【正文】 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 附錄附錄A硬件電路原理接線圖硬件電路原理接線圖附錄BMC144999顯示程序MC14499XS: MOV ,0 ；將使能端清零，使能端低電平有效 MOV ,1 ；將時鐘信號置1 MOV 30H,8 ；將8位依次送入MC14499驅(qū)動芯片 MOV A,30HAA: ANL A,01H ；使第一位數(shù)碼管顯示 MOV ,A MOV 30H,A RR A DJNZ 20H,AA MOV ,1 MOV ,0 ACALL DELAY1 MOV ,0 ；將使能端清零，使能端低電平有效 MOV ,1 ；將時鐘信號置1 MOV 30H,8 ；將8位依次送入MC14499驅(qū)動芯片 MOV A,30HBB: ANL A,01H ；使第二位數(shù)碼管顯示 MOV ,A MOV 30H,A RR A DJNZ 20H,BB MOV ,1 MOV ,0 ACALL DELAY1 MOV ,0 ；將使能端清零，使能端低電平有效 MOV ,1 ；將時鐘信號置1 MOV 30H,8 ；將8位依次送入MC14499驅(qū)動芯片 MOV A,30HCC: ANL A,01H ；使第三位數(shù)碼管顯示 MOV ,A。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我特別感謝我的指導(dǎo)老師趙老師的耐心幫助和各位同學(xué)大力支持。這次們設(shè)計的課題為——水位測量計的設(shè)計，它不僅是必須完成的課目，其真正的目的是我對整個大學(xué)四年的學(xué)習(xí)情況做一個總結(jié)，檢驗學(xué)生的專業(yè)知識的掌握程度。在編程的時候還有一點就是要先畫出程序流程圖，這樣在編程的時候就會事半功倍。最后就是軟件方面的設(shè)計，對于編程是非常復(fù)雜的，對于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的方法有順序結(jié)構(gòu)程序、分支結(jié)構(gòu)程序和循環(huán)結(jié)構(gòu)程序等。最終在本設(shè)計中選擇了JBY系列L形普通投入式液位變送器作為本設(shè)計所使用的液位傳感器。 程序流程圖 主程序流程圖Y程序初始化開始有鍵輸入碼？采集溫度值將采集到的值轉(zhuǎn)化為壓縮BCD碼顯示溫度值執(zhí)行相應(yīng)鍵的功能N 主程序流程圖 A/D0809轉(zhuǎn)換程序流程啟動A/D轉(zhuǎn)換開始A/D轉(zhuǎn)換完畢？讀入狀態(tài)信息數(shù)據(jù)輸出顯示YN A/D0809轉(zhuǎn)換程序流程 鍵盤掃描子程序是S1嗎?RET0FEHPORTA是在設(shè)置狀態(tài)嗎？是第一次輸入嗎？減到0了嗎？保存設(shè)定值N=N1設(shè)置最低水位值顯示“L”是S2嗎?是S3嗎?是S4嗎?是第一次輸入嗎？設(shè)置最高水位值顯示“H”保存設(shè)定值滿99了嗎？是在設(shè)置狀態(tài)嗎？N=N+1顯示“XX”顯示“XX”是否有鍵輸入？開始YYNNNNYNYYNYNYYYNNYNYY 鍵盤掃描子程序流程圖 鍵盤顯示子程序的設(shè)計 開 始 置顯示緩沖區(qū)首位置 置位選碼初值 指向下一顯示緩沖區(qū)地址 段碼PC口 延 時 位選碼PA口 8155 初 始 化 查 段 碼 表 4位顯示完否？ 返 回 調(diào) 整 位 選 碼 YN 鍵盤顯示子程序流程圖河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 總結(jié)總結(jié)整個設(shè)計報告共分為四章，其中前兩章主要講述了本設(shè)計的主要方案和國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r；第三章講述了水位測量計的硬件設(shè)計，第四章主要講述了水位測量計的所有軟件設(shè)計。③鍵盤掃描程序KEYSCAN:完成鍵盤的掃描并根據(jù)確定的鍵盤值執(zhí)行相應(yīng)的功能，主要完成最高水位、低水位的設(shè)定。②主程序MAIN：完成鍵盤掃描、溫度值采集及轉(zhuǎn)換、水位的顯示。⑥獨立的看門狗定時器。④200ms的復(fù)位脈沖寬度，能保證大多數(shù)微控制器可靠復(fù)位。②準(zhǔn)確的電壓監(jiān)控功能。 MAX705引腳圖MAX705的主要性能如下。該器件主要應(yīng)用于微處理器和微控制器系統(tǒng)、嵌入式控制器系統(tǒng)、電池供電系統(tǒng)、智能儀表系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、尋呼機(jī)、蜂窩移動電話機(jī)、手持設(shè)備、個人數(shù)字處理（PDA）、電腦電話機(jī)和無繩電話機(jī)等設(shè)備中。它將常用的多項功能集成到一片8腳封裝的小芯片內(nèi)，與采用分立元件或單一功能芯片組合的電路相比，大大減小了系統(tǒng)電路的復(fù)雜性和元件的數(shù)量，顯著提高了系統(tǒng)可靠性和精確度。：W7805的主要參數(shù)參數(shù)名稱符號測試條件單位W7805（典型值）輸入電壓V10輸出電壓=500mAV5最小輸入電壓V7電壓調(diào)整率=500mA8V18VmV7電流調(diào)整率10 mV25輸出電壓溫度變化率=5mAmV/℃1輸出噪聲電壓10Hzf100kHzV40從表中參數(shù)可知，W7805輸入端和輸出端之間的電壓允許值為3～13V；輸出交流噪聲很小，溫度穩(wěn)定性好。它因性能穩(wěn)定、價格低廉而得到廣泛的應(yīng)用。（W7800）、（W78M00）(W78L00)三個檔次。W7800三端穩(wěn)壓器輸出電壓和輸出電流。 集成穩(wěn)壓器電路 集成穩(wěn)壓器電路簡介 W7800引腳圖，從外形上看，集成串聯(lián)型穩(wěn)壓電路有三個引腳，分別為輸入端、輸出端和公共端（或調(diào)整端），因而成為三端穩(wěn)壓器。反相器74LS06作為顯示器的位驅(qū)動, 8 個47Ω的電阻是LED 的限流電阻, ,使單片機(jī)8031輸出電平與MC14499輸入電平相兼容。圖是該動態(tài)顯示接口的原理圖。 MC14499設(shè)計的LED顯示器動態(tài)顯示接口電路用MCS 51系列單片機(jī)作為控制核心的水位測量計,其數(shù)據(jù)輸出既可以通過單片機(jī)的通用I/O口輸出,也可以通過單片機(jī)的串口用串行方式輸出。 LED驅(qū)動芯片MC14499發(fā)現(xiàn)通常只需要4位的LED即可滿足大多數(shù)的顯示精度要求,為了減少所需的I/O數(shù)量,降低成本,采用動態(tài)顯示控制方式。一幀串行數(shù)據(jù)輸入之后, MC14499就自動開始動態(tài)掃描, MC14499設(shè)計的LED顯示器動態(tài)顯示接口電路實現(xiàn)動態(tài)顯示。一幀串行輸入數(shù)據(jù)的格式。MC14499在接收串行數(shù)據(jù)的同時,就決定了各顯示位的小數(shù)點是否顯示,其工作過程如下:MC14499每次接收20個二進(jìn)制數(shù)據(jù)(稱為一幀數(shù)據(jù)) , 1～20個數(shù)據(jù)依次串行輸入,最先進(jìn)入的4個數(shù)據(jù)規(guī)定了隨后串行輸入的4位BCD碼(后16個數(shù)據(jù))的小數(shù)點是否顯示,如先進(jìn)入的4個二進(jìn)制數(shù)據(jù)為0001,則第4位LED顯示小數(shù)點；如先進(jìn)入的4個二進(jìn)制數(shù)據(jù)為1000,則第1位LED顯示小數(shù)點。為時,允許接收串行數(shù)據(jù)輸入；為1時,片內(nèi)移位寄存器將數(shù)據(jù)送入鎖存器中鎖存。CLK: 時鐘輸入端,用作串行數(shù)據(jù)輸入的同步信號。D:串行數(shù)據(jù)輸入端。各引腳的功能如下: MC14499引腳圖a～g: 7段顯示輸出,用于驅(qū)動共陰極LED顯示。2）工作溫度為0℃～+70℃。6） 20針SOG封裝。4） 工作溫度為0℃～+70℃。2） 驅(qū)動4為LED顯示。 MC14499芯片簡介①主要性能MC14499的主要性能如下。MC14499芯片可以廣泛應(yīng)用于儀器、測試設(shè)備以及一些手持設(shè)備中，可以驅(qū)動各種輸出顯示。MC14499是有摩托羅拉公司生產(chǎn)的LED顯示驅(qū)動芯片，它能夠驅(qū)動5個七段LED顯示器，它通過同步串行口與微處理器通信。ICM7218可以廣泛應(yīng)用于儀器、測試設(shè)備以及一次而手持設(shè)備中，以驅(qū)動各種輸出顯示。ICM7218A和ICM7218B何以接受串行數(shù)據(jù)，并且驅(qū)動LED進(jìn)行顯示。①LED驅(qū)動芯片ICM7218。在設(shè)計中，所設(shè)計的液位測量計，顯示電路是對液位進(jìn)行顯示，它所需的精度要求不是很高，而且從價格上綜合考慮，應(yīng)選用LED數(shù)碼管作為輸出設(shè)備。前兩種可顯示數(shù)字、字符和符號等，而圖形點陣式液晶顯示器還可以顯示漢字和任意圖形，達(dá)到圖文并茂的效果。液晶顯示器具有體積小、重量輕、功耗極低、顯示內(nèi)容豐富等特點，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了日益廣泛的應(yīng)用。LED數(shù)碼管顯示器雖然顯示信息簡單，但它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長、與單片機(jī)接口方便等特點，基本上能滿足單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，所以在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中經(jīng)常用到。3鍵：1功能鍵，每一次將溫度值減1，范圍為99～1m。按一次進(jìn)入最低水位設(shè)定狀態(tài)，選擇最低限水位值后，再按一次確認(rèn)設(shè)定完成。按一次進(jìn)入最高水位設(shè)定狀態(tài)，選擇最高限水位值后，再按一次確認(rèn)設(shè)定完成。用0、1鍵作為水位最高限、最低限的設(shè)定功能鍵；3鍵作為水位值設(shè)定的增加和減小功能鍵。 鍵盤顯示電路水位控制系統(tǒng)的水位顯示和水位的設(shè)定直接采用電路在一塊。行線通過上拉電阻接到+5V上。PC0～PC5：C口的輸入/輸出或控制信號線。PB0～PB7：B口通用的輸入/輸出線。　　PA0～PA7：A口通用的輸入/輸出線。　　TIMEROUT：定時器輸出。 TIMERIN：定時器輸入。 ：讀選通信號,輸入,低電平有效。當(dāng)=1時,選中I/O口；當(dāng) =0時,選中RAM。：片選信號,輸入,低電平有效。 它與8031單片機(jī)的P0口直接相連。 8155的引腳圖8155引腳功能8155為40引腳雙列直插式封裝芯片。A口、B口既可作為基本I/O口,也可作為選通I/O口；C口除可作為基本I/O口外,還可用作A口、B口的應(yīng)答控制聯(lián)絡(luò)信號線。 8155的結(jié)構(gòu)與引腳　　8155的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6―12(b)所示。它是采用8155并行擴(kuò)展接口構(gòu)成的鍵盤顯示接口電路。對于行列式鍵盤，按鍵的位置有行號和列號唯一確定，所以常常采用依次排列鍵號的方式對鍵盤進(jìn)行編碼。很明顯，在按鍵數(shù)目較多的場，行列式鍵盤與獨立式鍵盤相比，要節(jié)省很多的I/O口線。因此，在按鍵數(shù)量較多時，往往采用矩陣式鍵盤。例如44的行、列結(jié)構(gòu)可組成16個鍵的鍵盤，比一個鍵位用一根I/O接口線的獨立式鍵盤少了一般的I/O接口線。②矩陣式鍵盤與單片機(jī)的接口矩陣式鍵盤又叫行列式鍵盤。但每個按鍵要占用一根I/O接口線，在按鍵數(shù)量較多時，I/O接口線浪費很大。因此，通過檢測I/O接口線的電平狀態(tài)就可以很容易地判斷出哪個按鍵被按下了。 鍵盤電路的分類鍵盤的結(jié)構(gòu)形式一般有兩種：獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。軟件消抖是利用延時來跳過抖動過程，當(dāng)判斷有鍵按下后，先執(zhí)行一段大于10ms的延時程序后再去判斷按下的鍵位是哪一個，從而消除前沿抖動的影響。硬件消抖是通過在按鍵輸出電路上加一定的硬件線路來消除抖動，一般采用RS出發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)電路。如果對抖動不作處理，必須會出現(xiàn)暗一次鍵輸入多次，為確保按一次鍵只確認(rèn)一次，必須消除按鍵抖動。如果檢測到位高電平，說明沒有按下；如果檢測到為低電平，則說明該線路上的鍵位已按下。抖動時間的長短由按鍵開關(guān)的機(jī)械特性決定，一般為5～10ms，這種抖動對于人來說是感覺不到的，但對于單片機(jī)來說，則是完全可以感應(yīng)到的。當(dāng)按鍵開關(guān)未按下時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，輸出為高電平；當(dāng)按鍵開關(guān)按下時，開關(guān)處于閉合狀態(tài)，輸出為低電平。鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的輸入設(shè)備，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，操作人員一般都是通過鍵盤向單片機(jī)系統(tǒng)輸入命令、地址和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)簡單的人機(jī)通信。 控制電路電路圖 鍵盤顯示電路設(shè)計 鍵盤電路簡介單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是單片機(jī)的工作內(nèi)容之一。 蜂鳴音報警接口電路的設(shè)計只需要購買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過MCS51的一根口線經(jīng)三極管驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。 單片機(jī)外部時鐘電路在本設(shè)計采用的是內(nèi)部時鐘方式。為了減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠的工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)引腳XTAL1和XTAL2靠近。①內(nèi)部時鐘方式利用芯片內(nèi)部的振蕩器，然后再引腳XTAL1和XTAL2兩端跨接晶體振蕩器（簡稱晶振），就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，發(fā)出的脈沖直接接送人內(nèi)部時鐘電路，外接晶振時，C1和C2的值通常選擇為30pf左右；C1和C2對頻率有微調(diào)作用，對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格要求，但電容的大小會影響振蕩器頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性，晶振的頻率越高，單片機(jī)的運行速度也越快。 時鐘電路選擇MCS51單片機(jī)各功能部件的運行都是以時鐘控制信號為基準(zhǔn)，有條不紊的一拍一拍地工作。所以，當(dāng)單片機(jī)運行出錯或進(jìn)入死循環(huán)時，可使其復(fù)位后重新運行。復(fù)位后，P0～P3口輸出高電平且使這些雙向口皆處于輸入狀態(tài)，并將07H寫入堆棧指針SP，同時將PC和其余特殊功能寄存器清零。其持續(xù)時間取決于RC電路的時間常數(shù)。 MCS51單片機(jī)的上電自動復(fù)位電路②上電加按鍵手動復(fù)位 。在時鐘電路工作后，在RST端連續(xù)給出兩個機(jī)器周期的高電平就可完成復(fù)位操作。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種形式。因而，復(fù)位是一個很重要的操作方式。復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。當(dāng)MCS5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個機(jī)器周期以上的高電平時，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。從80H—FF