【正文】 升到低限位以上時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)開(kāi)啟相關(guān)閥門(mén)同時(shí)關(guān)閉報(bào)警信息。因此，在設(shè)計(jì)之初通過(guò)以上需求分析，本傳感器設(shè)計(jì)如下功能電路： CPU（AT89S52單片機(jī)）：對(duì)采樣數(shù)據(jù)綜合運(yùn)算處理，控制各功能模塊工作； 顯示模塊：采用數(shù)碼管，將采樣處理后的實(shí)際液位高度顯示出來(lái)； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊：存儲(chǔ)對(duì)傳感器設(shè)置的一些參數(shù)，如：報(bào)警點(diǎn)、零點(diǎn)、總線地址等數(shù)據(jù)； A/D轉(zhuǎn)換模塊：將采樣器件輸出的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)字量信號(hào)，并將該信號(hào)傳遞給CPU； 數(shù)據(jù)采集模塊：即采樣器件，經(jīng)重量物理量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)物理量； 紅外接收模塊：接收紅外遙控器發(fā)送的數(shù)據(jù)； 頻率輸出模塊：輸出（200~1000）HZ頻率信號(hào)； 總線通訊模塊：用于RS485通訊； 聲光報(bào)警模塊：用于非正常狀態(tài)下聲光報(bào)警； 電源模塊：給CPU以及其他功能模塊電路供電。工作電壓3 V 或5 V。聲光報(bào)警模塊 聲光報(bào)警模塊采用發(fā)光二極管和蜂鳴器組合的形式，為能到到足夠的亮度，因此我們選擇兩個(gè)10mm的紅色發(fā)光二極管；為能夠達(dá)到足夠大的響度，蜂鳴器采用直流12V規(guī)格。本設(shè)計(jì)中采樣器件選用稱(chēng)重傳感器，該傳感器輸出為模擬量電壓信號(hào)，而本設(shè)計(jì)中所使用的單片機(jī)僅能處理數(shù)字信號(hào)，因此在這里就需要將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)才能被單片機(jī)接收并處理。RS485總線采用MAXIM公司的MAX3082芯片，該芯片采用差分信號(hào)傳輸，因此有較遠(yuǎn)的傳輸距離，一般2公里以上。該單片機(jī)具有充足的硬件資源，而且操作簡(jiǎn)單，便于開(kāi)發(fā)，具有較低的成本。當(dāng)S1為0時(shí)，不論/S2和/S3以及（A0、AA2）為什么狀態(tài)，輸出端均為1，當(dāng)/S2和/S3為1時(shí)，不論S1以及（A0、AA2）為什么狀態(tài)，輸出端均為1。主要技術(shù)參數(shù)如下： ●工作電壓：～； ●最大輸出電流：5mA； ●輸入/輸出引腳兼容5V； ●應(yīng)用在內(nèi)部結(jié)構(gòu)：8kB； ●通訊接口：二線串行接口； ●輸入引腳經(jīng)施密特觸發(fā)器濾波抑制噪聲； ●通訊方式：雙向數(shù)據(jù)傳輸； ●兼容性：兼容400KHz（, ）； ●支持硬件寫(xiě)保護(hù)；●高可靠性：讀寫(xiě)次數(shù)：1,000,000 次– 數(shù)據(jù)保存：100年●工作溫度：55℃～+125℃；硬件介紹表22 AT24C08引腳說(shuō)明引腳序號(hào)引腳名稱(chēng)引腳功能1A0器件地址輸入端2A13A24GND電源地5SDA串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端6SCL串行時(shí)鐘輸入7VP寫(xiě)保護(hù)使能端8VCC電源芯片是一款I(lǐng)IC接口的EEPROM，引腳功能如上表22所示。H知，若要求體積首席需要計(jì)算出圓柱形液位管內(nèi)管的底面積； 由：S=π其中串行接口包括寄存器組，它由通訊寄存器、設(shè)置寄存器、時(shí)鐘寄存器、數(shù)據(jù)輸出寄存器、零點(diǎn)校正寄存器和滿程校正寄存器等組成。AD7705采用16腳塑料雙列直插（DIP）和16腳寬體（）SOIC封裝和16腳TSSOP封裝。●差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍，為了減少干擾，采用的是價(jià)格便宜性能可靠的一體化紅外接收頭(HS0038，為便于觀察頻率信號(hào)的輸出情況，特在信號(hào)輸出級(jí)增加信號(hào)輸出指示燈。聲報(bào)警采用蜂鳴器，優(yōu)點(diǎn)在于體積較小，便于安裝；響度較高，足以傳遞較遠(yuǎn)的距離，便于做業(yè)人員發(fā)現(xiàn)故障液位傳感器所在位置，主要參數(shù)介紹如下：●工作電壓：12V；●工作電流：小于20mA；●響度：距離1m，響度大于80dB；●直徑：。隔離電源模塊隔離電源模塊主要給MAXD485芯片供電以及光電隔離的輸出端供電，本設(shè)計(jì)中使用的電源模塊型號(hào)為A1205S2W主要參數(shù)介紹如下：●輸入電壓：～；●輸出電壓：5V；●最大輸出電流：400mA；●功率：2W；●工作溫度：40℃～+85℃。這樣做不僅調(diào)理清晰程序可讀性強(qiáng)，而且變量多使用局部變量定義，節(jié)省了有限的RAM存儲(chǔ)空間，提高了程序的執(zhí)行效率。由于頻率輸出為（200~1000）HZ，這樣采用延時(shí)的方式是不可取的，會(huì)影響其他函數(shù)的執(zhí)行。本設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)顯示部分具體的控制要求和相關(guān)顯示要求如下所述：液位傳感器上電后顯示當(dāng)前所測(cè)得的液位的高度，精度為1cm，最大量程為1m，因此數(shù)碼管的顯示范圍為：0000～1000。主要根據(jù)數(shù)據(jù)0和數(shù)據(jù)1低電平延時(shí)時(shí)間的不同而確定輸出的信號(hào)時(shí)0或是1，解碼波形圖如圖34所示。冗余循環(huán)碼（CRC）包含2個(gè)字節(jié)，即16位二進(jìn)制。此外，通信寄存器還控制等待模式和通道選擇，此外DRDY狀態(tài)也可以從通信寄存器上讀出。流程圖圖310 數(shù)據(jù)存取流程圖 第4章 調(diào)試過(guò)程設(shè)計(jì)初期跟指導(dǎo)老師交流了一下設(shè)計(jì)想法以及大致的設(shè)計(jì)思路，指導(dǎo)老師提出了一些要求，給了一些不錯(cuò)的建議。告別老師后，分別給AT24C08的SCL和SDA引腳加了上拉電阻，再次調(diào)試，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成功!感謝萬(wàn)能的老師（當(dāng)時(shí)的心情）紅外接收程序調(diào)試時(shí)，遙控器對(duì)準(zhǔn)紅外接收頭發(fā)送數(shù)據(jù)，能夠正常接收，當(dāng)多次發(fā)送后或稍有偏移接收器時(shí)，就無(wú)法響應(yīng)遙控器所發(fā)出的命令。停止信號(hào)：時(shí)鐘線保持高電平期間數(shù)據(jù)線電平從低到高的跳變作為I2C 總線的停止信號(hào)。上電或復(fù)位后，器件等待在通信寄存器上進(jìn)行一次寫(xiě)操作。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。前導(dǎo)碼是一個(gè)遙控碼的起始部分，由一個(gè)9ms的高電平( 起始碼 )和一個(gè)4. 5ms 的低電平 ( 結(jié)果碼 ) 組成，作為接受數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備脈沖。左起第一位顯示的數(shù)字為功能碼，即當(dāng)前功能的標(biāo)識(shí)。如AD轉(zhuǎn)換函數(shù)，沒(méi)有必要實(shí)時(shí)的更新轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，完全可以采用1S或2S時(shí)間更新一次數(shù)據(jù)，這樣可以給CPU減少很大的負(fù)擔(dān)。軟件部分采用單片機(jī)C語(yǔ)言編程，所使用的編譯軟件為keil uvision3?！褫敵鲭妷海?V；●最大輸出電流：500mA；●最大負(fù)載電容：1000uF；電源模塊78L0678L06為單片3端固定正穩(wěn)壓電路，應(yīng)用范圍廣。RS485信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，由于傳輸電纜和芯片的阻抗不同，即為不同的兩種介質(zhì)，因此當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入兩種不同的介質(zhì)的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)信號(hào)反射現(xiàn)象，干擾數(shù)據(jù)的正常傳輸。本設(shè)計(jì)中頻率信號(hào)的范圍為（200～1000）HZ，該光耦完全能夠滿足設(shè)計(jì)需求。％ ，典型值25℃（TL431B）；●低動(dòng)態(tài)輸出阻抗，；● to 100mA；●等效全范圍溫度系數(shù)50 ppm/℃典型；●溫度補(bǔ)償操作全額定工作溫度范圍；●低輸出噪聲電壓?！竦洼斎胧д{(diào)電壓和失調(diào)電流，模組,音頻放大器、工業(yè)控制、DC增益部件和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。因此，AD7705可以實(shí)現(xiàn)2通道系統(tǒng)所有信號(hào)的調(diào)理和轉(zhuǎn)換。這里就需要用到A/D轉(zhuǎn)換芯片。12）Ω；●輸出阻抗：（120177。圖25 數(shù)碼管內(nèi)部電路模擬原理圖圖26 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路參數(shù)介紹本設(shè)計(jì)中需要存儲(chǔ)一些設(shè)置參數(shù)，并且需要在斷電后重新上電數(shù)據(jù)仍然存在。圖22 振蕩電路電路圖圖23 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 顯示電路參數(shù)介紹本設(shè)計(jì)中顯示電路所使用的顯示元件是數(shù)碼管，采用譯碼器和三極管配合的方式來(lái)提供數(shù)碼管所需要的位選控制信號(hào)，控制每一位數(shù)碼管顯示不同的數(shù)字。由于RS485芯片直接與外部總線連接，所以考慮到外界的干擾或其他異?，F(xiàn)象（如雷擊）的發(fā)生，這里RS485通訊芯片有單獨(dú)電源供電，即使總線保護(hù)電路沒(méi)有起到作用，發(fā)生上述情況也也不至于損壞單片機(jī)系統(tǒng)以及其他電路。考慮到外部干擾信號(hào)有可能會(huì)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)造成干擾，因此在單片機(jī)系統(tǒng)和頻率輸出端之間增加光耦加以隔離，以達(dá)到隔離干擾信號(hào)的目的，保證單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。顯示模塊采用數(shù)碼管顯示方式，首先亮度較高，數(shù)碼管尺寸可根據(jù)實(shí)際情況選擇不同尺寸；其次數(shù)碼管有足夠的亮度，即使在光照較強(qiáng)的情況下也能夠清楚的觀察到顯示值；再次從成本上考慮，數(shù)碼管價(jià)格相對(duì)要便宜的多。RS485通信模塊考慮到輸出信號(hào)形式的多樣化，以及與其他設(shè)備的兼容性，該傳感器集成了總線輸出模塊，采用RS485接口，運(yùn)用目前市場(chǎng)上產(chǎn)品比較流行的modbusRTU協(xié)議，能夠保證與市場(chǎng)常見(jiàn)的其他設(shè)備無(wú)縫連接，保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。器件包括由緩沖器和增益可編程放大器(PGA ) 組成的前端模擬調(diào)節(jié)電路, 可編程數(shù)字濾波器等部件。再通過(guò)測(cè)量液位管內(nèi)部液體的重量從而計(jì)算出液位的高度。、位移、速度、加速度、力、電壓、電流、溫度、壓力、流量、功率參數(shù)等等。關(guān)鍵詞： 智能儀表；稱(chēng)重傳感器；modbusRTU協(xié)議AbstractThe liquid level sensor system has the following main function circuit: CPU (AT89S52 chip) module, display module, data storage module, power module, A/D conversion module, data acquisition module, frequency output module, munication module, remote control module.The liquid level sensor is mainly used in industrial applications, such as: in the fields of petroleum chemical industry, water conservancy and hydropower, environmental monitoring and water plants, sewage treatment plant. The principle of this sensor is to use the principle of municating vessels, the tank or pool of liquid through the liquid to the liquid drainage tube drainage tube, the liquid level tube is arranged at the bottom of the weighing sensor, called weight into voltage signal output, and then through the A/D processing the data in the digital tube display and remote transmission and control data, so as to achieve the purpose of automatic monitoring.The sensor through the remote control to set the appropriate parameters, the liquid level is above the line or below the lower limit will output alarm signal, suggesting the work of abnormal signal, and can output digital signal off some of the valve, to achieve the purpose of automatic control. When liquid level drops to a high limit or rise to the low limit above, the system will automatically open the valve and close the alarm information correlation.The sensor integrates a two output signal, a frequency output mode, the output signal is the international general (200~1000) HZ frequency signal, high level more than , the low level , pulse width 。 second for the bus output, bus output mode selected for RS485, modbusRTU protocol used the standard, not only can receive sensor data, but also through remote transmission bus mand to the control objective.The sensor uses more occasions, especially the bus munication installation and subsequent maintenance are very convenient, and relatively low cost, so it has broad market prospects.Key words：intelligent instruments；weighing sensor；modbusRTU protocol 15 目 錄摘 要 IIAbstract III第1章 LED顯示屏簡(jiǎn)介 1 課題來(lái)源 1 LED顯示屏發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 2 LED發(fā)展現(xiàn)狀 2 LED大屏幕的發(fā)展趨勢(shì) 3 LED顯示屏的設(shè)計(jì)要求 5 LED大屏幕顯示系統(tǒng)的分類(lèi) 5 LED顯示屏的設(shè)計(jì)要求 6 本章