【正文】 最后，再次向所有關(guān)心和幫助我的老師、同學(xué)表達(dá)真誠(chéng)的謝意。在本課題的研究過(guò)程中，也得到了院系的大力支持和同學(xué)的大力指導(dǎo)與熱情幫助，院系開(kāi)放單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)收集各方面的前沿信息，給我們創(chuàng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)環(huán)境。指導(dǎo)老師魏曉婭在此課題的研究方向、收集資料、設(shè)計(jì)過(guò)程中傾注了悉心的指導(dǎo)和盡心所能的幫助，她的那嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和寬廣的胸懷使我受益匪淺，在此特表示誠(chéng)摯地感謝。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用的普及、可靠性的提高及價(jià)格的下降，工業(yè)以及其他方面的微機(jī)控制必將得到更加廣泛的應(yīng)用。其優(yōu)越性主要在于：首先，通過(guò)對(duì)水體液位進(jìn)行的簡(jiǎn)易方便的操縱，可以準(zhǔn)確得控制水泵進(jìn)行添加水或放水以適應(yīng)工作的需要，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益?？刂蒲b置具有成本低、抗干擾能力強(qiáng)、控制性能好等優(yōu)點(diǎn),且系統(tǒng)硬、軟件維護(hù)簡(jiǎn)單方便,尤其適用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng),具有良好的應(yīng)用前景。采用單片機(jī)設(shè)計(jì)出的工業(yè)水位控制器,能夠針對(duì)水位的不同狀態(tài)和不同外界條件進(jìn)行控制,水位運(yùn)行穩(wěn)定、控制品質(zhì)良好、控制效果明顯改善。通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制液位并實(shí)現(xiàn)水體的液位報(bào)警。00001000 CJNE A,30H,AAA4 CLR CLR AJMP OUT2AAA4: MOV 30H,00H 。00001110 CJNE A,30H,AAA2 SETB CLR AJMP OUT2AAA2: MOV 30H,0CH 。00001111 CJNE A,30H,AAA1 SETB SETB 。下圖即為軟件設(shè)計(jì)流程圖補(bǔ)水泵1有故障嗎？水位下限水位嗎？開(kāi)啟補(bǔ)水泵1進(jìn)行補(bǔ)水水位檢測(cè)YNN補(bǔ)水泵2工作Y開(kāi)始返回檢測(cè)水位為上限水位嗎？補(bǔ)水泵1停止補(bǔ)水YN檢測(cè)水位為上限水位嗎？補(bǔ)水泵2停止補(bǔ)水YN故障報(bào)警 圖41軟件設(shè)計(jì)流程圖（二）水位檢測(cè)的主程序本控制系統(tǒng)采用的是控制，由于模糊控制量的求取是采用查表法，因此軟件程序較簡(jiǎn)單，整個(gè)軟件部分較多，現(xiàn)取最重要的水位檢測(cè)主程序。[13]（一）軟件設(shè)計(jì)流程圖本軟件流程圖設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易合理，方便易于操控，能夠針對(duì)水位的不同狀態(tài)和不同外界條件進(jìn)行控制,水位運(yùn)行穩(wěn)定、控制品質(zhì)良好、控制效果明顯改善。通過(guò)對(duì)水體液位進(jìn)行的簡(jiǎn)易方便的操縱，可以準(zhǔn)確得控制水泵進(jìn)行添加水或放水以適應(yīng)工作的需要，并可防止故障的發(fā)生；第二部分是系統(tǒng)工作程序的編程內(nèi)容，由于全部編程部分較多，只取最重要的水位檢測(cè)主程序段。系統(tǒng)軟件程序主要完成初始化工作，輸入輸出控制，子程序主要完成數(shù)據(jù)采集處理的功能包括采集的液位數(shù)據(jù)與給定的液位值的比較，是否需要報(bào)警，以及處理完成顯示部分與調(diào)節(jié)閥的信號(hào)輸出。 1)當(dāng)水位達(dá)到上限極限水位時(shí)報(bào)警，水位到達(dá)上限極限水位時(shí)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警；2)當(dāng)水位達(dá)到下限極限水位時(shí)報(bào)警，水位到達(dá)下限極限水位時(shí)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警圖28 自動(dòng)報(bào)警電路的接線圖四、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)該系統(tǒng)硬件系統(tǒng)完全，但系統(tǒng)的運(yùn)算與控制必須靠軟件支持，系統(tǒng)硬件組態(tài)完后，根據(jù)I/O地址分配和功能要求便可以進(jìn)行軟件編程。還有非前者用軟件來(lái)識(shí)別和產(chǎn)生代碼，后者則用鍵盤(pán)來(lái)識(shí)別，鍵盤(pán)處理程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)鍵盤(pán)的管理，顯示具體見(jiàn)下圖。鍵盤(pán)可分為非編碼鍵盤(pán)和編碼鍵盤(pán)兩種。動(dòng)態(tài)顯示的亮度與導(dǎo)電電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間比例有關(guān)。這種方法中，顯示器件分時(shí)工作，每次只能有一個(gè)器件顯示，但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，所以，仍感覺(jué)到所有的器件都“同時(shí)”顯示。這種顯示器顯示方式的每一個(gè)七位顯示器需要一個(gè)八位輸出控制，我的設(shè)計(jì)就是采用的就是靜態(tài)顯示。所謂的靜態(tài)顯示是由單片機(jī)一次輸出后就能顯示后就能保持，直到下次送新的顯示模式為止。在微型機(jī)系統(tǒng)中，LED常用的顯示方法有兩種。不像白熾燈那樣，LED抗震動(dòng)抗沖擊，并且沒(méi)有燈絲。由于LED是固態(tài)的，所以它能延長(zhǎng)傳感器的使用壽命。LED（發(fā)光二極管）最早出現(xiàn)在19世紀(jì)60年代，現(xiàn)在我們可以經(jīng)常在電氣和電子設(shè)備上看到這些二極管作為指示燈來(lái)用。（五） 鍵盤(pán)及顯示接口顯示部分我采用三位7段LED顯示器，LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用中最常用的輸出部件，它是由若干發(fā)光二極管組成，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫(huà)發(fā)光，不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。8路的模擬開(kāi)關(guān)由地址鎖存器和譯碼器控制，可以在8個(gè)通道中任意訪問(wèn)一個(gè)通道的模擬信號(hào)。[14]圖26 ADC0809 芯片的引圖 ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開(kāi)關(guān)以及與微型計(jì)算機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件，其轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近型。ADC0809芯片提供了高轉(zhuǎn)換速度、高精密度、環(huán)境影響小和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。由圖26可看芯片主要是由一個(gè)8位A／D轉(zhuǎn)換器、8路模擬輸入選通開(kāi)關(guān)、地址鎖存及譯碼電路工作和三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器組成。1LSB，它具有高速、高精度、溫度依賴(lài)度低以及在長(zhǎng)期工作條件下能耗小、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。2 、ADC0809轉(zhuǎn)換芯片本開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的A／D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)硬件主要是由ADC0809轉(zhuǎn)換芯片和四個(gè)可變電位器組成的。這種方法好比用天平稱(chēng)一個(gè)物體的重量，第一次放最大的砝碼，若不合適，就改放小一號(hào)的，依次類(lèi)推。此時(shí)D／A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入(輸出鎖存器內(nèi)容)即為對(duì)應(yīng)模擬輸入信號(hào)的數(shù)字量。若模擬輸入U(xiǎn)in大于Ui，比較器輸出為1，則使輸出鎖存器的最高位保持為1。通常給出在一定溫度下的最大非線性度，％～％。LSB／2所需要的時(shí)間，通常為幾十納秒至幾微秒。3)轉(zhuǎn)換時(shí)間。在滿刻度已校準(zhǔn)的前提下，在整個(gè)刻度范圍內(nèi)，對(duì)于任一數(shù)碼的模擬量輸出與它的理論值之差。分辨率為10位的D／A轉(zhuǎn)換器，表示它可以對(duì)滿量程的1／1024的增量做出反應(yīng)。D／A轉(zhuǎn)換芯片的主要性能指標(biāo)如下:1)分辨率。因此各支路的電流不僅決定于輸入數(shù)字量的值(0或1)，還決定于“權(quán)”，各支路的電流如下：[7] 因此，總電流為Iout： 該總電流經(jīng)電流轉(zhuǎn)換器后有: 其中 由式（26）看出，盡管使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，但對(duì)于D／A轉(zhuǎn)換器的輸入輸出來(lái)說(shuō)是等效的。當(dāng)某一位為“0”時(shí)，則電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，該支路電阻上無(wú)電流流過(guò)。D／A轉(zhuǎn)換器主要由三部分構(gòu)成，即加權(quán)電阻解碼網(wǎng)、受輸入數(shù)字量控制的電子開(kāi)關(guān)組和由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電流轉(zhuǎn)換器。D／A轉(zhuǎn)換器的基本功能是將一個(gè)用二進(jìn)制表示的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量。 D／A轉(zhuǎn)換基本原理D／A轉(zhuǎn)換接口技術(shù)是應(yīng)用系統(tǒng)后向通道典型應(yīng)用技術(shù)之一。最后，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，光電傳感器在價(jià)錢(qián)方面可以同用其他技術(shù)制造的傳感器競(jìng)爭(zhēng)。圖211 光敏晶體管的光譜特性 圖212 光敏三極管的伏安特性 光電傳感器的敏感范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了電感、電容、磁力、超聲波傳感器的敏感范圍。減少負(fù)載電阻能提高響應(yīng)頻率，但輸出降低。 5頻率特性光敏晶體管受調(diào)制光照射時(shí)，相對(duì)靈敏度與調(diào)制頻率的關(guān)系稱(chēng)為頻率特性。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)選用硅光敏管，這是因?yàn)楣韫艿陌惦娏饕孺N管小幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，光敏晶體管在高照度下工作時(shí)，由于亮電流比暗電流大得多，溫度的影響相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小。這是由于光敏三極管的電流放大倍數(shù)在小電流和大電流時(shí)都下降的緣故。3光電特性它指外加偏置電壓一定時(shí)，光敏晶體管的輸出電流和光照度的關(guān)系。[6]2伏安特性光敏三極管在不同照度下的伏安特性，就象普通三極管在不同基極電流下的輸出特性一樣，如圖211所示。因此在探測(cè)可見(jiàn)光或赤熱物體時(shí)，多采用硅管。從曲線還可以看出，不同材料的光敏晶體管，光譜峰值波長(zhǎng)不同。由曲線可以看出，當(dāng)入射光波長(zhǎng)增加時(shí)，相對(duì)靈敏度要下降，這是因?yàn)楣庾幽芰刻?，不足以激發(fā)電子