【文章內(nèi)容簡介】 5便是控制顯示用的按鍵。其作用就是通過按動它們實現(xiàn)對高低警戒液位的設(shè)置。具體來說，SS4分別實現(xiàn)數(shù)字的增一與減一，SS5則作為高低警戒液位的模式選擇和確認(rèn)鍵。圖33 系統(tǒng)按鍵電路3. 3 顯示單元硬件設(shè)計在顯示單元上，使用了74LS273帶公共時鐘復(fù)位八位觸發(fā)器與74LS47共陽極BCD顯示譯碼驅(qū)動芯片。兩個芯片的管腳圖如圖34：圖34 74LS273及74LS47引腳圖3. 4 存儲單元硬件設(shè)計存儲模塊的硬件設(shè)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(fù)用，需要使用地址鎖存芯片74LS373。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。該模塊中使用的兩個芯片管腳功如圖36：在62256中，A0~A14管腳為地址總線，共15位，尋址范圍可達到32kB；I/O0~I/O7為8位三態(tài)雙向數(shù)據(jù)接口；Vcc，Vss為電源和地；CS是片選接口，低電平有效；OE/WE分別是讀選通和寫選通數(shù)據(jù)輸入輸入線，低電平有效。圖35 62256引腳圖圖36 存儲的單元電路3. 5 時間單元硬件設(shè)計DS1302因其較小的體積，占用I/O口資源少等特點，是常用的時間芯片。此次設(shè)計采用DIP8封裝，管腳功能如圖38：圖37 DS1302引腳圖其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中電壓較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1＋，Vcc2供電，當(dāng)Vcc2小于Vcc1時，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源接口。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳輸。RST輸入有兩種功能：首先RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)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。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)。上電運行時，在Vcc≥，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端。SCLK始終是輸入端，用來輸入串行時鐘信號。根據(jù)DS1302的特點，設(shè)計電路如圖39：圖38 時間單元電路在實際應(yīng)用中，起控制、輸入輸出的三個端口上拉較弱，容因產(chǎn)生信號串?dāng)_，因此加上了上拉電阻與單片機P1口相連，加強信號的穩(wěn)定性；為了保證時鐘的可靠性，在Vcc1上使用了CR2032紐扣電池作為備用電源，輸出電壓為3V，從而保證了系統(tǒng)掉電狀態(tài)下，時鐘能夠繼續(xù)保持運行。3. 6 A/D轉(zhuǎn)換單元硬件設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換模塊是系統(tǒng)中較為重要的一部分，由于涉及到模擬部分，A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。圖39 ADC0804引腳圖根據(jù)以上參數(shù)分析，設(shè)計電路如圖311：圖310 A/D轉(zhuǎn)換單元電路圖3. 7 通信單元硬件設(shè)計MAX485僅有8個管腳，電路設(shè)計比較簡單。圖311 MAX485引腳圖RO引腳接到單片機串口接收引腳RXD（），DI引腳接到單片機串口發(fā)送引腳TXD（）。由于MAX485為半雙工通信方式，不能同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，只能通過控制RE和DE引腳的狀態(tài)來進行發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。為了節(jié)省單片機I/O口資源，將RE和DE引腳連在一起，輸入低電平時，MAX485處于接收狀態(tài)；輸入高電平時，其處于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)。定義RE和DE連接在一起的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為E，接入單片機P1口，用于發(fā)送與接收的轉(zhuǎn)換。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。硬件電路如圖313：圖312 串行通信模塊電路圖3. 8 其他外圍電路的設(shè)計繼電器電路設(shè)計。由于使用單片機I/O口的驅(qū)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(qū)動繼電器吸合。設(shè)計電路如圖314。為了防止電源尖峰脈沖引發(fā)的噪聲干擾以及高頻信號線間的耦合干擾，在電源入口處及芯片頂端或底端，接入去耦電容，以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電源指示燈設(shè)計如圖315。圖313 繼電器部分電路圖 314 電源指示燈電路圖4 軟件程序設(shè)計 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(shè)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。主程序流程圖如圖41所示。開始CPU初始化參數(shù)設(shè)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4—1 主程序流程圖 顯示與A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換。對8位A/D轉(zhuǎn)換器而言，其十六進制、相對滿偏電壓比率、相對電壓幅值的關(guān)系對應(yīng)如表42：十六進制二進制滿刻度比率相對電壓幅值Vref=高四位低四位高四位電壓低四位電壓F111115/1615/256E111014/1614/256D110113/1613/256C110012/1612/256B101111/1611/256A101010/1610/256910019/169/256010008/168/256701117/167/256601106/166/256501015/165/256401004/164/256300113/163/256200102/162/256100011/161/256000000/160/256 表42 A/D轉(zhuǎn)換幅值數(shù)據(jù)關(guān)系對照表顯示轉(zhuǎn)換部分程序簡略如下：uchar dis_transform(uchar num){uchar ac, quotient, play, mid 。ac = num%5。quotient = (numac)/5。if(ac2)quotient++。ac=quotient%10。mid=(quotientac)/10。play=ac+mid*16。return play。} 系統(tǒng)主程序ORG 0000HAJMP MAINORG 0060HMAIN: MOV P1, FFH 。 P1 P3口初始化置1MOV P3，F(xiàn)FHJNB ， AVT ； 若手動在自動位置，跳到自動模式程序AJMP MEN ； 否則轉(zhuǎn)到手動模式子程序ENDAUT： NOP（空命令）JNB , LG 。 水位高—LGJB LD ， ； 水位沒低LDCLR ； 水位低報警JB , LDD ； 水位未低低LDDCLR ； 水位低低報警JNB , Y1 ； M1已啟動—Y1CLR ； 否則啟動M1Y1:JNB ,Y2 ； M2已啟動Y2 CLR ； 否則啟動M2Y2:ACALL DELAY ； 延時1分鐘 AJMP AUT ； 返回自動模式LDD: JNB ,Y3 ； 單獨運行M1（LDD〈水位〈LD）CLR Y3: JB Y2 SETB AJMP Y2 LG:CLR 。 水位高報警 LD: AJMP MAIN 。