 2（ 雙向數(shù)據(jù)傳送方式 ） ：在這種方式下， A 口為 8 位雙向數(shù)據(jù)口， C 口的 PC3 PC7 用來(lái)作為輸入 /輸出的控制同步信號(hào) ；應(yīng)該注意的是，只有 A 口允許作為雙向數(shù)據(jù)口使用，這時(shí) B 口和 PC0 PC2 則可以通過(guò)編程設(shè)置為方式 0 或者方式 1 工作。 RESET：復(fù)位信號(hào)，高電平有效。 A08A17A26A35A44A53A62A71A823A922A 1 019CS18OE20WE21D09D110D211D313D414D515D616D717C N D12V c c24 圖 34 6116的引腳圖 A0 A10 為地址輸入端口 D0 D7 為數(shù)據(jù)線(xiàn)端口 CS 為片選信號(hào)端口 OE 輸出使能端口 WE 為寫(xiě)使能端口 6116 與 8031 組成擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí)， WE 與 8031 單片機(jī)的 WR （ ）腳相連， OE 與8031 單片機(jī)的 RD （ ）腳相連， CS 8031 單片機(jī)的 相連， D0 D7 與 8031 的 P0口相連。 GND 引腳為 27128 的接地端。 表 31 3口各位的第二功能 P3口的各位 第二功能 RXD（串行口輸入） TXD（串行口輸出） 0INT （外部中斷 0 輸入） 1INT （外部中斷 1 輸入） T0（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 的外部輸入） T1（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 的外部輸入） WR （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通控制輸出） RD （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通控制輸出） 存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 因?yàn)?8031 內(nèi)部沒(méi)有 ROM，而 RAM 只有 256B，所以需要擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。CPU 在向片外存儲(chǔ)器取指令期間， PSEN 信號(hào)在 12 個(gè)時(shí)鐘周期中兩次生效。時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列。其功耗比 LED 發(fā)光二極管低大約 3 個(gè)數(shù)量級(jí)，但是壽命比 LED 發(fā)光二極管少大約 2 個(gè)數(shù)量級(jí)。另一方面如果停止信號(hào)到來(lái) ,滑輪能夠快速停止 ,并且力矩足夠大 ,確保吊瓶不下滑 。 對(duì)于方案一，由于系統(tǒng)外界光源對(duì)光敏三極管的工作有很大干擾，一旦外界光亮度改變，就會(huì)影響對(duì)液滴的檢測(cè)。這些系統(tǒng)水滴速度測(cè)試系統(tǒng)、水速控制系統(tǒng)、顯示裝置、單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤(pán)和報(bào)警等系統(tǒng)組成。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液體點(diǎn)滴速度的實(shí)時(shí)顯示，并對(duì)儲(chǔ)液瓶中剩余液體進(jìn)行監(jiān)視。同時(shí)在液體到達(dá)警戒線(xiàn)以下時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 第二章 方案的設(shè)計(jì)及論證 單片機(jī)的選擇 8031 和 8051 的區(qū)別 8031 和 8051 是 MCS51 系列 單片機(jī) 的典型產(chǎn)品。 方案二：對(duì)儲(chǔ)液瓶高度的控制 對(duì)儲(chǔ)液瓶高度的控制就是通過(guò)改變儲(chǔ)液瓶的高度，老控制點(diǎn)滴速度，由于高度的改變與點(diǎn)滴速度基本成線(xiàn)性關(guān)系 [1]，這易于對(duì)點(diǎn)滴速度進(jìn)行控制。當(dāng)液面降到紅外對(duì)管的安裝位置以下時(shí)，接收管接收到的光強(qiáng)度教強(qiáng)，由于前 后光強(qiáng)度的不同，產(chǎn)生高低電平，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)單片機(jī)接受到報(bào)警信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng) LED 發(fā)光二極管發(fā)出紅色報(bào)警燈光，同時(shí)驅(qū)動(dòng) 蜂 鳴器發(fā)出警報(bào)聲音。在采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于 HMOS 單片機(jī)，該引腳接地；對(duì)于 CHMOS 單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動(dòng)器。由于數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中， CPU 需要對(duì)接口電路中輸入 /輸出數(shù)據(jù)的 寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)操作，所以在單片機(jī)中對(duì)這些寄存器像存儲(chǔ)單元一樣進(jìn)行編址。 27128 的引腳圖如圖 32 所示 。 Vcc 引腳為 74LS373 的電源引腳，接 +5V 電源。簡(jiǎn)單 I/O 口的擴(kuò)展，具有電路簡(jiǎn)單、成本低廉、配置靈活的優(yōu)點(diǎn)，但擴(kuò)展的 I/O 口數(shù)有限，不能滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)對(duì) I/O 口數(shù)的需求。當(dāng) CS 有效時(shí)，這兩位的組合 00、 0 11 分別用來(lái)選擇 A、 B、 C 口和控制寄存器。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 6 J un 2 0 0 8 S he e t o f F i l e : E : \ 電路圖 2\ 電路圖 .d db D r a w n B y:p 1. 01p 1. 34p 1. 67p 1. 78p 1. 12R S T9R X D / P 3 .010T X D / P 3. 111I N T 0 / P 3 .212I N T 1 / P 3 .313T 0/ P 3. 414T 1/ P 3. 515W R / P 3 .616R D / P 3 .717X T A L 218X T A L 119P 2. 1 / A 922P 2. 2 / A 1 023P 2. 3 / A 1 124P 2. 4 / A 1 225P 2. 5 / A 1 326P 2. 6 / A 1 427P 2. 7 / A 1 528P S E N29A L E / P R O G30E A / V p p31P 0. 7 / A D 732P 0. 6 / A D 633P 0. 5 / A D 534P 0. 3 / A D 336P 0. 0 / A D 039p 1. 23p 1. 45p 1. 56V c c40P 0. 1 / A D 138P 0. 2 / A D 237P 0. 4 / A D 435P 2. 0 / A 821V s s208 03 1D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719G11OE17 4L S 3 73D034D133D232D331D430D529D628D727P A 04P A 13P A 22P A 31P A 440P A 539P A 638P A 737P B 018P B 119P B 220P B 321P B 422P B 523P B 624P B 725P C 014P C 115P C 216P C 317P C 413P C 512P C 611P C 710RD5WR36A09A18R E S E T35CS6Vcc26GND78 25 5GNDV C