計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)--水位自動(dòng)控制裝置的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-03 05:25本頁(yè)面
【正文】 第 3 頁(yè) 整體方案設(shè)計(jì) 圖 工作原理：基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的液位控制器是以 STC12C5A60S2 為 IC 核心，有鍵盤(pán)、數(shù)碼顯示， A/D 轉(zhuǎn)換、傳感器，電源和控制部分組成。通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置液位高度、低和限定值以及強(qiáng)制報(bào)警值。 液位控制器 控制水箱 數(shù)碼管顯示集 矩陣鍵盤(pán) STC12C5A60S2 單片機(jī) 電源分配模塊 液位信號(hào)采集 A/D轉(zhuǎn)換 西華大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 4 頁(yè) 液位控制器的硬件主要包括有單片機(jī)、傳感器、鍵盤(pán)電路、數(shù)碼顯示電路、A/D 轉(zhuǎn)換器和輸出控制電路等。其中， P2 口用于 A/D 轉(zhuǎn)換 ， P0用于 顯示 數(shù)據(jù)輸出 ； P1 口連接一個(gè) 4X4 的鍵盤(pán)； P3 口用于控制電磁和水泵動(dòng)作；P3 口用于上下限指示燈，報(bào)警指示燈以及用于讀寫(xiě)控制和中斷等。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) STC12C5A60S2 單片機(jī)，為 51 系列增強(qiáng)型單片機(jī)系列。 傳感器 傳感器使用 SY9411LD 型變送器，它內(nèi)部含有一個(gè)壓力傳感器和相應(yīng)的放大電路。其管腳分布如圖 所示。在水箱 西華大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 6 頁(yè) 圖 SY9411LD變送器 底部安裝 1 根直徑為 5mm 的軟管，一端安裝在水箱底部；另一端與傳感器連接。驅(qū)動(dòng)控制電路如圖 。 INA168 和電流監(jiān)測(cè)高側(cè)，單極，電流并聯(lián)監(jiān)視器。輸入共模和電源電壓獨(dú)立的，可以從 至 36V的范圍 INA168 和 60V 的電流監(jiān)測(cè)。 靜態(tài)電流，也允許連接電源的兩側(cè)具有最小誤差的分流電流測(cè)量。這個(gè)電流被轉(zhuǎn)換回與外部負(fù)載電阻設(shè)置電壓增益從 1 到 100。 其管腳分布如圖 所示。放大處理后的信號(hào)送到由 ADC0809 構(gòu)成的 A/D 轉(zhuǎn)換電路，使迷你信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將得到的數(shù)字 信號(hào)傳送給 STC12C5A60S2 單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理。 圖 鍵盤(pán)電路 P1 口作為鍵盤(pán)接口，連接一個(gè) 4X4 鍵盤(pán)。結(jié)構(gòu)如圖 所示。 1 2 3 4 5 6傳感器 1GND+5VC11104R9OUT1GND2VIN+3VIN4VCC5INA1GND+5VVCCGNDIN0C13104GNDC1010ufR10GND信號(hào)放大S1S5S9S2S6S3S16S11S10S17S8S4S7S14 S15S12ABCDH G F EABCDEFGHR210kR310kR410kR510k123456789J6+5V+5V 西華大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 8 頁(yè) 圖 顯示電路 74HC573 原理說(shuō)明： 74HC573 的八個(gè)鎖存器都是透明的 D 型鎖存器，當(dāng)使能（ G）為高時(shí)， Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（ D）輸入而變。輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時(shí)， 新的數(shù)據(jù)也可以置入。特別適用于緩沖寄存器， I/O 通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器。 圖 74HC573 74HC573 輸入、輸出真值表如下表 ： OC1C111D22D33D44D55D66D77D88D91Q192Q183Q174Q165Q156Q147Q138Q12IC1OC1C111D22D33D44D55D66D77D88D91Q192Q183Q174Q165Q156Q147Q138Q12IC212J1ABCEFGHGNDGNDA B C D E F G HD12J312345678J5e1d2dp3c4g5nc6b7G38G29f10a11G112LED1GND+5V段選位選DUWE 西華大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 9 頁(yè) 表 74HC573 真值表 INPUTS 輸入 Outputs 輸出 OE LE D Q (HC573) Q (HC563) H X X Z Z L L X NO CHANGE * NO CHANGE * L H L L H L H H H L A/D 轉(zhuǎn)換電路及控制輸出 A/D 轉(zhuǎn)換電路在 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中起 主導(dǎo)作用，用它將傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能處理的數(shù)字量。在使用時(shí)可選擇中斷、查詢和延時(shí)等 3 種方式編制 A/D轉(zhuǎn)換程序。 控制輸出主要有上下限狀態(tài)顯示、超限報(bào)警。 圖 A/D轉(zhuǎn)換電路 ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8 路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。 （ 1） ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 由下圖 可知， ADC0809 由一個(gè) 8 路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼IN228IN127IN026A25B24C23ALE22D721D620D519D418D017VREF16D215IN31IN42IN53IN64IN75ST6EOC7D38OE9CLK10VCC11VREF+12D114GND13ADC0809D0D1 D2D3D4D5D6D7GNDIN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7ALESTEOCOECLK12345678J712345678J10IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7D0D1D2D3D4D5D6D7STOEEOCCLK12345J8ALE12J9GND+5V+5VGND選擇通道 0 西華大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 器、一個(gè) A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE 端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 IN0IN7： 8 位模擬量輸入引腳。 GND：地。 REF（ ）：參考電壓負(fù)端。 ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。 OE：輸出允許控制端，用以打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。當(dāng) ALE 線為高電平時(shí)，地址鎖存 西華大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1