【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 端模擬輸入信號(hào)地址線（ 2325）可決定對(duì)哪一路模擬輸入作為 A/D 轉(zhuǎn)換 22 腳鎖址控制，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行鎖存： 6 腳為測(cè)試控制，當(dāng)輸入一個(gè)寬電平脈沖時(shí)，就開始 A/D 轉(zhuǎn)換： 7 腳 為 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束的標(biāo)志，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)， 7 腳輸出高電平： 9 腳 為 A/D 數(shù)據(jù)輸出允許控制，當(dāng) OE 腳為高電平時(shí) A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從端口輸出： 10腳為 0809 的時(shí)鐘輸入端，利用單片機(jī) 30 腳的六分頻晶振信號(hào)再通過(guò) 4024 二分頻得到。 （ 7）供水水位不足報(bào)警電路設(shè)計(jì) 為防止出現(xiàn)供水水位不足但水泵仍工作的現(xiàn)象，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中加入了報(bào) 警裝置，該裝置的設(shè)計(jì)為：在水管的出水口處，加入一水流開關(guān)，當(dāng)水泵工作且有水流出時(shí)，開關(guān)斷開，警告燈滅；水泵工作而無(wú)水流出時(shí)時(shí)，警告燈亮，系統(tǒng)處于報(bào)警狀態(tài)。 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)的重要組成部分，因顯示功能與控制功能由不同的單片機(jī)控制，為此程序設(shè)計(jì)分為兩部分，考慮到匯編語(yǔ)言對(duì)顯示控制編譯的便利性以及Keil C 語(yǔ)言對(duì)運(yùn)算編譯的便利性，系統(tǒng)使用匯編語(yǔ)言對(duì) AT89S52 進(jìn)行編程，使用 Keil C 語(yǔ)言對(duì) AT89C2051 進(jìn)行編程（程序詳見附件一與附件二）。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)共分為六個(gè)部分，分別為 初始化程序設(shè)計(jì)部分、主程序設(shè)計(jì)部分、顯示主程序設(shè)計(jì)部分、摸數(shù)轉(zhuǎn)換測(cè)量子程序部分、水泵啟?？刂撇糠帧⒐┧徊蛔銏?bào)警部分等組成。 （ 1） 初始化程序 系統(tǒng)上電時(shí)，將 70H~72H 內(nèi)存單元清零， P2 口置零。 （ 2） 主程序 在剛上電時(shí)，因 70H~72H 內(nèi)存單元的數(shù)據(jù)為 0，則每一通道的數(shù)碼管顯示值都為 000。當(dāng)進(jìn)行一次測(cè)量的 A/D 轉(zhuǎn)換值。每個(gè)通道的數(shù)碼管顯示時(shí)間在 1s左右。主程序在調(diào)用顯示程序和測(cè)試程之間循環(huán)。 (3) 控制程序 當(dāng)設(shè)置好水位的上限和下限值后，單片機(jī)將不斷檢測(cè)水位狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)水位到達(dá)最低水位，則使繼電器閉合，啟動(dòng) 水泵電機(jī)，同時(shí)聲光報(bào)警。若發(fā)現(xiàn)水位到達(dá)最高水位，則使繼電器斷開，停止水泵工作，同時(shí)聲光報(bào)警，如圖 5 所示。 （ 4） 數(shù)轉(zhuǎn)換測(cè)量子程序 模數(shù)轉(zhuǎn)換測(cè)量子程序是用來(lái)控制對(duì) ADC0809 八路模擬輸入電壓的 A/D 轉(zhuǎn)換，并將對(duì)應(yīng)的數(shù)值移入 70H~72H 內(nèi)存單元，其程序流程如圖 6 所示。 （ 5）顯示子程序 采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)四位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。測(cè)量所得的 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在 70H~72H 內(nèi)存單元中。測(cè)量數(shù)據(jù)在顯示時(shí)需經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換成為十進(jìn)制 BCD 碼放在 76H~79H 中，其中 7BH 存放通道 標(biāo)志數(shù)。寄存器 R3 用來(lái)作 3 路循環(huán)控制，R0 用作顯示數(shù)據(jù)地址指針，其流程圖如 7 所示 到最低水位否 Y 開 始 初 始 化 超過(guò)最高水位否 聲光報(bào)警 N Y N 水泵停止工作 水泵工作 有水泵出否 聲光報(bào)警 N Y 圖 5 水 泵 控制流程圖 Fig5 the flow chart of the pump controlling 開 始 啟 動(dòng) 測(cè) 試 數(shù)模轉(zhuǎn)換結(jié)束？ ==1？ 取數(shù)據(jù)（ =1） 0809 地址加 1 取 上 限 值 取 下 限 值 地址數(shù)小于 3？ Y N Fig6 the flow chart of the A/D transverse measurement （ 6）系統(tǒng)軟件抗干擾程序 為防止因電磁干擾而造成程序的“跑飛”，在程序設(shè)計(jì)當(dāng)中加入了軟件陷阱，既每段程序后加入兩個(gè)空操作 NOP， 若程序“跑飛”則程序被軟件陷阱捕獲，被抗干擾程序處理，返回復(fù)位狀態(tài)，重新啟動(dòng)系統(tǒng)。 第四章 測(cè)試方法與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 測(cè)試儀器 開 始 初始化 調(diào)用顯示子程序 調(diào)用 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 圖 7 顯示流程圖 Fig7 the flow chart of the monitoring 萬(wàn)用表、 51 系列仿真器、 8051 仿真頭、 89C2051 仿真頭以及 SUPERPRO/Z編程器。 硬件調(diào)試注意事項(xiàng) （ 1）硬件調(diào)試時(shí)，可先檢查印制板及焊接的質(zhì)量是否符合要求，有無(wú)虛焊點(diǎn)及線路間有無(wú)短路、斷路。然后用萬(wàn)用表測(cè)試或通電檢測(cè)，檢查無(wú)誤后，可通電檢查數(shù)碼顯示器亮度情況。 （ 2） LM339 與單片機(jī)相連的只有 4 根線，很容易檢查，主要檢查其與管腳是否連接好。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試是在 WAVE G6000 軟件模擬器下進(jìn)行，源程序編譯及仿真調(diào)試應(yīng)分段或以子程序?yàn)閱挝恢饌€(gè)進(jìn)行，最后結(jié)合硬件實(shí)時(shí)調(diào)試。 子程序調(diào)試包括： （ 1） ADC0809 信號(hào)采集程序； （ 2）顯示液位高度子程序； （ 3）聲光報(bào)警程序； 本系統(tǒng)使用偉福 V5/S 仿真器進(jìn)行程序仿真，在仿真過(guò)程中，因仿真頭對(duì)輸入電壓有非常嚴(yán)格的要求，因此必須嚴(yán)格檢查仿真頭 40 腳輸入電壓是否超過(guò) 5V，程序仿真成功后方可燒入單片機(jī)。 測(cè)試結(jié)果分析 （ 1）啟停水位及報(bào)警水位的測(cè)試分析 經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)小組選取了 10cm、 25cm、 35cm等水位進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在 1025cm 間，顯示誤差小于 。在 35cm 時(shí)誤差為 1 cm。測(cè)試通過(guò) （ 2）液位小于 10cm 時(shí)自動(dòng)啟停水泵測(cè)試 本小組首先將水箱中的水全部排除，系統(tǒng)通電后，水泵自動(dòng)進(jìn)水，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警，指示燈閃亮，表明水位低于 10cm。測(cè)試通過(guò) （ 3）液位在高于上限值報(bào)警測(cè)試 本小組選擇 40cm 水位報(bào)警，測(cè)試結(jié)果表明，當(dāng)水位到達(dá) 40cm 時(shí)，聲光報(bào) 警裝置啟動(dòng)，誤差值在 1cm 以內(nèi)。 （ 4）液位在高于上限時(shí)停水測(cè)試 本小組選擇了 35cm 和 40cm 兩個(gè)位置作為上限高度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 在兩個(gè)位置，系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停水功能，誤差在 1cm 以內(nèi)。 （ 5）顯示測(cè)試 本小組選擇了 10cm、 25cm、 35cm 以及 40cm 四個(gè)位置進(jìn)行顯示，測(cè)試結(jié)果表明：此四個(gè)位置所顯示值誤差小于 。測(cè)試通過(guò) （ 6）電機(jī)工作但液位不變化報(bào)警測(cè)試 本小組首先使水泵工作，在系統(tǒng)正常工作后，將水管拔除，系統(tǒng)報(bào)警。將水管接好后，報(bào)警解除。 由于所采用的 ADC0809 為 8 位，其計(jì)時(shí)精度相對(duì)設(shè)計(jì)要求而言已經(jīng)足夠，測(cè)量水位高度較為準(zhǔn)確，誤差在 1cm 以內(nèi)。 第五章 收獲和總結(jié) 經(jīng)過(guò)緊張的四三聯(lián)單天的奮力拼搏，與小組其他成員 通力協(xié)作，團(tuán)結(jié)互助，終于完成了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。首先，我們小組全體成員感謝主持本次競(jìng)賽的主委會(huì)和全體評(píng)審老師以及我們的輔導(dǎo)老師，謝謝你們給了我們一個(gè)提高自己和展現(xiàn)自己的舞臺(tái)，讓我們?cè)谝院蟮娜松懈幼孕藕蛨?jiān)定。回想這四天三夜，短暫而充實(shí)，就我們而言，我們?cè)谠S多方面都有了明顯進(jìn)步和收獲，無(wú)論是拼搏精神還是團(tuán)隊(duì)精神都是對(duì)我一生都是一筆豐富的財(cái)富。所以這次競(jìng)賽無(wú)論能否取得成功，我們都不會(huì)有遺憾，我們會(huì)繼續(xù)發(fā)揚(yáng)這四天三夜的精神，在以后的日子里更加努力地提高自己、充實(shí)自己。同時(shí)，我們希望在這四天三夜的努力有所肯定，希望我們能 站在領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上。 參考文獻(xiàn) [1]胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M].北京：清華大學(xué)出版社， 1996 [2]徐愛鈞，彭秀華 .單片機(jī)高級(jí) C51 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [3]李建忠 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 1999 [4]李群芳 .單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù) [M]北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [5]樓然苗，李光飛 .51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 附件一 AT89C2051 控制程序 include include include include include /*******************************************************/ define uchar unsigned char define uint unsigned int define ulong unsigned long /*******************************************************/ /***********************定義全局變量 **********************/ sbit JS=P1^7。 //點(diǎn)火線通斷繼電器控制口 sbit CS=P1^6。 //過(guò)限蜂鳴器報(bào)警控制口 sbit SB=P1^5。 //發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)輸入口 sbit XB=P1^4。 //發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水水位傳感器輸入口輸出 sbit SX=P3^0。 //發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器輸入口 sbit XX=P3^1。 //發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī) 油壓力傳感器輸入口 sbit YBJ=P3^2。 uchar BB=0。 /*********************************************************/ /**********************延時(shí)程序 ****************************/ // void delay() //延時(shí) 25 秒 { uchar i