【正文】 聲波，這時它就是一個超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時它就成為超聲波接收換能器。 壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。 使用單片機的 端口輸出超聲波 發(fā)射器 所需的 40kHz 的方波信號，利用外中斷 0口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信號。 水位監(jiān)測電路的設(shè)計 由于 超聲波 的穿透力很強， 且 不會影響到人們的正常工作 ，并且 他的 傳播速度快 ，所以 本設(shè)計采用超聲波測距原理來監(jiān)測水位高度。 (7) 掉電模式： 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令 是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和 特殊功能寄存器 SFR 的內(nèi)容在終止 掉電模式前被凍結(jié)，退出掉電模式的唯一方法是硬件復位，復位后將重新定義全部 特殊功能寄存器但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復到正常工作電平前，復位應(yīng)無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。所以方式 3 也適合于多機通信。 方式 3 ：方式 3 與方式 2 完全類似，唯一的區(qū)別是方式 3 的小組特率是可變的。第 9 個數(shù)據(jù)即 D8 位具有特別的用途，可以通過軟件摟控制它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS51 單片機串行口適用于多機通信。該方式是以 8 位數(shù)據(jù)為一幀，沒有起始位和停止位，先發(fā)送或接收最低位。 (6)串行口工作方式及幀格式 MCS51 單片機串行口可以通過軟件設(shè)置四種工作方式： 方式 0 ：這種工作方式比較特殊，與常見的微型計算機的串行口不同，它又叫同步移位寄存器 輸出方式。 MCS51 有 5 個中斷源，可分為 2 個中斷優(yōu)先級，即高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，中斷自然優(yōu)先級： 外部中斷 0 ；定時器 0 中斷； 外部中斷 1 ；定時器 1 中斷 ； 串行口中斷 ；定時器 2 中斷 （ a）同級或高優(yōu)先級的中斷正在進行中； （ b）現(xiàn)在的機器周期還不是執(zhí)行指令的最后一上機器周期，即正在執(zhí)行的指令還沒完成前不響應(yīng)任何中斷； （ c）正在執(zhí)行的是中斷返回指令 RET1 或是訪問專用寄存器 IE 或 IP 的指令， 換而言之，在 RETI 或者讀寫 IE 或 IP 之后，不會馬上響應(yīng)中斷請求，至少要在執(zhí)行其它一要指令之扣才會響應(yīng)。 3 、模式 2 ： 8 位自動重裝計數(shù)器， THi 的值在計數(shù)中不變， TLi 溢出時， THi 中的值自動裝入 TLi 中。并有四種操作模式： 1 、模式 0 ： 13 位計數(shù)器， TLi 只用低 5 位。由 TMOD 的 D6 位和 D2 位選擇，其中 D6 位選擇 T1 的工作方式， D2 位選擇 T0 的工作方式。其計數(shù)初值： X=M 計 數(shù)值 例如：某工序要求對外部脈沖信號計 100 次， X=M100 (b)定時工作方式 定時工作方式時，因為計數(shù)脈沖由內(nèi)部供給，是對機器周期進行計數(shù)，故計數(shù)脈沖頻率為 f cont =f osc 1/12 (式11) 計數(shù)周期 T=1/f cont =12/f osc 定時工作方式的計數(shù)初值 X 等于： X=M計數(shù)值 =Mt/T=M （ f osc t ） /12 (式 12) 式中： fosc 為振蕩器的振蕩頻率， t 為要求定時的時間。而式中的計數(shù)值與定時器的工作方式有關(guān)。若設(shè)最大計數(shù)值為 M ，各操作模式下的 M 值為： 模式 0 ： M=2 13 =8192 模式 1 ： M=2 16 =65536 模式 2 ： M=2 8 =256 模式 3 ： M=256 ，定時器 T0 分成 2 個獨立的 8 位計數(shù)器，所以 TH0 、 TL0 的 M 均為 256 。 P3 口 除了作為一般的 I/O 口 線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 11 所示： 表 11 AT89C51 的 P3口特殊功能 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） 中 文 摘 要 11 /INT1（外部中斷 1） T0（ 定時 /計數(shù)器 0 外部輸入） T1（ 定時 /計數(shù)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口 還接收一些用于 Flash 閃速存儲器和程序校驗的控制信號。對 P3 口寫入 “1” 時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口 （ （ 1017 腳） ） ： P3 口是 一組帶有內(nèi)部 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器 SFR 區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。 P２驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載。 在訪問外部存儲器時，由它輸出高 8 位地址。 P2 口（ （ 2128 腳） ） ： P2 也是一上帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ， P2 口的輸出緩 沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路 。 中 文 摘 要 10 在 AT89C51 中， P1. 0 還相當于專用功能端 T2 ，即定時器的計數(shù)觸發(fā)輸入端； P1. 1 還相當于專用功能端 T2EX ，即定時器 T2 的外部控制端。在 EPROM 編程和驗證程序時，由它輸入低 8 位地址。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。驗證程序時，要求外接上拉電阻。在訪問片外存儲器時，它分時作低 8 位地址和 8 位雙向數(shù)據(jù)總線用。其主要特征如下： ○ 8 位 CPU ○內(nèi)置 4K 字節(jié)可重復編程 Flash，可重復擦寫 1000 次 ○完全 靜 態(tài)操作： 0Hz~24Hz，可輸出時鐘信號 ○ 三級 加密程序存儲器 ○ 128B 8 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 (RAM) ○ 32 根可編程 I/O 線 ○ 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 ○中斷系統(tǒng)有 6 個中斷源，可編為兩個優(yōu)先級 ○一個全雙工可編程串行通道 ○ 可編程串行 UART 通道 中 文 摘 要 9 ○具有兩種節(jié)能模式：閑置模式和掉電模式 （ 1）單片機的基本組成 它由 CPU 、存儲器（包括 RAM 和 ROM ）、 I/O 接口、定時 / 計數(shù)器、中斷控制功能等均集成在一塊芯片上，片內(nèi)各功能通過內(nèi)部總線相互連接起來。 AT89C51 單片機溫度測控儀采用 Atmel 公司的 AT89C51 單片機，采用雙列直插封裝（ DIP），有 40 個引腳。 大多數(shù)單片機采用哈佛（ Harvard）結(jié)構(gòu)體系，即數(shù)據(jù)存儲空間與程序存 儲空間相互獨立的結(jié)構(gòu)體系。然后，按照面向?qū)ο螅怀隹刂乒δ?，在片?nèi)集成了許多外圍電路及外設(shè)接口，突破了傳統(tǒng)意義上的計算機結(jié)構(gòu)，發(fā)展成 microcontroller 的體系結(jié)構(gòu)，目前國外已普遍稱之為微控制器MCU（ Microcontroller Unit）。如下圖所示。 從發(fā)展前途出發(fā)，對于我們來說，選取超聲波水位測量比較合適。超聲波測量水位的原理是利用超聲波的反射時間來 測距，傳感裝置向水面發(fā)射超聲波，水面反射 部分回波，反射波被裝置探測，波 的運動時間與距離成正比，通過聲速及所測時間即可求得水位 。該水位 測量方式因無機械傳動部分，維護安裝方便，測量精度可靠性不斷提高，是當中 文 摘 要 7 今 用得較多的一種水位測量方式。 （ 2）采用壓阻式液位變送器。當水庫水位變化時，浮子的移動通過鋼絲繩、鼓 形輪使軸上的光電編碼器發(fā)生相應(yīng)的移動，從而將機械位移量轉(zhuǎn)換成電子數(shù)字量 送給微機系統(tǒng)進行處理，實時顯示水位信號。 現(xiàn)在 用于自動化監(jiān)測的水位傳感器主要有浮子式水位計、壓力式水位計、電子水尺和超聲波水位計等。 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)，從數(shù)據(jù)庫到數(shù)據(jù)共享，為預(yù)報提供了更好的數(shù) 據(jù)基礎(chǔ)。 計算機及電子技術(shù)：從單片機到個人電腦、服務(wù)器 ，從高可靠的 RTU 到雙機 冗余，系統(tǒng)功能和可靠