【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學可以將本學位。印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字，文科類論文正文字數(shù)不少于萬字。合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒

　　

【正文】 他信號（電壓），模擬輸送可由電位元件的引入達成訪問目的。 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第三章 硬件電路設(shè)計 20 依據(jù)上述分析，電路圖 11 如下： V c c20C L K R19D B 018D B 117D B 216D B 315D B 414D B 612D B 513D B 711CS1RD2WR3C L K I N4I N T R5V i n( + )6V i n( )7A G N D8V r e f9D G N D10A D C 0 804U9A D C 0 804R410kR61kR71kV C CR510kC4150pFA D _W RA D _R DV C CAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD712J P 2JPR810kV C CS2S W S P D T 圖 11 A/D 轉(zhuǎn)換電路 通訊電路設(shè)計 MAX485電路制定相對便捷，其中引腳數(shù)八個 。 圖 12 MAX485 引腳圖 單片機上的 P 三號端零口 (RXD)與一號 (RO)管腳相接，四號管腳與單片機 P3 二號口（ TXD）相接。半雙工模式通信 MAX485，不能發(fā)送并在 同一時間接收數(shù)據(jù)，只有利用二號（ /RE）管腳與三號（ DE）管腳電位的高低來調(diào)控發(fā)送與接收的狀態(tài)。 減少有限輸入 /出口空間的浪費，二號 （ RE）管腳與三號 （ DE） 管腳相接，當?shù)碗娢煌度耄?MAX485 時刻能夠接收信息 。當輸送電位為高情況下，它能夠?qū)?shù)值狀態(tài)進行輸送。二號與三號管腳鏈接的限定網(wǎng)絡(luò)標記記做 E，微控制器 P1 端的訪問用做信號的接收轉(zhuǎn)換與發(fā)送。 六號（ A）與七號（ B）管腳用于發(fā)送和接收差動信號端子，通常這兩個管腳間需要加匹配 120Ω的電阻用作匹配 。 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第三章 硬件電路設(shè)計 21 圖 13 串 行通信電路圖 外圍電路設(shè)計 采用單片機的輸入 /出端的驅(qū)動電流強度低不符合繼電器當前的參數(shù)，因此添加驅(qū)動吸和的三極管繼電器（圖 14） 。 圖 14 繼電器電路圖（部分） 預防因電力尖峰和高頻信號線造成的耦合，電源和芯片頂部或入口的底部噪聲連接了訪問去耦容器，提高穩(wěn)定程度。 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第三章 硬件電路設(shè)計 22 圖 15 電源工作信號燈電路圖 圖 16 時間單元電路 該模塊在無主電路供電（ VCC2）時，可用一號管腳（ VCC1） 座備用供電源使用，這兩個供電源其中較大端為實時供電方。二號管腳（ X1）與三號管腳 （ X2）為振蕩端口；串行時鐘輸入信號端為 SCLK。 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第四章 軟件設(shè)計 23 第四章 軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)調(diào)控的目的是完成對待控液體的液位值調(diào)節(jié)，首先初始化主機對調(diào)控系統(tǒng)的液位各項 初值進行設(shè)定，測量液位中系統(tǒng)檢測是否有按鍵，無按鍵時檢測液位值并顯示、轉(zhuǎn)換、對比、存儲等，對應(yīng)相應(yīng)數(shù)值電機會有對應(yīng)的工作方式進而達到液位調(diào)控目的，如圖 17。 圖 17 主程序流程圖 開始 初 始化 CPU 參數(shù)設(shè)定 是否按鍵 采樣 顯示液位 數(shù)據(jù)處理子程序 電機工作 按鍵 是 否 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第四章 軟件設(shè)計 24 基于 8051的微控制器共一百一十一條系統(tǒng)命令基本操作。低可讀性匯編語言又是指令程序讀取的一大劣勢，應(yīng)用程序的需要常時間進行開發(fā)并且其難度系數(shù)大，其缺陷是移植能力弱。 C語言它保留了高級語言的許多功能 ， C編寫目標系統(tǒng)程序，將大幅削減研發(fā)時間，提高程序的可讀，有利于程序改動與擴填。 系統(tǒng)運作前需要對本機初始化，具體的數(shù)值情況如下表。 表 2 數(shù)值初始化表 各模塊的軟件設(shè)計 在系統(tǒng)調(diào)控過程顯示的數(shù)據(jù)為 BCD壓縮碼，這就需要對其輸送的數(shù)值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，下表為相關(guān)數(shù)值。 名稱 代號 管腳 初值 運作意義 初始化端口 AD RD 1 轉(zhuǎn)換（模 /數(shù)）元件獲取數(shù)值（初始狀態(tài)禁止讀 取） AD WR 0 轉(zhuǎn)換（模 /數(shù)）元件獲取數(shù)值（初始狀態(tài)不運作） E 0 通 訊獲取與發(fā)送（ 初始 狀態(tài)獲?。? DIS 0 顯示數(shù)據(jù)鎖存控制 （ 初始 狀態(tài) 保持 ） RELAY 1 繼電器 運作（ 初始狀態(tài)斷開 ） 初始化波特率元件 TMOD 0x22 定時 /計數(shù)器 運作 方式 第 二 類 SCON 0x40 串行 端八 位 UART運作狀態(tài) TH1 0xf4 波特 值 4800bps TL1 0xf4 IE 0 定時 元件 中斷 不被允許 TR1 1 運作 定時器 REN 1 串行 端獲取 數(shù)據(jù) 請求被通過 初始化 數(shù)值 X mark 0x7531 字節(jié) 指針 （數(shù)據(jù)存儲） NUM tab 0x0001 數(shù)據(jù)存儲區(qū)指針 Up LQ 0xCF 高極值（初始） Down LQ 0x10 低 極值（ 初始 ） 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第四章 軟件設(shè)計 25 進制方式 滿 量程 比率 （四位） 對應(yīng) 電壓幅值 （ V ref） （四位） 十六 二 高 低 高 低 F 1111 15/16 15/256 E 1110 14/16 14/256 D 1101 13/16 13/256 C 1100 12/16 12/256 B 1011 11/16 11/256 A 1010 10/16 10/256 9 1001 9/16 9/256 0 1000 8/16 8/256 7 0111 7/16 7/256 6 0110 6/16 6/256 5 0101 5/16 5/256 4 0100 4/16 4/256 3 0011 3/16 3/256 2 0010 2/16 2/256 1 0001 1/16 1/256 0 0000 0/16 0/256 表 3 A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)關(guān)系表 該部分程序見附件 B1。 可變控制轉(zhuǎn)換元件（模 /數(shù)）有兩種（ ADWR和 ADRD） 。這部分轉(zhuǎn)換被分成以下幾個狀態(tài)，頭一個狀態(tài)為 A/ D轉(zhuǎn)換開始檢查出 ADWR復位由延遲至設(shè)置；另一狀態(tài)是劫獲數(shù)值的狀態(tài)， P零端作為輸送特點，經(jīng)由程序?qū)⒓拇嬖?（ P零端）設(shè)置 0xFF，復位 ADRD，生產(chǎn)轉(zhuǎn)換（模 /數(shù)）延遲之后的數(shù)據(jù)，然后經(jīng)由 P零端， ADRD被恢復至高位，至此該部分終止。兩個狀態(tài)能夠添加適當?shù)难舆t，用來達到一百納秒的 ADC0804轉(zhuǎn)換時間。 鎖存的靜態(tài)方式需要被展現(xiàn)的數(shù)值先運作完成后才能鎖存，元器件采用 74LS273。 它的特點是一個下降沿鎖存輸入信號 ALE到達，所以第一控制管腳較高位置時，延時多個周期（時鐘）期望穩(wěn)定信號，運作完成后由 P0端輸送該數(shù)值，也推遲預期對應(yīng)信號（時鐘周期）直至不再波動，控制管腳制定低電位，屏幕生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 液位顯示簡略程序見附件 B2。 較少按鈕在系統(tǒng)中被使用，使用單獨式的鍵盤，這是由一個單一的電纜端口占用每個鍵。該方案通過方式查詢輸入 /出端讀取當前鍵設(shè)置狀態(tài)，相應(yīng)的端口變低，所以讀取 I / O端口的狀態(tài)為低電位，以確定是否被按下一個按鈕（圖 18）。 鍵盤程序入口 Key_value=P3amp。0x3c 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第四章 軟件設(shè)計 26 圖 18 鍵盤程序流程圖 獲取按鍵輸入主程序見附件 B3： 在該設(shè)計中運用單片機來調(diào)控電機（圖 19），具體程序見附件 D4。 圖 19 液位檢測圖 為了使電腦主機與通訊設(shè)備之間構(gòu)建通信橋梁，該協(xié)議作為一個便捷的通信方式使用。 是否按鍵 調(diào)用延時程序 Key_value==P3amp。0x3c 調(diào)用相應(yīng)子程序 是 否 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換 獲取液位值 開始 實時液位≥極高液位值 則電機運作 停止電機 指令 實時液位≤極低液位值 則電機停止 返回 運作電機 指令 是 否 是 否 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第四章 軟件設(shè)計 27 當通信模塊使用四千八比特每秒時，沒有發(fā)生檢測是一個高頻率事件，該值低會降低輸送速度 。 八位有實際意義的數(shù)據(jù)位 。沒有奇偶位檢驗 設(shè)置 。 停止位為一位。 控制通信協(xié)議表 4。 控制 命令（上位機） 指令意義 控制 命令（下位機） 響應(yīng)意義 0x00 申請測試 聯(lián)機 0xF0 測試聯(lián)機完成 0x01 讀取實時時間 0xF1 時間 獲取并輸送數(shù)值（ 時間 為七字節(jié)） 0x02 制定調(diào)控模型初始 時間 0xF2 接收時間制定數(shù)值（七字節(jié)） 0x03 獲取實時液位 0xF3 運行液位獲取并輸出數(shù)值（一字節(jié)） 0x04 數(shù)據(jù) 記錄讀取 0xF4 數(shù)據(jù)被記錄輸送對應(yīng)數(shù)值 0x05 獲取調(diào)控模型中上下液位極值數(shù)據(jù) 0xF5 液位限 值被獲取并輸出數(shù)值（兩字 節(jié)） 0x06 制定被控液位高低極值 0xF6 獲取并響應(yīng)制定值液位（兩字節(jié)） 0x07 獲取當前液位值并明確 電機運作情況 0xF7 獲取當前數(shù)值并輸送器狀態(tài) 表 4 通信協(xié)議 圖 20 通信流程圖 本模塊的目的是調(diào)控函數(shù)，分別為被發(fā)送功能函數(shù)與接收功能函數(shù)。調(diào)節(jié)變量（ E）初值通過半雙工的方式進行通訊，并最終得到輸出狀態(tài)或進行復位功能的運作。 開始 判斷是否有 通信請求 通信響應(yīng)處理 返回 請求信息 是 否 滿足條件 1 滿足條件 n 響應(yīng)處理 1 響應(yīng)處理 n ? ? 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第四章 軟件設(shè)計 28 發(fā)送時將 E設(shè)置 為一，從而使數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)系統(tǒng) 。數(shù)據(jù)輸送到通信串行緩沖區(qū)（ SBUF）中等到傳輸完畢， E被清除并恢復到獲取主機信息的狀態(tài) 。 DS1302根據(jù)內(nèi)部寄存器的應(yīng)用功能不同被劃分成兩大類，分別為內(nèi)存 RAM（內(nèi)部）型與時間控制型。 時鐘在十二小時振蕩器運作（第七位值為 0）；振蕩器不運作時為二十四小時（第七位值為 1）。 寄存器數(shù)據(jù)在模式為下午（ AP值為 1）情況下能被載入，此時 WP值為零；上午（ AP值為0）情況下不能被載入，此時 WP值為一。 選 DS（值為 01）用單個二極管使 涓流充電 ，此時 TCS為 1010；選 DS（值為 10）用兩個二極管禁止涓流充電，此時 TCS為其他值。當 TCS值為 1010時， DS值為 00或 11時充電被停止。 充電時電阻選擇情況與 RS的數(shù)值有關(guān)。 RS位 電阻代號 參考值 00 無 無 01 1 兩千歐 10 2 四千歐 11 3 八千歐 表 5 RS位與阻值大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 總結(jié) 29 總結(jié) 液位控制系統(tǒng)在現(xiàn)代生活、工業(yè)、醫(yī)療以及軍事上都有著廣泛的應(yīng)用，例如工業(yè)中冷凝器中冷凝水液位的調(diào)節(jié)、鍋爐中水位的調(diào)節(jié)、醫(yī)療中液氧的灌輸以及生活中熱水器自動進關(guān)水等。 傳統(tǒng)的液位控制系統(tǒng)會損耗大量的人力，尤其是在工廠中最為明顯，同時傳統(tǒng)的液位控制也存在著隱在的危險，尤其是在夜間值班人員的疏忽導致對液位儀表數(shù)值的獲取不夠及時或不夠準確等都會造成不必要的損失。