【正文】 在此， 向 老師致以深深的敬意和由衷的感謝。 程老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。從跨入大學(xué)的校門的那一刻起我就把這一信念作 為人生的又一座右銘。在此，向 李建榮老師表示衷心的感謝 ！同時(shí)，也要感謝學(xué)校提供計(jì)算機(jī)等設(shè)施，使我的設(shè)計(jì)能夠調(diào)試 。 第 34 頁(yè) 致 謝 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中， 我的指導(dǎo)老師李建榮老師 給予了我很大的幫助，提供了相關(guān)的資料，對(duì)我的畢設(shè)作品給予了指導(dǎo)和支持。 由于自身缺少在實(shí)踐設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，所以在這次的設(shè)計(jì)中我自身也發(fā)現(xiàn)了很多不足的方面，從論文的本身的方面的結(jié)構(gòu)到具體設(shè)計(jì)中硬件設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的不足使得設(shè)計(jì)和論文存在的很多的問(wèn)題，但是我的導(dǎo)師程老師的細(xì)心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)前后多次的修改和完善，最終完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我綜合運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)去分析和解決 問(wèn)題，我深刻的了解和掌握了單片機(jī)的控制原理和設(shè)計(jì)方法。所以 ， 學(xué)習(xí)單片機(jī)在我國(guó)是有著廣闊前景的。據(jù)統(tǒng)計(jì) ， 我國(guó)的單片機(jī)年容量已達(dá) 3 億片，且每年以大約 20%的速度增長(zhǎng)，但相對(duì)于世界市場(chǎng)我國(guó)的占有率還不到 1%。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了 ， 長(zhǎng)期使用也不會(huì)擔(dān)心精度達(dá)不到了。以前沒(méi)有單片機(jī)時(shí)，這些東西也能做，但是只能使用復(fù)雜的模擬電路，然而這樣做出來(lái)的產(chǎn)品不僅體積大，而且成本高，并且由于長(zhǎng)期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會(huì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。 若用戶不操作“ M1 停止鍵合”，則程序判斷“是否停止 M2鍵合”： 若用戶操作“ M2 停止鍵合”，則程序判斷“ M2 是否停止”，若“ M2 停止”，則子程序循環(huán)； 若“ M2沒(méi)有停止”，則程序運(yùn)行“停止 M2”。 若用戶操作“ M1不鍵合”，則程序判斷“ M2是否鍵合”： 若用戶操作“ M2鍵合”，則程序運(yùn)行“判斷 M2 是否開(kāi)啟”； 若“ M2開(kāi)啟 ” 則子程序進(jìn)行循環(huán)； 若“判斷 M2未開(kāi)啟”，則程序運(yùn)行“開(kāi)啟 M2”。 開(kāi)始 水位高？ 水位低？ M2 是否開(kāi) M2 是否開(kāi) 水位低低 ? 水位低報(bào)警 開(kāi) M1 水位低低報(bào)警 開(kāi) M2 水位高報(bào)警 返回主程序 M1 是否開(kāi) 開(kāi) M1 M1 是否開(kāi) 延遲 1 分鐘 N Y N Yes Yes N no No 停 M2 Y Y N Y Y No 返回主程序 第 31 頁(yè) 手動(dòng)模式子程序首先判斷“水位是否 LG” ，若水位 LG 達(dá)到指標(biāo) ，則程序返回主程序；若水位 LG 未達(dá)到指標(biāo)，則程序運(yùn)行“判斷有無(wú)鍵合”： 若“判斷沒(méi)有鍵合”則子程序進(jìn)行循環(huán)； 若“判斷鍵合”，則程序判斷“ M1 是否鍵合”。 自動(dòng)模式子程序原理框圖如圖 42： 第 30 頁(yè) 圖 42 自動(dòng)模式子程序原理框圖 手動(dòng) 模式子程序原理框圖以及流程框圖 手動(dòng)模式子程序運(yùn)行的前置條件是，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，并且用戶選擇使用自手動(dòng)控制模式。然后判斷水位是否低低 LDD： 若水位沒(méi)有達(dá)到 LDD 的指標(biāo)，則試判斷“ M1是否開(kāi)啟”，若沒(méi)有開(kāi)啟，則開(kāi)啟 M1； 若“ M1 開(kāi)啟”則判斷“ M2 是否開(kāi)啟”，若“ M2開(kāi)啟”，則程序運(yùn)行“停止M2”程序；若“ M2 沒(méi)有開(kāi)啟”，則試程序運(yùn)行“延遲 1分鐘”， 一分鐘后程序“返回主程序”。 自動(dòng)模式子程序首先判斷水位是否高 LG，若水位高于指標(biāo)，則運(yùn)行“水位高報(bào)警”程 序，并返回主程序。 控制器程序原理 系統(tǒng)主程序原理以及流程框圖 主程序要 實(shí)現(xiàn)的是，對(duì)數(shù)據(jù)的初始化，并且判斷用戶是使用自動(dòng)模式還是手動(dòng)模式，根據(jù)用戶的具體需求： 若用戶選擇自動(dòng)模式，則程序調(diào)用自動(dòng)化子程序； 若用戶選擇手動(dòng)模式，則程序調(diào)用手動(dòng)子程序。當(dāng)水位到達(dá)規(guī)定容量時(shí)，停止泵水。 在本系統(tǒng)中， EPROM2764 芯片實(shí)現(xiàn)的是可編程 I/O 接口電路的擴(kuò)展功能 ,具體引腳連接如下： 2764 與 80C51 引腳連線如下： 80C51 2764 (32)D0 (11) (33)D1 (12) (34)D2 (13) (35)D3 (15) (36)D4 (16) 第 26 頁(yè) (37)D5 (17) (38)D6 (18) (39)D7 (19) (21)A8 (25) (22)A9 (24) (23)A10(21) (24)A11(23) (25)A12( 2) /PSEN(29)/OE(22) /CE (20)接地 VCC、 PGM、 VPP 接 +5V 74LS373 與 2764 引腳連接如下： 74LS373 2764 Q0(2) A0 (10) Q1(5) A1 (9) Q2(6) A2 (8) Q3(9) A3 (7) Q4(12) A4 (6) Q5(15) A5 (5) Q6(14) A6 (4) Q7(19) A7 (3) 注：括號(hào)內(nèi)位引腳編號(hào) 實(shí)際 電路連接圖如圖 38所示： 第 27 頁(yè) 圖 38 基于 80C51單片機(jī)的水箱控制系統(tǒng)電路圖 第 28 頁(yè) 第四章 單片機(jī)水塔水箱水位控制器程序設(shè)計(jì) 程序概要設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)程序開(kāi)發(fā)，使用的語(yǔ)言給匯編語(yǔ)言。 正常工作 (只讀 )時(shí)， Vpp=Vcc=+5V， /PGM=+5V。 EPROM2764 芯片實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能說(shuō)明 EPROM2764 芯片是 8K*8 字節(jié)的紫外線擦出、可編程只讀存儲(chǔ)器，單一 +5V供電，工作電流為 75mA，維持為 35mA,讀出時(shí)間最大為 250nS,封裝為 28引腳的雙列直插式封裝。 其中輸入端 D0~D7 接至單片機(jī)的 P0 口，輸出端提供的是低 8 位地址， G 端接至單片機(jī)的地址鎖存允許信號(hào) ALE。 OE 為輸出允 許端； 當(dāng) OE 為“ 0”時(shí)，三態(tài)門打開(kāi)； 當(dāng) OE 為“ 1”時(shí)，三態(tài)門關(guān)閉，輸出呈高阻狀態(tài)。 74LS373 芯片實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能說(shuō)明 74LS373 是一種帶輸出三態(tài)門的 8D 鎖存器，其結(jié)構(gòu)如圖 36所示。 輸出通過(guò)繼電器，控制水泵機(jī)組的起停和報(bào)警，其電路圖如圖 33： 圖 33 系統(tǒng)控制 電路原理圖 第 22 頁(yè) 給水泵電機(jī)主控回路介紹 給水泵電機(jī)主控回路 ， 圖 34如下： 圖 34 水泵電機(jī)控制電路原理圖 80C51 水箱控制系統(tǒng)主控硬件部署方案 該系統(tǒng)硬件主要由一個(gè) 80C51 單片機(jī)，一個(gè) 74LS373 和一個(gè) EPROM2764 芯片構(gòu)成 。 工作時(shí) ， 把輸入信號(hào)加到輸入端 ， 使發(fā)光管發(fā)光 ， 光敏器件在磁光輻射下輸出光電流 ， 從而實(shí)現(xiàn)電光點(diǎn)的兩次轉(zhuǎn)換 。 輸入與輸出絕緣隔離 ， 信號(hào)單向傳輸 ， 無(wú)反饋影響 。為避免電機(jī)的起停和電源波動(dòng)時(shí)對(duì)電路的影響，輸入輸出均采用光電隔離。 P3口的第 2功能見(jiàn)下表 31： 單片機(jī) 管腳含義 表 11單片機(jī) 管腳含義 表 31 P3口的第 2 功能 表 綜上所述， MCS— 51 系列單片機(jī)的引腳作用可歸納為以下兩點(diǎn)： (1) 單片機(jī)功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第 2 功能； (2) 單片機(jī)對(duì)外呈 3 總線形式，由 P P0口組成 16 位地址總線；由 P0口分時(shí)復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線。 (4) P3口（ 10 腳～ 17腳）： ～ P3口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/O 接口且尋址范圍超過(guò) 256 個(gè)字節(jié)時(shí)， P2口用于高 8位地址總線送出高 8 位地址。對(duì)于 EPROM 編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)， P0口接收輸入的低 8位地址。 (2) P1口（ 1 腳～ 8 腳）： ～ P1口，可作為準(zhǔn)雙向 I/O 接口使第 20 頁(yè) 用。它分時(shí)提供 8 位雙向數(shù)據(jù)總線。當(dāng)不接外部存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展 I/O 接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向 8 位輸入 /輸出接口。對(duì)于片內(nèi)含有 EPROM 的單片機(jī)，在 EPROM 編程期間，該引腳用于接 21V 的編程電源 Vpp。若超出該范圍時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。 （ 4） EA/Vpp（ 31 腳）： EA 為訪問(wèn)外部程序儲(chǔ)器控制信號(hào)，低電平有效。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期 PESN 兩次有效，以通過(guò)數(shù)據(jù)總線口讀回指令或 常數(shù)。 當(dāng) VCC 發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時(shí)，該引腳可接上備用電源VPD（ +5V）為內(nèi)部 RAM供電，以保證 RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。 控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳有： RST/VPD、 ALE/P、 PSEN 和 EA/VPP等 4 種形式 （ 1） RST/VPD（ 9 腳）： RST 即為 RESET， VPD為備用電源，所以該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于 HMOS 單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。 第 19 頁(yè) XTAL2（ 18 腳）：接外部晶體的另一端。 下面按引腳功能分為 4 個(gè)部分?jǐn)⑹鰝€(gè)引腳的功能： 電源引腳 Vcc 和 Vss Vcc（ 40 腳）：接 +5V 電源正端； Vss（ 20 腳）：接 +5V 電源正端； 外接晶振引腳 XTAL1 和 XTAL2： XTAL1（ 19 腳）：接外部石英晶體的一端。下面是 80C51 單片機(jī)的振蕩電路。 多數(shù) Mcs— 51 指令周期為 1— 2 個(gè)機(jī)器周期，只有乘法和除法指令需要兩個(gè)以上機(jī)器周期的指令，它們需 4 個(gè)機(jī)器周期。若為單字節(jié)指令，則在