【文章內(nèi)容簡介】 該值，如果超過該數(shù)值將會造成器件觸點(diǎn)的毀損。對于電機(jī)的選擇一般有三種：伺服、直流、步進(jìn)電機(jī)。電動機(jī)在直流運(yùn)行環(huán)境下接通電源即可旋轉(zhuǎn)，電機(jī)具有較大慣性導(dǎo)致掉電后關(guān)閉不會立刻停止，旋轉(zhuǎn)一定角度后停止，如果電機(jī)需要旋轉(zhuǎn)角度的精確控制，對此閉環(huán)算法是復(fù)雜的，體積龐大也就同系統(tǒng)硬件與之對應(yīng)。伺服馬達(dá)起動力矩的機(jī)械性能好，具有簡單的驅(qū)動線路且易于控制，倒車功能不堵塞，就其市場價(jià)位而言目前售價(jià)高，不適用于一般用途。步進(jìn)發(fā)動機(jī)的電脈沖被轉(zhuǎn)換致角位移。直流步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)矩相對較大，具有相對高的精度控制，其中每旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角都是被設(shè)定為更準(zhǔn)確的數(shù)值，從而能夠有效提高輸液率的調(diào)控精準(zhǔn)度?；谏鲜鰠⒅档奶攸c(diǎn)，本設(shè)計(jì)使用額定值為120V交流/24V直流的電壓，運(yùn)行在電流三安電壓五伏的小型器件。同時(shí)本設(shè)計(jì)應(yīng)用正反轉(zhuǎn)的工作原理來調(diào)控液位的數(shù)值。在水平液位控制系統(tǒng)中，最重要的參數(shù)測量是水平液位值，液面檢測和校對是整個(gè)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的。然而，水平液位是非線性的控制系統(tǒng)，不同時(shí)間可以是不同模型。工業(yè)生產(chǎn)中常見的鍋爐系統(tǒng)以及船體鍋爐系統(tǒng)，系統(tǒng)中都會存在著“虛假液位”的現(xiàn)象，由于鍋爐的溫度、水蒸氣濃度以及液位控制系統(tǒng)在非平靜環(huán)境下作業(yè)造成待測機(jī)體晃動，造成液位控制精度不準(zhǔn)確，導(dǎo)致液位控制有偏差[2]，針對這種現(xiàn)象常采用串級控制。如對于一組300兆瓦的汽包爐機(jī)組，自動控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)最為重要的就是調(diào)控液位，即為汽包的液位調(diào)節(jié)三沖量系統(tǒng)。二十世紀(jì)八十年代末期的一例汽包水位自動失靈足以說明系統(tǒng)調(diào)節(jié)的重要性，該事故中汽包水位自動失靈，運(yùn)行人員沒有發(fā)現(xiàn)。水位已經(jīng)上升到出現(xiàn)水不斷外漫的情況，從而造成增加蒸汽水分含量過熱現(xiàn)象。水蒸汽在渦輪機(jī)葉片的渦輪機(jī)的侵蝕機(jī)片，從而產(chǎn)生不均勻的應(yīng)力。最終渦輪飛車，渦輪軸飛出油缸殼體，幾十米后渦輪停止轉(zhuǎn)動，整個(gè)單元全部造成損失[3]，我們可以看到系統(tǒng)的調(diào)節(jié)的重要。 通常用在生產(chǎn)工業(yè)階段的測液儀：MKUR3100投入式、UFZ04型罐車式、ULB型玻璃式、UQK01/02/03型液位控制裝置和彩色石英管浮子玻璃液位計(jì)等。BM51剛線液位計(jì)是用途廣泛的液位測量、控制儀表，通用的液位測量和控制儀器。 MKUR3100投入式液位計(jì)是由液位變送器型URA及URB數(shù)字電平指示器由兩部分組成，水位控制和測量水位，污水處理，水利和化學(xué)工業(yè)，冶金和適用的其他部門。 UFZ 04罐液位計(jì)在石油、化工、儲油和壓力容器打開或液位連續(xù)測量交通運(yùn)輸部門，尤其是對液化石油氣儲罐和槽車和其他罐車和水平指示器油輪和液化氣殘液指示。 NC01控制銅液位控制，不銹鋼等材料，不腐蝕容器02/03型浮球適當(dāng)?shù)乃絒8]。由于具有精度高、響應(yīng)速率快等特色的電容式測位儀，采用系統(tǒng)級檢測液位儀更為廣泛[9]。 在常規(guī)狀態(tài)下的液體位置測量儀通?？梢苑譃閮纱箢悾旱谝淮箢悶榻佑|式的測量儀，另一類為非接觸方式的液位測量儀。液體位置測量儀中的靜壓投入式運(yùn)行在工業(yè)與醫(yī)用環(huán)境等，簡單的結(jié)構(gòu)是該元件的一大特點(diǎn)，校對與調(diào)節(jié)以及組裝的靈巧性為使用者營造了便捷的使用環(huán)境。該元件在原理上增添了流體靜力學(xué)理論并應(yīng)用在液位壓力測量儀中，密封成為了該元件的重要技術(shù)，這就確保了測量儀器的密封性又使得壓力空間與外界相同，間接增加元件測量的精準(zhǔn)度[10]。高低液位測量儀在水池、水塔等現(xiàn)狀水平環(huán)境下進(jìn)行實(shí)時(shí)二十四小時(shí)的監(jiān)控測量，當(dāng)測量值高于最高液位值或低于最低液位值警報(bào)裝置就會發(fā)送信息提醒看管人員，同時(shí)可連接到所述泵控制終端，當(dāng)其測量端測得值達(dá)到報(bào)警區(qū)間值時(shí)，控制端會自動鏈接到電機(jī)端進(jìn)行供液或排液的操作。本次設(shè)計(jì)選用的元件為高低液位測量儀。本次設(shè)計(jì)使用的AT89S52單片機(jī)中有一個(gè)內(nèi)部串行全雙工異步輸入/輸出接口，以P3口中的零號引腳及一號引腳作為接口，使用這種接口方式，能夠達(dá)到與主機(jī)系統(tǒng)通信。在運(yùn)作中相異器件之間串行通訊，應(yīng)該使用同種標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行通訊。經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)串行方式為RS485與RS232的通訊。經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)串行方式RS485的特性：，此刻兩線間電壓差是+6v~+2v。值為零則兩條線間電壓差為6v~2v。端口信號的電位值與之RS232C數(shù)值減少很多，這不可能造成端口線路芯片破損，考慮到該元件電平兼容性與TTL相通，能夠容易地連接到TTL。（數(shù)據(jù)）。，抗共模噪聲抑制性能增強(qiáng)，也就是干預(yù)性能優(yōu)良一面的展現(xiàn)。，其最大輸送長度為約1219米，傳送速度正比于傳輸距離，要想以傳送距離是極大值時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，只需將傳輸率調(diào)節(jié)到100Kb/s即可，如果必要增大傳送的長度，我們需要添加485中繼器。 RS485的BUS線一般可多達(dá)三十二個(gè)節(jié)點(diǎn)，485如果使用一個(gè)特殊的芯片，能夠擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)數(shù)到128或256，最大支持個(gè)數(shù)可多達(dá)四百節(jié)點(diǎn)[4]。常規(guī)型號該器件狀態(tài)下，兩千五百皮法的電容負(fù)載能被該器件驅(qū)動，通訊長度會被器件電容值控制。使用通信電纜一百五十皮法每米，十五米是通訊長度極大值。如果電纜容值減少將會加大通訊長度。短距離傳送也考慮到該元件傳輸是單端信號接送方式，當(dāng)出現(xiàn)共模噪聲干擾問題沒有扼制時(shí)，這也決定了該器件多在二十米范圍內(nèi)運(yùn)行環(huán)境下。 智能器件和主機(jī)器件鏈接多用RS48以太網(wǎng)、RS232等進(jìn)行通信，這決定器件的接口是否統(tǒng)一。然而，RS48RS232通訊媒體和物理層的鏈接方式，想達(dá)到訪問雙向的特性應(yīng)該將通信程序排列出來，這些大部分是不滿足OSI標(biāo)準(zhǔn)/ ISO標(biāo)準(zhǔn)，只有各自類型性能得以體現(xiàn)，這也說明了程序沒有兼容性[5]。RS485或RS232連接到網(wǎng)絡(luò)的器件，應(yīng)用器件為兩個(gè)以上組數(shù)時(shí)，則須用RS485作為網(wǎng)絡(luò)器件間的通信媒介，通過主設(shè)備的信息交換達(dá)到傳遞的目的，實(shí)現(xiàn)的主設(shè)備通常是一臺PC，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只可有一個(gè)主器件的存在[]?，F(xiàn)場BUS應(yīng)用技術(shù)基于基本模塊OSI/ISO，完全可以支撐軟件調(diào)控系統(tǒng)，解決BUS總調(diào)控，維護(hù)，沖突檢測等各個(gè)環(huán)節(jié)?？乖肼暩蓴_優(yōu)良性以及長距離傳送優(yōu)點(diǎn)，加之多站能力等特點(diǎn)讓RS485接口成為串口接法。該調(diào)控模型應(yīng)用常規(guī)RS485端口，RS232 / RS485轉(zhuǎn)換元件和PC完成通訊鏈路。MAX485接口用+5V電壓供電運(yùn)作，額定值是300pF，應(yīng)用半雙工通信技術(shù)。它結(jié)束了TTL電平的并變成了RS485電平功能。 此芯片和PIN結(jié)構(gòu)非常簡單，具體構(gòu)造由驅(qū)動器與接收器組成。 / RE對應(yīng)為終端接收端，當(dāng)該端口邏輯值是零時(shí)，該元件處于接收狀態(tài)。DE的邏輯值是一情況下，該裝置處在發(fā)送模式，該芯片基于在半雙工模式下運(yùn)作，使得MCU僅可以調(diào)控上述兩個(gè)管腳。A側(cè)和B側(cè)差動信號端子的發(fā)送和接收，當(dāng)A電平高于B，此時(shí)發(fā)送數(shù)值是一。當(dāng)電平小于B側(cè)，此時(shí)發(fā)送數(shù)值是0。添加A和B之間的匹配阻可選100Ω。AT89S52運(yùn)用自身的256KB存儲器是不能夠滿足需求的，所以我們將要拓展數(shù)據(jù)存儲器。閃速存儲器是非易失性存儲器（非易失性的），在沒有實(shí)際供應(yīng)情況可維持時(shí)間長，這是等于硬盤存儲的特性，閃光特征是物種各種數(shù)字便攜設(shè)備成為潛在的存儲介質(zhì)。RAM存儲的數(shù)據(jù)可以被刪除或根據(jù)需求進(jìn)行寫入送出，位置和速度存取存儲器單元是獨(dú)立的存儲器。當(dāng)電源被阻斷時(shí)存入的數(shù)據(jù)會丟失，它主要用于短期使用的程序。ROM是指內(nèi)存的回收（存入一次，多次讀?。`背RAM的特征。ROM被劃分成兩類，光刪除和電可重寫兩種類型的電動刪除?，F(xiàn)今在市場中具有非易失性閃存技術(shù)占據(jù)主要地位的有兩大類分別為NOR與NAND。NAND存儲器的結(jié)構(gòu)單元是串行方式，存儲單元被讀出是在已提交單位的前提下進(jìn)行的，該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是能夠達(dá)到1/2G的空間容量，該器件的使用率很高，同時(shí)低成本也便于大范圍推廣。這種器件不足之處在于較慢的讀取速率，比NOR端口少得多只有八個(gè)輸入/輸出口。這僅是由八個(gè)I / O端口進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，NOR閃存并行傳輸模式與之相比要快得多。 NAND快閃存儲器加邏輯電子模塊結(jié)構(gòu)，內(nèi)部專用存儲控制器不存在，不良數(shù)據(jù)塊將無法修復(fù)，可靠性比NOR閃存更糟。NAND可以供給高密度結(jié)構(gòu)單元進(jìn)而形成高密度存儲，其快速性也體現(xiàn)在輸入與刪除性能上，其中FLASH難以特殊管理。NOR的特征在于執(zhí)行芯片（XIP中，代替執(zhí)行），以使應(yīng)用程序能夠立即運(yùn)用在閃速存儲器上，而無需讀取代碼，則系統(tǒng)RAM會自動運(yùn)行。 NOR傳動速率高具有非常高性價(jià)比，低寫入一至四兆時(shí)及擦除速度都將大大影響其性能。鑒于以上特點(diǎn)ROM不應(yīng)選存儲實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而FLASH針對復(fù)雜的系統(tǒng)又不是相對完美，本設(shè)計(jì)采用RAM存儲。為了提高處理器工效減少處理時(shí)間，而且RAM內(nèi)存速率快且易于使用特性，因此掉缺電時(shí)RAM數(shù)據(jù)丟失的情況被忽略。 時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)方案由于調(diào)控芯片單片機(jī)自身能夠應(yīng)用時(shí)間功能，但是這將會給芯片本身增加運(yùn)作量，進(jìn)一步造成芯片運(yùn)作時(shí)間加長運(yùn)作效率低?；谝陨显蛉绻枰o調(diào)控模型增加該項(xiàng)功能，建議采用外部時(shí)間模塊以減小單片機(jī)自身運(yùn)作量，同時(shí)可以標(biāo)記調(diào)控模型的時(shí)間。該模塊使用DS1302，該模塊用作顯示時(shí)間（如調(diào)控模型不需數(shù)據(jù)記錄可省略該模塊）。大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第三章 硬件電路設(shè)計(jì)第三章 硬件電路設(shè)計(jì)報(bào)警顯示（有需要時(shí)添加）模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)存儲器單片機(jī) 液位值檢測（傳感器）低極值給液高極值排液（電機(jī)）按鍵輸入LED顯示時(shí)鐘單元（無要求可略）與主機(jī)通訊（通訊單元）圖 2總體硬件模塊圖該框圖簡述了調(diào)控模型由待測液位的數(shù)值獲取，到液位值數(shù)模轉(zhuǎn)換并傳遞給數(shù)據(jù)存儲元件（存儲并利用提高單片機(jī)運(yùn)作效率），信號轉(zhuǎn)換處理再傳遞給單片機(jī)直至顯示是否報(bào)警，電機(jī)是否需要運(yùn)作，同時(shí)屏幕顯示液位值（有時(shí)鐘要求的可添加），其中通訊單元的出現(xiàn)能夠達(dá)到與主機(jī)系統(tǒng)通信的目的。 此圖為單片機(jī)AT89S52引腳圖3。圖 3 AT89S52引腳圖P0口是輸入/輸出漏極開路雙向八位端，該端輸出時(shí)每個(gè)引腳可以驅(qū)動八個(gè) TTL邏輯電平。 從P0送入“1”則該引腳為高輸入阻抗。當(dāng)進(jìn)入程序和外部數(shù)據(jù)存儲器，P0端還用作低八位地址/數(shù)據(jù)多路復(fù)用。以這種方式上拉電阻應(yīng)存在于P0端內(nèi)。當(dāng)閃存編程，P0端還可接納字節(jié)代碼。當(dāng)程序校驗(yàn)情況下，此時(shí)字節(jié)指令將被輸出。當(dāng)程序校對時(shí)外面將電阻進(jìn)行上拉是有必要的。P1端是八位雙向輸入/ 輸出口，由內(nèi)在結(jié)構(gòu)上拉電阻構(gòu)成，該口驅(qū)動四個(gè)邏輯電平（TTL）可由輸出緩沖器控制。 P1端入為1，端口被上拉電阻拉高，那么就能夠用作輸入端口。同時(shí)P1各端口也具有另一類的功能。端口P2是上拉電阻的八位雙向輸入/ 輸出端，其中4 TTL邏輯電平可用P2端的輸出緩沖器帶動。 P2端口輸送值為一時(shí)意味著該端接上拉電阻，即該端用作輸入功能使用。輸入管腳拉出內(nèi)阻低電流輸出IIL。P3端輸入值為一，此時(shí)能夠用作I/O口使用。端口P3能夠收到控制信號，該信號是關(guān)于閃存編程與驗(yàn)證的。P3端管腳號名稱功能0RXD串行輸入1TXD串行輸出2INTO外中斷03INTI外中斷14TO定時(shí)/計(jì)數(shù)器05TI定時(shí)/計(jì)數(shù)器16WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫（可選）7RD外部數(shù)據(jù)存儲