液位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-23 07:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 復(fù)位狀態(tài)值，受影響的專用寄存器如表21所示。表21 復(fù)位寄存器狀態(tài)表寄存器狀態(tài)寄存器狀態(tài)PC000HTC0N00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0—P3FFHSCON00HIPXXX00000HSBUF不確定IEOXX00000HPCON0XXX0000HTMOD00H 控制引腳EA接法 EA/VPP(31腳)為內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制引腳，當(dāng)EA為低電位時(shí)單片機(jī)從外部程序存儲(chǔ)器取指令；當(dāng)EA接高電平時(shí)單片機(jī)從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器取指令。AT89S51單片機(jī)內(nèi)部有4KB可反復(fù)擦寫1000次以上的程序存儲(chǔ)器，因此要把EA接+5V高電平，讓單片機(jī)運(yùn)行內(nèi)部的程序，這樣就可以通過反復(fù)燒寫來驗(yàn)證程序了。這就是AT89C52單片機(jī)最小化系統(tǒng)的連接，只要把編寫好的程序燒寫到單片機(jī)內(nèi)部，并接上5V電源就可以正常運(yùn)行了，在17腳接上的發(fā)光二極管可以用來驗(yàn)證系統(tǒng)是否正常。 晶振電路時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式：一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種為外部時(shí)鐘方式。單片機(jī)內(nèi)部具有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。通常在引腳XTALl和XTAL2跨接石英晶體和兩個(gè)補(bǔ)償電容構(gòu)成自激振蕩器。本文用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。電路設(shè)計(jì)如圖41所示。圖41 單片機(jī)時(shí)鐘 單片機(jī)小系統(tǒng)采用上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。手動(dòng)復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。上電自動(dòng)復(fù)位通過電容C3充電來實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)按鍵復(fù)位是通過按鍵將電阻R29與VCC接通來實(shí)現(xiàn)。上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時(shí)間不超過1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。圖42 復(fù)位電路 系統(tǒng)設(shè)置了5個(gè)共陽極LED數(shù)碼管LED1LED2，單片機(jī)P0口提供段碼信號(hào)，低電平有效，P0口輸出端通過限流電阻R1～R8與數(shù)碼管的段碼數(shù)據(jù)線相連，用來送出LED數(shù)碼管的段碼數(shù)據(jù)信號(hào)。圖43 顯示電路 LED顯示器LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段組成的顯示塊，有7段和“米”字段之分。這種顯示塊有共陽極和共陰極兩種。此外，顯示塊中還有一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管（在圖中以dP表示）用于顯示小數(shù)點(diǎn)。通過發(fā)光二極管亮、暗的不同組，可以顯示多中數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。LED顯示塊中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法:發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極。使用時(shí)公共陽極接＋5V，這樣，陰極端輸入低電平的段的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示；而輸入高電平的段則不點(diǎn)亮。匯編語言：共陽極：DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。使用時(shí)公共陰極接地，這樣，陽極端輸入高電平的段的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示；而輸入低電平的段則不點(diǎn)亮。下面是七段數(shù)碼管的代碼如下。共陰極：DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH 電源電路電源電路包括變壓器、橋式整流器、電容和穩(wěn)壓器。通過變壓器變壓，使得220V電壓變?yōu)?2 V，在通過橋式整流，電容的濾波作用，穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓作用，可輸出5V的穩(wěn)定電壓。如圖44所示。圖44 系統(tǒng)電源電路5相關(guān)控制電路 按鍵電路按鍵電路如圖38所示，按鍵的開關(guān)狀態(tài)通過一定的電路轉(zhuǎn)換為高、低電平狀態(tài)。按鍵閉合過程在相應(yīng)的I/O端口形成一個(gè)負(fù)脈沖。閉合和釋放過程都要經(jīng)過一定的過程才能達(dá)到穩(wěn)定，這一過程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動(dòng)。抖動(dòng)持續(xù)時(shí)間的常長短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般在510ms之間。為了避免CPU多次處理按鍵的一次閉合，應(yīng)采用措施消除抖動(dòng)。本文采用的是獨(dú)立式按鍵，直接用I/O口線構(gòu)成單個(gè)按鍵電路，每個(gè)按鍵占用一條I/O口線，每個(gè)按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生互相影響。 圖51 按鍵電路圖 定時(shí)工作方式方式0是13位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式[15]，其計(jì)數(shù)器由TH0高8位和TL0的低五位構(gòu)成。TL0的高3位棄之不用。當(dāng)C/=0時(shí)，多中開關(guān)接通振蕩脈沖的12分頻輸出，13位計(jì)數(shù)器以此進(jìn)行計(jì)數(shù)，這就是所謂定時(shí)器工作方式。當(dāng)C/=1[16]時(shí)，多路開關(guān)接通計(jì)數(shù)引腳（T0），外部計(jì)數(shù)脈沖由引腳T0輸入。當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，這就是所謂計(jì)數(shù)工作方式。不管是哪種工作方式，當(dāng)TL0的低五位計(jì)數(shù)溢出時(shí)，向TH0進(jìn)位，而全部13位計(jì)數(shù)溢出時(shí)，則向計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位TF0進(jìn)位。MCS51系列單片機(jī)有5個(gè)中斷源，中斷分為2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，即高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)都可以由軟件來設(shè)定。中斷地址如表41所示。程序中的中斷流程框圖如圖51所示。表51 中斷地址表五個(gè)中斷源入口地址外部中斷0（/INT0）0003HT0溢出中斷000BH外部中斷1（/INT1）0013HT1溢出中斷001BH串口中斷0023H6. 軟件調(diào)試問題及解決顯示程序開始怎么調(diào)試就是不通，后來看了一位網(wǎng)友的文章寫的是關(guān)于水位調(diào)試過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，指出了A/D轉(zhuǎn)換t中的一些錯(cuò)誤，這才使我恍然大悟，原來讀數(shù)據(jù)的時(shí)間要求是非常嚴(yán)格的。要求在命令字之后的第一個(gè)下降沿就要讀數(shù)據(jù)，否則讀出的數(shù)據(jù)就是錯(cuò)誤的，也不能說完全錯(cuò)誤，那就必須作必要的調(diào)整。下次一定要注意：別人的程序很可能有缺陷，能參考，但不能夠完全照抄，數(shù)據(jù)手冊(cè)一定要細(xì)讀。這告訴我，自己的匯編語言功夫還不夠，具體地說差得好遠(yuǎn)。提醒自己要努力。一定要學(xué)會(huì)應(yīng)用匯編。7. 結(jié) 論本設(shè)計(jì)主要介紹了單片機(jī)的功能、用途等，以及水位在日常生活中的具體應(yīng)用給日常生活帶來的方便。參 考 文 獻(xiàn)[1]張毅剛,彭喜元,[M].北京:高等教育出版社,2003.[2]李書旗,[J].計(jì)算機(jī)測量與控制,2009,17(11):21312133.[3]鄭偉建
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