【導(dǎo)讀】上限值時(shí)，停止注水；當(dāng)B容器中液面低于規(guī)定的下限值時(shí)，又開(kāi)始注水。1．單片機(jī)完成液位轉(zhuǎn)移控制的功能。2．B容器中的水的重量的預(yù)設(shè)值可調(diào)。實(shí)現(xiàn)相關(guān)邏輯控制。1．單片機(jī)工作電源電壓直流5V，工作電流小于500mA。題有關(guān)的外文資料不少于3000漢字。檢測(cè)液位的方法有很多，而本系統(tǒng)通過(guò)超聲波測(cè)距，就可以直接放在容器的上方。液壓傳感器放在容器的底部，防止傳感器壞掉要進(jìn)行更換帶來(lái)的麻煩。組成微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外基本都采用壓力式、超聲波、磁翻板、雷達(dá)等模塊進(jìn)行測(cè)量液體的高度。液位檢測(cè)裝置的種類有磁浮子式，內(nèi)浮式，磁翻板，投入式等。而超聲波測(cè)距跟業(yè)界享有盛譽(yù)最高的外測(cè)液位儀表現(xiàn)為一下六大。即使在儀表?yè)p壞或維修狀態(tài)下，也絕無(wú)引起泄漏的可能。

　　

【正文】 經(jīng)過(guò)它的調(diào)度，才能運(yùn)行得當(dāng)。根據(jù)設(shè)計(jì)的功能要求，主程序主要完成了對(duì)系統(tǒng)的初始化。 超聲波測(cè)距的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收程序及顯示子程序組成。超聲波測(cè)距的程序既有較復(fù)雜的計(jì)算（計(jì)算距離時(shí)），又要求精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行時(shí)間（超聲波測(cè)距時(shí)），所以控制程序可采用 C 語(yǔ)言編程。 主程序首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)定時(shí)器 0為計(jì)數(shù)，設(shè)定時(shí)器 1定時(shí)。置位總中斷允許位 EA。進(jìn)行程序主程 序后，進(jìn)行定時(shí)測(cè)距判斷，當(dāng)測(cè)距標(biāo)志位 cl==1，即進(jìn)行測(cè)量一次，程序設(shè)計(jì)中，超聲波測(cè)距頻度是 1次 /秒。測(cè)距間隔中，整個(gè)程序主要進(jìn)行循環(huán)顯示測(cè)量結(jié)果。當(dāng)調(diào)用超聲波測(cè)距子程序后，首先由單片機(jī)產(chǎn)生 68個(gè)頻率為，加載的超聲波發(fā)送頭上。超聲波頭發(fā)送完送超聲波后，立即啟動(dòng)內(nèi)部計(jì)時(shí)器 T0 進(jìn)行計(jì)時(shí)，為了避免超聲波從發(fā)射頭直接傳送到接收頭引起的直射波觸發(fā)，這時(shí)，單片機(jī)需要延時(shí)約 2ms時(shí)間（這也就是超聲波測(cè)距儀會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因，稱之為盲區(qū)值）后，才啟動(dòng)對(duì)單片機(jī) 平判斷程序。當(dāng)檢測(cè)到 ，立即停止 T0計(jì)時(shí)。由于采用單片機(jī)采用的是12 MHz的晶振，計(jì)時(shí)器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是 1μ s，當(dāng)超聲波測(cè)距子程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器 T0 中的數(shù)（即超聲波來(lái)回所用的時(shí)間）按式（ 2）計(jì)算，即可得被 測(cè)物體與測(cè)距儀之間的距離。 設(shè)計(jì)時(shí)取 15℃時(shí)的聲速為 340 m/s 。 其中， T0為計(jì)數(shù)器 T0的計(jì)算值。測(cè)出距離后結(jié)果將以十進(jìn)制 BCD碼方式送畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 往 LED顯示約 ， 然后再發(fā)超聲波脈沖重復(fù)測(cè)量過(guò)程。 圖 41 主程序流程圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 （這圖去掉底 色，雙擊試了自己概不了 說(shuō)損壞了）） 開(kāi) 始初 始 化啟 動(dòng) 定 時(shí) 器測(cè) 量 標(biāo) 志 = 1超 聲 波 測(cè) 液 距距 離 上 限 值距 離 盲 區(qū) 值測(cè) 量 段 碼 轉(zhuǎn) 換否顯 示 值 = 顯 示顯 示 值 = 否否是是設(shè) 定 段 碼 轉(zhuǎn) 換距 離 報(bào) 警 值報(bào) 警 輸 出是 否 是 模 式 0是報(bào) 警 輸 出是大 于 最 大 值繼 電 器 吸 合 （ 斷 開(kāi) 水 源 ）是是是測(cè) 距 開(kāi) 始時(shí) 間 = 1 S發(fā) 送 超 聲 波啟 動(dòng) 定 時(shí) 器 T 0延 時(shí) 避 開(kāi) 盲 區(qū)收 到 回 波 否 ？停 止 計(jì) 時(shí)計(jì) 算 測(cè) 量 值結(jié) 束否 是是預(yù) 設(shè) 時(shí) 間否是否畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 超聲波測(cè)距子程序流程圖 超聲波測(cè)距子程序 void csbcj() //超聲波測(cè)距子程序 { if(cl==1) { TR1=0。 TH0=0x00。 TL0=0x00。 i=20。 //超聲波脈沖個(gè)數(shù) 10 個(gè) while(i) { csbout=!csbout。 } TR0=1。 i=450。 while(i) { } i=0。 while(csbint) //判斷接收回路是否收到超聲波的回波 { i++。 if(i=2450) //如果達(dá)到一定時(shí)間沒(méi)有收到回波 ,則將 csbint 置零 ,退 出接收回波處理程序 csbint=0。 } TR0=0。 TH1=0x9E。 TL1=0x57。 t=TH0。 t=t*256+TL0。 s=t*csbc/2。 //計(jì)算測(cè)量結(jié)果 TR1=1。 cl=0。 } } 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 數(shù)碼管顯示程序 數(shù)碼管顯示原理 最常用的是七段式和八段式 LED 數(shù)碼管，八段比七段多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，其他的基本相同。所謂的八段就是指數(shù)碼管里有八個(gè)小 LED發(fā) 光二極管，通過(guò)控制不同的 LED的亮滅來(lái)顯示出不同的字形。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽(yáng)極兩種類型，其實(shí)共陰極就是將八個(gè) LED的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個(gè) LED 的另一端高電平，它便能點(diǎn)亮。而共陽(yáng)極就是將八個(gè) LED的陽(yáng)極連在一起。其原理圖如下。 其中引腳圖的兩個(gè) COM端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽(yáng)數(shù)碼管將其接正 5伏電源。一個(gè)八段數(shù)碼管稱為一位，多個(gè)數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多位數(shù)碼管，它們的段選線（即 a,b,c,d,e,f,g,dp）連在一起，而各自的公共端稱為位選線。顯示時(shí)，都從段選線送入字符編碼，而選中哪個(gè)位選線，那個(gè)數(shù)碼管便會(huì)被點(diǎn)亮。數(shù)碼管的 8段，對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)的 8位， a對(duì)應(yīng)最低位， dp 對(duì)應(yīng)最高位。所以如果想讓數(shù)碼管顯示數(shù)字 0，那么共陰數(shù)碼管的字符編碼為 00111111，即 0x3f；共陽(yáng)數(shù)碼管的字符編碼為 11000000，即 0xc0?？梢钥闯鰞蓚€(gè)編碼的各位正好相反。如下圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 共陽(yáng)極的數(shù)碼管 0~f 的段編碼是這樣的： unsigned char code table[]={ //共陽(yáng)極 0~f 數(shù)碼管編碼 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,//0~3 0x99,0x92,0x82,0xf8,//4~7 0x80,0x90,0x88,0x83,//8~b 0xc6,0xa1,0x86,0x8e //c~f }。 共陰極的數(shù)碼管 0~f 的段編碼是這樣的： unsigned char code table[]={//共陰極 0~f 數(shù)碼管編碼 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, //0~3 0x66,0x6d,0x7d,0x07, //4~7 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, //8~b 0x39,0x5e,0x79,0x71 //c~f }。 數(shù)碼管顯示 代碼 數(shù)碼管顯示流程圖： void Display(void) //掃描數(shù)碼管，讓數(shù)碼管顯示 { if(RUN_MODE==0) //如果運(yùn)行模式等于 0 { led_test=0。 //測(cè)試的燈亮，也就是最左邊的燈亮 led_lenH=1。 //第二個(gè)燈，第三個(gè)燈滅 led_lenL=1。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 if(posit==0) { P0=(discode[disbuff[posit]])amp。0xf7。} else { P0=discode[disbuff[posit]]。 //顯示第 0 個(gè)位置 } if(posit==0) {wei1=0。wei2=1。wei3=1。}。 if(posit==1) {wei1=1。wei2=0。wei3=1。}。 if(posit==2) {wei1=1。wei2=1。wei3=0。}。 if(++posit=3) posit=0。 } else if(RUN_MODE==1) { led_test=1。 led_lenH=0。 led_lenL=1。 if((posit==0)amp。amp。(Lenth_H99)) {P0=discode[disbuff[4]]。 wei1=0。wei2=1。wei3=1。}。 if((posit==1)amp。amp。(Lenth_H9)) {P0=discode[disbuff[5]]。 wei1=1。wei2=0。wei3=1。}。 if(posit==2) {P0=discode[disbuff[6]]。 wei1=1。wei2=1。wei3=0。}。 if(++posit=3) posit=0。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 } else if(RUN_MODE==2) { led_test=1。 led_lenH=1。 led_lenL=0。 if((posit==0)amp。amp。(Lenth_L99)) { P0=discode[disbuff[7]]。 wei1=0。wei2=1。wei3=1。 }。 if((posit==1)amp。amp。(Lenth_L9)) {P0=discode[disbuff[8]]。 wei1=1。wei2=0。wei3=1。}。 if(posit==2) { P0=discode[disbuff[9]]。 wei1=1。wei2=1。wei3=0。}。 if(++posit=3) posit=0。 } } 開(kāi) 始模 式 0模 式 1是否燈 1 = 0 ， 燈 2 = 1 ， 燈 3 = 1顯 示 測(cè) 量 的 液 距燈 1 = 1 ， 燈 2 = 0 ， 燈 3 = 1調(diào) 節(jié) 并 顯 示是燈 1 = 1 ， 燈 2 = 0 ， 燈 3 = 1否調(diào) 節(jié) 并 顯 示模 式 2畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 軟件調(diào)試 硬件電路制作完成并調(diào)整檢查好以后，接下來(lái)就是軟件的設(shè)計(jì)調(diào)試。在keil_uVision4 軟件中編寫(xiě)并運(yùn)行調(diào)試程序，直至運(yùn)行成功自動(dòng)生成后綴名為 .hex 的文件。圖 51 為程序在 keil_uVision4 軟件中的編寫(xiě)界面。 圖 51 keil_uVision4 軟件中的編寫(xiě)界面 uVision4 包含一個(gè)器件數(shù)據(jù)庫(kù) (device database)，可以自動(dòng)設(shè)置匯編器、編譯器、連接定位器及調(diào)試器選項(xiàng)，來(lái)滿足用戶充分利用特點(diǎn)微控制器的要求。此數(shù)據(jù)包含：片上存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備的信息，擴(kuò)展數(shù)據(jù)指針 (extra data pointer)或者加速器 (math accelerator)的特性。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 軟件燒錄 程序運(yùn)行成功之后，將 .hex 的文件通過(guò) STCISP 燒錄軟件下載到單片機(jī)運(yùn)行。STCISP 燒錄軟件的特點(diǎn)是將程序源代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，而不用編譯器。下圖 52為燒錄的界面。 圖 52 STCISP燒錄軟件下載界面 本次設(shè)計(jì)采用演示板作為編程工具，它可以完成下載 /燒錄用戶程序的功能。需要注意的是，要先點(diǎn)擊 Download 下載，再打開(kāi)電源，因?yàn)樾枰鋯?dòng)才運(yùn)行系統(tǒng) ISP程序。 系統(tǒng)集成與檢測(cè)是本設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于 STC 單片機(jī)具有在線系統(tǒng)編程功能 (ISP)，這樣完全可以在焊接好硬件電路后進(jìn)行系統(tǒng)的仿真調(diào)試 。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試，達(dá)到了理想的效果，通過(guò)按 menu 鍵，可以確定是正常測(cè)距狀態(tài)，還是調(diào)劑液位狀態(tài)，如果是調(diào)節(jié)液位狀態(tài)，就可以通過(guò)增加鍵跟減小鍵進(jìn)行上畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 下線的調(diào)節(jié)。并且在調(diào)試的過(guò)程中，學(xué)會(huì)并且總結(jié)了許多調(diào)試的技巧。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 第 6 章 原理圖及 PCB 圖 Protel 99SE 簡(jiǎn)介 Protel 99SE 是 Prokl Technology公司開(kāi)發(fā)的基于 Windows 環(huán)境下的電路板設(shè)計(jì) 軟件 。該 軟件 功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，易學(xué)易用，仍然是大中專院校電學(xué)專業(yè)必學(xué)課程，同時(shí)也是業(yè)界人士首選的電路板設(shè)計(jì)工具。 Protel 99SE 由兩大部分組成：電路原理圖設(shè)計(jì)（ Advanced Schematic）和多層印刷電路板設(shè)計(jì)（ Advanced PCB）。其中 Advanced Schematic 由兩部分組成：電路圖 編輯器 （ Schematic）和元件庫(kù)編輯器（ Schematic Library）。 所以，本次設(shè)計(jì)采用 Protel 99SE 進(jìn)行設(shè)計(jì)電路板。 Protel 99SE 設(shè)計(jì)步驟 Protel 99 se 電路板設(shè)計(jì)過(guò)程大體分為三大步驟。 電路原理圖的設(shè)計(jì) 電路原理圖的設(shè)計(jì)主要是 protel99se 的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)（ Advanced Schematic）來(lái)繪制一張電路原理圖。在這一過(guò)程中，要充分利用 protel99se 所提供的各種原理圖繪圖工具、各種編輯功能，來(lái)實(shí)現(xiàn) 本設(shè)計(jì) 的目的，即得 到一張正確、精美的電路原理圖。 產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表 網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)（ SCH）與印制電路板設(shè)計(jì)（ PCB）之間的一座橋梁，它是電路板自動(dòng)的靈魂。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，也可從印制電路板中提取出來(lái)。 印制電路板的設(shè)計(jì) 印制電路板的設(shè)計(jì)主要是針對(duì) protel99se 的另外一個(gè)重要的部分 PCB 而言的，在這個(gè)過(guò)程中，我們借助 protel99se 提供的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)電路板的版面設(shè)計(jì)，完成高難度的等工