【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 得到脈動(dòng)直流電壓 18v，再分別經(jīng)三端穩(wěn)壓器 LM780 LM781 LM7915 分別得到 VCC(+5v)、 +15v 和 15v ,其中電解電容 C C C2 C C C9 起濾波作用， C C C2 C C C10 是旁路電容，起抑制干擾的作用。 電源電路如圖 25所示 。 （ 2）傳感器電路 +15VINSTRT7MEAS1PROBE5SUP6PRBREF3VREF16OSC C10RAMPR13RAMPC12AUXOUT14LAMP9MEM C15PNPBS4U4L M 1 0 4 2C 1 30 .1 u fC 1 42 2 u fR 1 31 0 0 kQ1R11 0 0C 1 10 .1 u fC 1 2T A NZ HE NR31 0 KR26 .8 KC 1 22 2 u f 圖 26 傳感器電路 傳感器電路如圖 26 所示 。 在傳感器電路中， 7 腳和 10 腳是用于探針 2的調(diào)整，由于本系統(tǒng)只用到探針 1，故只需將 7 腳和 10 腳接地即可； 1 腳是熱阻探針輸入端； 5腳是探針故障檢測(cè)端； 6 腳是電源端； 3， 4 腳分別接 PNP 管的發(fā)射極和集電極用于給探針提供 200MA 的固定電流； 16 腳為模擬電壓輸出端，輸出與液位成正比的模擬電壓； 12,13 腳用來(lái)調(diào)整探針的測(cè)量周期； 9,14 腳外接兩個(gè)電容作為探針的記憶電容，記憶探針的電 壓值。 （ 3） A/D 轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路如圖 27所示 。 江西理工大學(xué) 20xx 屆?？飘厴I(yè)論文（?？疲? 12 圖 27 A/D 轉(zhuǎn)換電路 本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)采用 AD574A 芯片，其中 1腳為電源端； 10 腳輸出標(biāo)準(zhǔn) 10V 電壓經(jīng)過(guò)變阻器 R4連接到 8 腳給芯片內(nèi)部解碼網(wǎng)絡(luò)供電； 9腳為地端； 12 腳外接電阻網(wǎng)絡(luò)用于調(diào)整零點(diǎn)， 13 腳為 010V 量程輸入端； 14 腳為 020V 量程輸入端，此系統(tǒng)不用； 7,11 腳為177?；鶞?zhǔn)電壓輸入端； 1619腳接單片機(jī) 用于輸出低 4位， 2027 腳接單片機(jī) 用于輸出高 8 位； 28腳輸出轉(zhuǎn)換完成信號(hào)， 6,3,4,5 腳用 于控制芯片的工作方式， 2腳接地代表芯片用于 12位轉(zhuǎn)換。 當(dāng)傳感器信號(hào)輸入 13 腳，單片機(jī)控制 6 腳為高電平， 3,4,5 腳為低電平時(shí)，芯片使 28 腳輸出低電平并啟動(dòng) 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后置位 28 腳，允許單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到 28 腳為高電平，控制 6 腳為高電平， 3,4,5 腳為低電平讀取高 8 位，再 4,6 腳為高電平， 3,5 腳為低電平讀取低 4 位，這樣就完成一次 A/D 轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)讀取。 （ 4）單片機(jī)外圍電路及蜂鳴器電路 單片機(jī)外接 12MHZ 晶振，在 9腳外接手動(dòng)復(fù)位電路； 接蜂鳴器用于報(bào)警。 江西理工大學(xué) 20xx 屆?？飘厴I(yè)論文（?？疲? 13 電路如圖 28所示 ： I D0I D1I D2I D3I D4I D5I D6I D7W RI T EM O D ED0RC 0CSA0CEU5 2 8D1D2D3D4D5D6D7V C CVCCX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U6A T 8 9 C5 1P RO G RA M = T e x t1 .H E XR 1 72kR 1 81kU8Y11 2 .0 0 M H ZC 1 63 0 P FC 1 73 0 P FVCCS0C 1 81 0 uVCCR81 0 kQ22 N39 0 6S2 圖 28 單片機(jī)外圍及蜂鳴器電路 W RI T EM O D EI D0I D1I D2I D3I D4I D5I D6R 1 11 0 k R 1 21 0 kVCCVCCS E G a27S E G b3S E G c1S E G d25S E G e2S E G f24S E G g26DI G I T 115DI G I T 216DI G I T 323DI G I T 420DI G I T 517DI G I T 622G RO UN D28/W RI T E8M O D E9DI G I T 721DI G I T 818I D012I D111I D213I D314I D410I D56I D65I D77V c c19DP4C 1 1I CM 7 2 1 8 A 圖 29 ICM7218A 顯示電路 江西理工大學(xué) 20xx 屆?？飘厴I(yè)論文（專科） 14 （ 5） ICM7218A 顯示電路 ICM7218A 顯示電路如圖 29 所示 。 本系統(tǒng)顯示用的 4位七段數(shù)據(jù)管由數(shù)據(jù)管專 用 驅(qū) 動(dòng) 芯 ICM7218A 驅(qū) 動(dòng) ， 27,3,1,25,2,24,26 腳 分 別 接 數(shù) 據(jù) 管 的a~g,15,16,23,20 腳為位選，分別控制 4位數(shù)碼管的亮滅， ID0~7 為數(shù)據(jù)線，接單片機(jī) P2 口， WRITE,MODE 是寫控制位和模式控制位，分別接單片機(jī) ,。 （ 6） 繼電器控制水泵加水電路 該電路由繼電器 RL1 和 閉合開(kāi)關(guān) 、 光電耦合器 、 水泵 、 R R R R10 以及 D Q3 等組成。當(dāng) 水位在低水位時(shí)單片機(jī)給 送 出 一個(gè)高電平導(dǎo)通光電耦合器然后光電耦合器驅(qū)動(dòng) Q3導(dǎo)致繼電器閉合從而讓 220V的交流電接通使水泵加水。 圖 210 繼電器控制 水泵加水 電路 的原理圖 U3 GDOUHE JUMP RELAYSPDT 1 2 3 CON3 R9 1K R15 2K R7 2K R10 10K D7 Q3 NPN +5V +5V K1 江西理工大學(xué) 20xx 屆?？飘厴I(yè)論文（?？疲? 15 第 三 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件功能概述 在系統(tǒng)的硬件確定以后，功能完善的軟件能夠很好的指導(dǎo)和協(xié)調(diào)硬件的工作，可使系統(tǒng)發(fā)揮其最大的作用，并且便利以后的更新?lián)Q代升級(jí)。一個(gè)完整的系統(tǒng)都離不開(kāi)對(duì) 系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控，為了更好的協(xié)調(diào)軟件，硬件各個(gè)部分正常工作就必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控。在本系統(tǒng)中定時(shí)器 T0 中斷服務(wù)程序擔(dān)任數(shù)據(jù)讀取 ,處理和輸出顯示任務(wù)，每隔一定的時(shí)間對(duì) A/D 轉(zhuǎn)化進(jìn)行一次采樣，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，在經(jīng)過(guò) LED 驅(qū)動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)液位的顯示。而主程序完成的任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單，它只是完成初始化和啟動(dòng) T0 定時(shí)的工作。 圖 31 主程序設(shè)計(jì) 顯示液位高度 傳感器測(cè)量 啟動(dòng)水泵繼續(xù)供水 啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 報(bào)警提示 啟動(dòng)水泵 關(guān)閉水泵 停止供水 報(bào)警提示 關(guān)閉水泵 結(jié) 束 開(kāi) 始 測(cè) 量值高于上限值 測(cè)量值等于設(shè)定值 測(cè)量值低于下限值 Y Y Y N Y N Y N Y 江西理工大學(xué) 20xx 屆?？飘厴I(yè)論文（專科） 16 圖 32 定時(shí)器 T0 中斷服務(wù)子程序 圖 33 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 主程序設(shè)計(jì) 主程序如圖 31 所示。 系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，由 LM1042 傳感器檢測(cè)出水位深度，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后，送入單片機(jī)與設(shè)定值相比較。如果測(cè)量值高于上限值則發(fā)出警報(bào)并關(guān)閉水泵；如果測(cè)量值低于下限值則發(fā)出警報(bào)并啟動(dòng)水泵供水；如果測(cè)量值等于設(shè)定值則關(guān)閉水泵停止供水，并由顯示水位值，否則啟動(dòng)水泵繼續(xù)供水且顯示水位值。 開(kāi) 始 轉(zhuǎn)換完成 STS=1？ 寫入控制字 讀取高 8 位 計(jì)算液位值 修改控制字 逐微分離液位值 并將各位放到 ADV[]中 讀取低 4 位 結(jié) 束 重裝 ID 初值 T0 c++ 記時(shí)次數(shù) T0c清零 T0計(jì)時(shí) 20次 AD讀取子程序 啟動(dòng) AD轉(zhuǎn)換 LED 顯示 判斷報(bào)警 開(kāi) 始 結(jié) 束 N N Y Y Y 江西理工大學(xué) 20xx 屆專科畢業(yè)論文（?？疲? 17 圖 34 LED 顯示子程序 定時(shí)器 T0中斷服務(wù)程序 T0中斷服務(wù)程序完成的任務(wù)比較多， 主要包括：每一秒啟動(dòng)一次 A/D 轉(zhuǎn)換，讀取并處理數(shù)據(jù)，顯示和超限報(bào)警。 T0 中斷服務(wù)程序流程圖如圖 32 所示：其中讀取和處理數(shù)據(jù)放到 A/D 值讀取子程序 。顯示放到 LED 顯示子程序；由于液位是一種變化比較緩慢的量，故只需每隔一定時(shí)間檢測(cè)一次即可滿足需要，在此選定一秒檢測(cè)一次，即 1秒進(jìn)行一次 A/D 轉(zhuǎn)換。由于本系統(tǒng)所用晶振為 12MHZ，故定時(shí)器每計(jì)時(shí)一次用時(shí)為 1/12*10^（ 6） *12S=1us，因此定時(shí)器為 16 位定時(shí)器，故最多計(jì)時(shí) 2^16=65536 次，即計(jì)時(shí) 65536US=，此時(shí)用定時(shí)器 T0 定時(shí)50ms，則當(dāng)定時(shí)器定時(shí) 20次，共定時(shí) 20*50MS=1S，滿足系統(tǒng)需要。據(jù) TC=MT/T計(jì)數(shù)（ T=50ms,T 計(jì)數(shù) =1us,M=2^16）得 TC=15536 則定時(shí)器初值為 TH0=3C， TL0=B0。返 回 開(kāi) 始 ICM 置于中作模式 1 寫模式控制字 ICM 置于中作模式 0 輸出液位值 8 位完？ 顯 示 Y X 江西理工大學(xué) 20xx 屆?？飘厴I(yè)論文（?？疲? 18 超限預(yù)警則是通過(guò)把 A/D 轉(zhuǎn)換值與上下限值比較得出液位是否有超限，若超限則輸出高電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 A/D 轉(zhuǎn)換子程序主要完成 A/D 值的讀取以及數(shù)據(jù)的處理。因?yàn)?AD574A 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換的過(guò)程中第 28 腳 STS=0，轉(zhuǎn)換完成后 STS=1，故啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換后要先檢測(cè) STS，若 STS 為高電 平才進(jìn)行 A/D 值讀取操作， A/D 值讀取要先寫讀高8 位控制字，然后讀取高 8 位，再寫入讀低 4 位控制字然后讀取低 4 位，