【正文】 一腳對地電壓????????? － to + 最高工作電壓?????????? 直流輸出電流?????????? 引腳說明 ： 8051單片機(jī)的外形結(jié)構(gòu)為 40條引腳雙列直插式封裝，其引腳排列如圖 : 引腳說明圖（ ） 13 主電源引腳 Uss（ 20腳）：電路地電平。兩個 16 位定時 /計數(shù)電路構(gòu)成定時器 /計數(shù)器接口。包括累加器 ACC、 B寄存器、數(shù)據(jù)指針 DPTR等， 12 用以臨時存放中 間運(yùn)算結(jié)果或一些特殊用途等。也可擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲器，外擴(kuò)最大容量可達(dá) 64K字節(jié)。若內(nèi)部存儲器容量不足，可擴(kuò)展外部存儲器，程序存儲器最大容量可達(dá) 64K字節(jié)。 存儲器電路： 由 4K 字節(jié)的 ROM或 EPROM，以及程序地址寄存器等組成程序存儲器電路。其內(nèi)部原理框圖如下： 11 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 () 8 位 CPU 由運(yùn)算器、指令寄存器、定時和控制電路、 振蕩器等電路組成。在此主要介紹 8051單片機(jī)。 MCS51的典列產(chǎn)品有： 803 805 8751。 8051單片機(jī)的簡介： MCS51單片機(jī)是 Intel公司在 1980年繼 MCS48系列 8位單片機(jī)之后推出的高檔 8位單片機(jī)。 ? 全雙工增強(qiáng)型 UART。 ? 2個中斷優(yōu)先級。 ? 電源控制模式 —— 時鐘可停止和恢復(fù)； —— 空閑模式； —— 掉電模式。主要性能特點(diǎn)有： ? 8KB FLASH ROM，可以擦除 1000次以上，數(shù)據(jù)保存 10年。 10 第六章 主要芯片資料應(yīng)用說明 AT89S51 單片機(jī) : ATMEL公司生產(chǎn)的 AT89S51單片機(jī)是采用高性能的表態(tài) 8051設(shè)計，由先進(jìn)工藝制造，并帶有非易性 FLADSH程序存儲器。 在設(shè)計電線時，盡量使星型供電方式，而且地的低盡量離濾波電的地端近。 在供電線路中，應(yīng)盡量避免大電流的印刷電路式導(dǎo)線交布置在小電流通路的中間或附近，以免造成對小電流的干擾。 布線注意事項(xiàng) ： 布線的好環(huán)直接 影響著放大器的性能，不好的線路板，會使信號產(chǎn)生歧變，產(chǎn)生本底噪音生尖峰脈沖干擾等，為了盡避免上述影響，線路板在線出盡量做到： 接照信號的傳輸路徑由小到大的順序在電路板上合路的布置各各元器的位置，盡量縮短各元器件之間的距離，以減少外部干擾的引入和不必要的干擾。也可使用覆銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板。由三個水位開關(guān)分別裝在水塔的“上，中，下”三個水位。整個電路的輸出功率也完全可以達(dá)到本廠品的需求。 6 第四章 原理圖分析主要部分工作原理 電源部分 采用了常用的三端穩(wěn)壓電路。 當(dāng)出現(xiàn)了一些程序錯誤不能正常工作的時候，按下內(nèi)部的復(fù)位鍵則可以解決大部分的問題。 注意：在水已經(jīng)滿了的時候，按啟動鍵無效，不能手動啟動水泵。 用水時，數(shù)碼管全部顯示橫杠，三盞指示燈顯示相應(yīng)的水位，燈的顯示情況與水位狀況如下所示： 本產(chǎn)品的水位為自動控制，在水位過低時可自動抽水，水滿則自動停機(jī)。 當(dāng)紅、黃、綠三燈同時亮起時顯示水位已滿，紅燈閃爍表示高水位警告顯示，紅燈亮表示高水位正常顯示，黃燈亮表示中水位顯示，綠燈亮表示低水位正常顯示，綠燈閃爍表示低水位警告，紅黃綠三燈同時閃爍表示水源缺水報警。 產(chǎn)品面板上有三個按鍵，左邊一個紅色帶鎖的維護(hù)鍵，中間一個綠色點(diǎn)觸式模式鍵、和右邊 一個綠色點(diǎn)觸式按鍵，內(nèi)部還有一個復(fù)位按鍵，按下復(fù)位鍵則恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置。 4 第三章 使用操作說明 產(chǎn)品操作簡介 ： 指示燈功能表 （一） 本產(chǎn)品為智能化水位自動控制器，接同電源后無須任何操作即可自動工作。 狀態(tài)指示燈設(shè)計 ： 當(dāng) 紅、黃、綠三燈同時亮起時顯示水位已滿，紅燈閃爍表示高水位警告顯示，紅燈亮表示高水位正常顯示，黃燈亮表示中水位顯示，綠燈亮表示低水位正常顯示，綠燈閃爍表示低水位警告，紅黃綠三燈同時閃爍表示水源缺水報警。 數(shù)碼管顯示設(shè)計 ： 抽水時間和次數(shù)，由一個四位數(shù)碼管顯示 報警器的設(shè)計 ： 以低電平觸發(fā)。 復(fù)位按鍵設(shè)計在內(nèi)部。 潛水泵安裝在水源內(nèi)部。 最高是停止抽水，最低是啟動抽水，中間是起時間報警保護(hù)水泵作用。 5cm 短期使用環(huán)境溫度： － 40~75度 短期使用環(huán)境濕度： 5%~95% 穩(wěn)定使用環(huán)境溫度： － 20度 ~50度 長期使用環(huán)境濕度： 35%~80% 誤 差 ： 1% 各部分的設(shè)計： 水位開關(guān)的設(shè)計： 三個水位開關(guān)由三個鋼簧管組成。 工作電壓： 220V 177。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，功能十分強(qiáng)大并且價格低廉。集高效、高精度、高穩(wěn)定性、低功耗、高性價比、良好的人機(jī)交流界面、操作簡便、顯示直觀以及低功耗等功能于一體的智能水塔水位控制器無疑將會家用水位控制器極具競爭力的一匹黑馬?？墒乾F(xiàn)在市售的都是傳統(tǒng)的水位控制器，多以浮球式、觸點(diǎn)式為主，可靠性不好，有著無法改進(jìn)的致命缺點(diǎn)，如：無水位顯示，無電機(jī)保護(hù)，可靠性不高，控制精度改進(jìn)度不大，壽命不長?? 相對于機(jī)械式水位控制器，電子式的水位控制器有著無可比擬的優(yōu)點(diǎn)：添加水位顯示電路、電機(jī)保護(hù)電路、強(qiáng)制性手動開、關(guān)機(jī)電路可以達(dá)到水位顯示、簡單的電機(jī)保護(hù)、水位自動控制，控制精度是傳統(tǒng)機(jī)械式水位控制器的幾何倍。智能水塔水位控制器 目 錄 第一章 前言??????????????????? 2 第二章 功能說明，結(jié)合功能框圖 ?????????? 3 第三章 使用操作說明 ?????????????? 5 第四章 原理圖分析主要部分工作原理 ???????? 7 第五章 PCB 板制作 ???????????????? 9 第六章 主要芯片資料應(yīng)用說明 ??????????? 11 第七章 程序框圖及說 明 ?????????????? 15 第八章 調(diào)試數(shù)據(jù)記錄表及調(diào)試故障現(xiàn)象及其解決方法 ? 16 第九章 心得體會 ???????????????? 20 第十章 致謝 ?????????????????? 22 第十一章 參考文獻(xiàn)???????????????? 23 第十二章 附錄（源程序） ????????????? 24 1 第一章 前 言 目前我國水資源已經(jīng)相當(dāng)?shù)膮T乏，如何節(jié)約用水也成為了電子愛好者設(shè)計制作的焦點(diǎn)。 現(xiàn)有的二級供水方式 ，既先用水泵從水井中抽到蓄水池中供用戶使用，要求蓄水池的水位必須保持一定的高度，還需要防止水的溢出。 本控制器采用了高效率、高穩(wěn)定性、低功 耗的 ATMEL80s51 單片機(jī)，具有水位狀態(tài)顯示、抽水時間顯示、并有故障檢測功能。 2 第二章 功能說明，結(jié)合功能框圖 結(jié)構(gòu)方框圖（ ） 本產(chǎn)品控制部分采用低電壓，高 性能 CMOS8位微處理器 ATMEL的 AT89S51，該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 水位開關(guān)采用三組帶環(huán)行磁鐵的密封在水管中的干簧管 ,磁鐵在水的浮力作用下吸合干簧管而使之導(dǎo)通 ,靈敏度很高。 10% 消耗功率： （待機(jī)） 2W（工作） 控制輸出功率：≤ 水位控制精度： 177。 控制部分 狀態(tài)指示燈 報警裝置 水位開關(guān) 潛水泵 按鍵 數(shù)碼管顯示 3 分別安裝在水塔的高，中，低部位。 潛水泵的選擇 ： 水泵為單相水泵。 設(shè)計按鍵部分 ： 復(fù)位 按鍵，維護(hù)按鍵，模式按鍵，功能按鍵，電源開關(guān)。維護(hù)按鍵，模式按鍵，功能按鍵，電源開關(guān)按鍵都安裝在外部。 當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)，欠壓，失壓， 水源缺水 以及系統(tǒng)電路出現(xiàn)故障時，進(jìn)行自動報警并且自動控制電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 控 制 部 分 ： 按下電源開關(guān)后，本產(chǎn)品開始自動檢測，若無故障則開始工作，檢測水塔內(nèi)的水位，若水位過低則綠燈閃爍，自動啟動水泵開始抽水直到水滿，數(shù)碼管開始顯示抽水時間，水位過中間時黃燈會亮，當(dāng)水抽滿時三盞等全亮；如果水位正常則本產(chǎn)品進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。如有必要也可通過按鍵在任何正常工作情況下強(qiáng)制開啟停止水泵。 四個數(shù)碼管分別顯示和記錄抽水次數(shù)、時間。 操作規(guī)程：按下電源開關(guān)后，本產(chǎn)品開始自動檢測，若無故障則開始工作，檢測水塔內(nèi)的水位，若水位過低則綠燈閃爍，自動啟動水泵開始抽水直到水滿，數(shù)碼管開始顯示抽水時間，水位過中間時黃燈會亮，當(dāng)水 抽滿時三盞等全亮；如果水位正常則本產(chǎn)品進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。若想進(jìn)入手動三盞燈常亮 高水位警告 紅燈閃爍 水滿 紅燈常亮 高水位正常 黃燈常亮 中水位顯示 綠燈常亮 低水位正常 綠燈閃爍 低水位警告 三燈閃爍 水源缺水報警 5 狀態(tài)，在抽水狀態(tài)下按下紅色維護(hù)鍵，再按下功能鍵就停止抽水，再按一次則再次啟動水泵抽水；在待機(jī)狀態(tài)下按下紅色維護(hù)鍵，再按一次功能鍵就啟動水泵抽水，再按一次則停止抽水。 在不抽水的用水期按下維護(hù)鍵，數(shù)碼管顯示 0000，可通過功能鍵可以 翻閱以前的抽水次數(shù)和時間。按下復(fù)位鍵的同時再按下模式跟功能按鍵 1S 以上則清除所有數(shù)據(jù)，恢復(fù)出廠狀態(tài)。通過變壓器將 220v 的市電降成 12v的交流電，經(jīng)過 D1~D4 橋堆和 2200UF 電容進(jìn)行整流、濾波，通過 ，得到了波形叫平穩(wěn)的 ，通過 7812 后得到了非常平穩(wěn)的 12v直流電；再經(jīng)過一次相同的穩(wěn)壓過程 得到了紋波系數(shù)更小的 5v 直流電。 P 39P 38P 37P 36P 35P 34P 33P 32P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P S E N29A L E30EA31+ V C C40R S T9X T A L 218X T A L 119P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17GND20C 51GND1GND2GND3GND4NI5NI6NI7+VCC824C0410K10KV in1GND2V out37812+ 12V1234*12M H33P F33P F10K10K10K10K F330+ 5V10K10K5101k1k1k紅燈 黃燈綠燈N P N+ 12v2200uf2200uf+ 12VV in1GND2V out3780510012+ 12v + 5v+ 5V200200200200200200200abcdefg200dpa b c d e f g dp1234J 17C O N 41234J 16C O N 4+ 5v+ 5vP N P200 200 200N P NB U Z Z E R27P N PP N P+ 5v10K1 2 3 4 5 6 7 8J 8C O N 812345678J 15C O N 812J 100C O N 2s112a11f10s29s38b7s46g5c4dp3d2e1J 1000C O N 2P N P200S1 a f S2 S3 be ddp c gS4R?R E S 2D?LED1 2 3 4 5 6 7 8