水箱控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-23 18:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1震蕩電路原理圖引腳及其功能說明：80C51單片機的 40個引腳[7]中有 2個專用于主電源引腳，2個外接晶振的引腳，4 個控制或與其它電源復(fù)用的引腳，以及32條輸入輸出 I/O引腳。下面按引腳功能分為 4個部分?jǐn)⑹鰝€引腳的功能：電源引腳 Vcc和 VssVcc（40 腳）：接+5V 電源正端；Vss（20 腳）：接+5V 電源正端；外接晶振引腳 XTAL1和 XTAL2XTAL1（19 腳）：接外部石英晶體的一端。在單片機內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構(gòu)成采用外部時鐘時，對于 HMOS單片機，該引腳接地；對于 CHOMS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。XTAL2（18 腳）：接外部晶體的另一端。在單片機內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部時鐘時，對于 HMOS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。對于CHMOS芯片，該引腳懸空不接?？刂菩盘柣蚺c其它電源復(fù)用引腳有：RST/VPD、ALE/P、PSEN 和 EA/VPP等 4種形式（1）．RST/VPD（9 腳）：RST 即為 RESET，VPD 為備用電源，所以該引腳為單片機的上電復(fù)位或掉電保護端。當(dāng)單片機振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機器周期的高電平，就可實現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機復(fù)位到初始狀態(tài)。當(dāng) VCC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時，該引腳可接上備用電源 VPD（+5V）為內(nèi)部 RAM供電，以保證 RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。10（2）．ALE/ P （30 腳）：當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存信號）以每機器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在 P0口的低（3）．PSEN(29 腳):片外程序存儲器讀選通輸出端,低電平有效。當(dāng)從外部程序存儲器讀取指令或常數(shù)期間，每個機器周期 PESN兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器期間，PESN 信號將不出現(xiàn)。（4）．EA/Vpp（31 腳）：EA為訪問外部程序儲器控制信號，低電平有效。當(dāng) EA端保持高電平時，單片機訪問片內(nèi)程序存儲器4KB（MS—52 子系列為 8KB）。若超出該范圍時，自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲器的程序。當(dāng) EA端保持低電平時，無論片內(nèi)有無程序存儲器，均只訪問外部程序存儲器。對于片內(nèi)含有 EPROM的單片機，在 EPROM編程期間，該引腳用于接 21V的編程電源 Vpp。輸入/輸出（I/O）引腳 P0口、P1 口、P2 口及 P3口：(1).P0口（39 腳～22 腳）：～ 統(tǒng)稱為 P0口。當(dāng)不接外部存儲器與不擴展 I/O接口時，它可作為準(zhǔn)雙向 8位輸入/輸出接口。當(dāng)接有外部程序存儲器或擴展 I/O口時，P0 口為地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用口。它分時提供 8位雙向數(shù)據(jù)總線。對于片內(nèi)含有 EPROM的單片機，當(dāng) EPROM編程時，從 P0口輸入指令字節(jié)，而當(dāng)檢驗程序時，則輸出指令字節(jié)。(2).P1口（1 腳～8 腳）：～ 統(tǒng)稱為 P1口，可作為準(zhǔn)雙向 I/O接口使用。對于 MCS—52子系列單片機， 和 2功能： 口用作定時器/計數(shù)器 2的計數(shù)脈沖輸入端 T2； 用作定時器/計數(shù)器 2的外部控制端 T2EX。對于 EPROM編程和進行程序校驗時，P0 口接收輸入的低 8位地址。(3).P2口（21 腳～28 腳）：～ 統(tǒng)稱為 P2口，一般可作為準(zhǔn)雙向 I/O接口。當(dāng)接有外部程序存儲器或擴展 I/O11接口且尋址范圍超過 256個字節(jié)時，P2 口用于高 8位地址總線送出高 8位地址。對于 EPROM編程和進行程序校驗時，P2 口接收輸入的 8位地址。(4).P3口（10 腳～17 腳）：～ 統(tǒng)稱為 P3口。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向 I/O接口，也可以將每 1位用于第 2功能，而且 P3口的每一條引腳均可獨立定義為第 1功能的輸入輸出或第 2功能。P3口的第 2功能見下表 31單片機 表 11單片機 綜上所述，MCS—51 系列單片機的引腳作用可歸納為以下兩點：(1).單片機功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第 2功能；(2).單片機對外呈 3總線形式，由 PP0 口組成 16位地址總線；由 P0口分時復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線。 80C51結(jié)構(gòu)圖如圖 32下：引腳 第 2功能 RXD（串行口輸入端 0） TXD（串行口輸出端） INT0（部中斷 0請求輸入端，低電平有效） INT1（中斷 1請求輸入端，低電平有效） T0（時器/計數(shù)器 0計數(shù)脈沖端） T1（時器/計數(shù)器 1數(shù)脈沖端） WR（部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效） RD（部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效）12圖 32 80C51結(jié)構(gòu)圖水箱的控制器由 8051系統(tǒng)構(gòu)成。為避免電機的起停和電源波動時對電路的影響，輸入輸出均采用光電隔離[8]。光電隔離是半導(dǎo)體管敏感器件和發(fā)光二極管組成的一種新器件，它主要功能是實現(xiàn)電信號的傳送。輸入與輸出絕緣隔離，信號單向傳輸，無反饋影響?？垢蓴_性強，響應(yīng)速度快。 工作時，把輸入信號加到輸入端，使發(fā)光管發(fā)光，光敏器件在磁光輻射下輸出光電流，從而實現(xiàn)電光點的兩次轉(zhuǎn)換。 繼電器隔離是用電信號控制繼電器的機械觸電來實現(xiàn)隔離控制。 13 輸出通過繼電器，控制水泵機組的起停和報警，其電路圖如圖 33：圖 33 系統(tǒng)控制電路原理圖給水泵電機主控回路[9]圖 34如下：圖 34 水泵電機控制電路原理圖 80C51 水箱控制系統(tǒng)主控硬件部署方案該系統(tǒng)硬件主要由一個 80C51單片機，一個 74LS373和一個 EPROM2764芯片構(gòu)成。其原理圖如下圖 35:14 圖 35 80C51水箱控制系統(tǒng)主控原理 80C51單片機實現(xiàn)系統(tǒng)功能說明 80C51為數(shù)據(jù)采集及處理模塊核心，它主要完成系統(tǒng)對水位高低信號是否滿足指標(biāo)的信息采集，對采集到的水位信號通過系統(tǒng)程序進行對信號的判斷等處理，根據(jù)采集信號的不同，驅(qū)動相應(yīng)信號對應(yīng)功能的引腳來實現(xiàn)對水箱水位的控制。 74LS373芯片實現(xiàn)系統(tǒng)功能說明15 74LS373[11]是一種帶輸出三態(tài)門的 8D鎖存器，其結(jié)構(gòu)如圖36所示。
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