【正文】 。在自然界中淡水量不到水總量的 1%。人類現(xiàn)在用水量越來越大，且污染也越來越嚴(yán)重，這就要求我們要保護(hù)水資源。例如居民生活區(qū)樓層頂樓的水箱的浪費(fèi)問題就很嚴(yán)重。不僅造成水資源的浪費(fèi)還造成財(cái)力的浪費(fèi)。又加強(qiáng)了測量的精度，減少了水資源的浪費(fèi)。實(shí)現(xiàn)了水位報(bào)警和手動、自動切換功能。 主要內(nèi)容如下： ① 當(dāng)水箱水位低時(shí)，啟動 M M2 給水，水位上升到 90%，挺 50%時(shí)，同時(shí)啟動 M M2，當(dāng)水位上升到 50%以上 70%以下時(shí)，停 M2， M1 繼續(xù)運(yùn)行到水位上升到 90%才停止工作 ②當(dāng)水位高與 90 開度的時(shí)候，由傳感器經(jīng)變送器發(fā)送信號， LG 閉合，系統(tǒng)水位高報(bào)警。當(dāng)水位低與 50 開度的時(shí)候，由傳感器經(jīng)變送器發(fā)送信號， LDD 閉合，系統(tǒng)水位低低報(bào)警。在手動的模式下，兩臺給水泵的運(yùn)行控制可由人工自己操作。 800 立方米水箱的控制器由 8051 系統(tǒng)構(gòu)成。輸出通過繼電器，控制水泵機(jī)組的起停和報(bào)警，其電路圖如下： 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 圖 23 單片機(jī)控制水泵起停報(bào)警圖 給水泵電機(jī)主控回路圖如下 : 圖 24 給水泵電機(jī)主控回路圖 單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)電路 目前， 8051 單片機(jī)在工業(yè)檢測 領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，因此我們可以在許多單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中，配接各種類型的語音接口，構(gòu)成具有合成語音輸出能力的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，以增強(qiáng)人機(jī)對話的功能。每一個(gè)單片機(jī)包括：一個(gè) 8 位的微型處理器 CPU；一個(gè) 256K的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM；片內(nèi)程序存儲器 ROM；四個(gè) 8位并行的 I/O接口 P0P3，每個(gè)接口既可以輸入，也可以輸出；兩個(gè)定時(shí)器 /記數(shù)器；五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 一個(gè)全雙工 UART 的串行 I/O 口；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生 電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。以上各個(gè)部分通過內(nèi)部總線相連接。 中央處理器 CPU 是單片微型計(jì)算機(jī)的指揮、執(zhí)行中心，由它讀人用戶程序，并逐條執(zhí)行指令，它是由 8 位算術(shù)／邏輯運(yùn)算部件 (簡稱 ALu)、定時(shí)／控制部件，若干寄存器A、 B、 B5w、 5P 以及 16 位程序計(jì)數(shù)器 (Pc)和數(shù)據(jù)指針寄存器 (DM)等主要部件組成。它具有對 8 位信息進(jìn)行 +、 、 x、 / 四則運(yùn)算和邏輯與、或、異或、取反、清“ 0”等運(yùn)算，并具有判跳、 轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)傳送等功能，此外還提供存放中間結(jié)果及執(zhí)行的指令，共 16 位．可對以 K 字節(jié)的程序存儲器直接尋址 c 指令執(zhí)行結(jié)束后， Pc 計(jì)數(shù)器自動增加，指向下一條要執(zhí)行的指令地址。不同的指令其功自略異。事實(shí)上， cRJ 是通過復(fù)雜的時(shí)序電路完成不同的指令功能。 常用數(shù)據(jù)寄存器。指令寄存器中存放指令代碼。程序計(jì)數(shù)器 Pc 程序計(jì)數(shù)器 Pc 用來存放下一條將要 時(shí)序 ① 時(shí)鐘電路 M 田 — 51 片內(nèi)設(shè)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的振蕩電路， XTALI 和 XTAL2分別為振蕩電路的輸入端和輸出端。采用 內(nèi)部方式時(shí)，在 C1 和 C2 引腳上接石英晶體和微調(diào)電容可以構(gòu)成振蕩器， 振蕩頻率的選擇范圍為 1． 2— 12MHZ 在使用外部時(shí)鐘時(shí)， XTAL2 用來輸入外部時(shí)鐘信號，而 XTALI 接地。這樣，一個(gè)機(jī)器周期由 12 個(gè)振蕩周期組成。對于單周 期指令，當(dāng)指令操作碼讀人指令寄存器時(shí)，使從 S1P2 開始執(zhí)行指令。若為單字節(jié)指令，則在 51 期間仍進(jìn)行讀，但所讀入的字節(jié)操作碼被忽略，且程序計(jì)數(shù)據(jù)也不加 1。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。下面是 51 單片機(jī)的振蕩電路圖 ： 圖 25 51 單片機(jī)振蕩電路圖 89C51 引腳電路及其功能 MCS— 51系列單片機(jī)的 40個(gè)引腳中有 2個(gè)專用于主電源引腳， 2個(gè)外接晶振的引腳，4 個(gè)控制或與其它電源復(fù)用的引腳，以及 32 條輸入輸出 I/O 引腳。 ①電源引腳 Vcc 和 Vss 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 Vcc（ 40 腳）：接 +5V 電源正端； Vss（ 20 腳）：接 +5V 電源正端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成采用外部時(shí)鐘時(shí)，對于 HMOS 單片機(jī)，該引腳接地；對于 CHOMS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。對于 CHMOS 芯片，該引腳懸空不接。 （ A）． 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) 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。當(dāng)從外部程序存儲器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期 PESN 兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。 （ D）． EA/Vpp（ 31 腳）： EA 為訪問外部程序儲器控制信號，低電平有效。若超出該范圍時(shí)，自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲器的程序。對于片內(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。當(dāng)不接外部存儲器與不擴(kuò)展I/O 接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向 8 位輸入 /輸出接口。它分時(shí)提供 8 位雙向數(shù)據(jù)總線。 (B).P1 口（ 1 腳～ 8 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P1 口，可作為準(zhǔn)雙向 I/O 接口使用。對于 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。對于 EPROM 編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)， P2 口接收輸入的 8位地址。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向 I/O 接口，也可以將每 1 位用于第 2 功能，而且 P3 口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第 1 功能的輸入輸出或第 2 功能。當(dāng)接有外部程序存儲器或擴(kuò)展 I/O 接口且尋址范圍超過 256 個(gè)字節(jié)時(shí)， 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 圖 26 51 單片機(jī)引腳分布 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0060H MAIN: MOV P1, FFH ； P1 P3 口初始化置 1 MOV P3， FFH JNB ， AUT ；若手動在自動位置，跳到自動模式子程序 AJMP MEN ；否則轉(zhuǎn)到手動模式子程序 END 主程序框架圖如下 ： 圖 31 主程序流程圖 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 自動模式子程序設(shè)計(jì) AUT： NOP ；空命令 JNB , LG ；水位高 — LG JB LD ， ；水位沒低 LD CLR ；水位低報(bào)警 JB , LDD ；水位未低低 LDD CLR ；水位低低報(bào)警 JNB , Y1 ； M1 已啟動 — Y1 CLR ；否則啟動 M1 Y1: JNB ,Y2 ； M2 已啟動 Y2 CLR ；否則啟動 M2 Y2: ACALL DELAY ；延時(shí) 1 分鐘 AJMP AUT ；返回自動模式 LDD: JNB ,Y3 ；單獨(dú)運(yùn)行 M1（ LDD〈水位〈 LD） CLR Y3: JB Y2 SETB AJMP Y2 LG: CLR ；水位高報(bào)警 LD: AJMP MAIN ；返回主程序 自動模式子程序流程圖如下 : 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 圖 32 自動模式子程序流程圖 手動模式子程序設(shè)計(jì) MEN： NOP JNB , MAIN ；水位高返回主程序 ACALL KEY CJNE A ,FOH,NN ；有無鍵合 AJMP MEN NN: JNB ,HM1 JNB , HM2 JNB ,DM1 JNB ,DM2 AJMP MEN 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 HM1: JNB ,MEN CLR AJMP MEN HM2: JNB , MEN CLR AJMP MEN DM1: JB , MEN SETB AJMP MEN DM2: JB , MEN SETB AJMP MEN RET 手動模式子程序流程圖如下 : 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 圖 33 手動模式子程序流程圖 延時(shí) 1S 子程序設(shè)計(jì) 延時(shí) 1S 主程序 : T1M1: MOV R1, F0H L4: MOV R2, 08H L1: MOV R3, FAH L2: MOV R4, FAH L1: DJNZ R4, L1 DJNZ R3, L2 DJNZ R2, L3 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 DJNZ R1, L4 RET 延時(shí) 6S 子程序設(shè)計(jì) 延時(shí) 6ms 子程序 : T1M3: MOV R4, 12 MM: MOV R5, 248 DJN2 R5, $ DJN2 R4, D3 RET 有無鍵合子程序設(shè)計(jì) 有無鍵合子程序： KEY： ACALL KS1 ；有無閉合 JNZ LK1 ACALL TIM AJMP KEY ；無鍵閉合返回 LK1：