【正文】 單片機處理，由RS232串口通信送到上位機，并顯示出高度。此設計主要由壓力傳感器，單片機，ADC0804轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。各種方式都根據(jù)其需要設計完成，其結(jié)構(gòu)、量程和精度適用于各自不同的場合，大多結(jié)構(gòu)較為復雜，制造成本偏高；市面上也有現(xiàn)成的液位計，有投入式、浮球式、彈簧式等，多數(shù)成品價格驚人。本文利用壓力傳感器測液體壓力的原理，結(jié)合單片機設計出一種智能液位檢測裝置。本課程設計是在學完這么多課程的基礎上，為了能更好的掌握這些課的內(nèi)容，把理論應用于實際而提出來的。通過本課程設計可以掌握和鞏固傳感器的基本設計方法，工業(yè)水位的測量方法，單片機的基本應用，顯示電路的連接等知識。如今傳感器的應用是非常的廣泛，并且已經(jīng)融入到我們的生活，工作，科研等領域中。我們通過壓力傳感器測出液體壓力，利用ADC0804對傳感器的輸出電壓進行采集并將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電平信號0，1。液位傳感器的應用雖然非常廣泛，但是現(xiàn)在高精度的液位的傳感器價格非常貴，實現(xiàn)民用還有一定的難度。 設計目的1．理解并掌握智能液位傳感器的原理及實現(xiàn)的方法。3．掌握單片機最小系統(tǒng)的組成。，掌握模擬電路及數(shù)字電路設計的基本方法、設計步驟，培養(yǎng)綜合設計與調(diào)試能力。然后將采集的數(shù)據(jù)送入單片機最小系統(tǒng)進行處理然后利用RS232電平轉(zhuǎn)換送到PC機，再在VB中利用程序?qū)?shù)字量轉(zhuǎn)換成以厘米為單位的高度并顯示出來。下面我將首先對這兩種種方案的組成框圖和實現(xiàn)原理分別進行說明。但是兩種方案不同之處就在于傳感器的選擇和AD的選擇。其輸出的為電流信號但是非常小，所以在外部又加了一個差動放大將信號放大才能滿足AD 0 +5V的輸入電壓的要求。硬件部分完成以后還要對其進行測試線性度，但是測量比較麻煩后期的數(shù)據(jù)處理也比較繁瑣，最后達到的效果也比較差所以就沒有選擇應變片制作。ADC0832是8位分辨率；+5V電源供電；輸入電壓為0 +5V；工作頻率250HZ；轉(zhuǎn)換時間為32us；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送是8位串行傳送；ADC0804是8位分辨率；5V電源供電；輸入電壓為0 +5V；轉(zhuǎn)換時間的100us；存取時間是135us；數(shù)據(jù)傳送是8位并行傳送；通過直觀的觀察可以發(fā)現(xiàn)由于ADC0832的數(shù)據(jù)傳送是8位串行的所以傳完8位數(shù)據(jù)需要的時間為256us，而ADC0804為8位的并行數(shù)據(jù)傳送，傳8位數(shù)據(jù)只需100us。所以我們采用的是ADC0804。 方案可能的擴展功能我們這次設計的智能液位傳感器結(jié)構(gòu)還比較簡單，只是完成測液位并讀出頁面高度的基本功能，在這幾完成后發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)還能擴展許多功能。3 單元模塊電路的設計本節(jié)主要介紹系統(tǒng)各單元模塊的具體功能、電路結(jié)構(gòu)、工作原理、以及各個單元模塊之間的聯(lián)接關系；同時本節(jié)也會對相關電路中的參數(shù)計算、元器件選擇、以及核心器件進行必要說明。 傳感器輸出部分 ADC0804數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)化部分該級電路一共實現(xiàn)了兩個功能：第一個是對模擬電壓信號的采集。： ADC0804數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換電路圖 單片機最小系統(tǒng)模塊 這部分主要是由STC89C52單片機組成的一個最小系統(tǒng)，通過單片機來控制ADC0804的信號采集轉(zhuǎn)換以及對RS232串口通信的控制。： RS232電路圖 電路參數(shù)計算及元器件的選擇 元器件的選擇設計所用儀器及器件如下表1：單片機STC89C521片MAX2321片ADC08041片串口母頭1個晶振1個5個22pf電容2個10uf極性電容1個33pf電容1個1k電阻2個10k電阻2個排線若干USB轉(zhuǎn)串口線1根電烙鐵一臺面包板1塊焊錫若干+5V直流可調(diào)電壓源1臺壓力傳感器1個示波器1臺水管1根萬用表1臺鉗子1個電腦1臺 表1 特殊元器件介紹這一節(jié)將對設計過程中用到的一些特殊元器件進行介紹，主要是介紹該特殊元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，工作原理，及使用時應該注意的事項。其中CS 和WR 用來控制A/D 轉(zhuǎn)換的啟動信號。LKI（引腳4）和CLKR（引腳19）：ADC0801~0805 片內(nèi)有時鐘電路，只要在外部“CLKI”和“CLKR”兩端外接一對電阻電容即可產(chǎn)生A/D 轉(zhuǎn)換所要求的時鐘，其振蕩頻率為fCLK≈1/。若采用外部時鐘，則外部fCLK 可從CLKI 端送入，此時不接R、C。INTR （引腳5）： INTR 是轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端，輸出跳轉(zhuǎn)為低電平表示本次轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，可作為微處理器的中斷或查詢信號。CS ＝0 時，允許進行A/D 轉(zhuǎn)換。在典型應用fCLK＝640KHZ 時，轉(zhuǎn)換時間約為103μｓ～114μｓ。VIN（＋）（引腳）和VIN（－）（引腳7）：被轉(zhuǎn)換的電壓信號從VIN（＋）和VIN（－）輸入，允許此信號是差動的或不共地的電壓信號。由于該芯片允許差動輸入，在共模輸入電壓允的情況下，輸入電壓范圍可以從非零伏開始，即Vmin 至Vmas。AGND（引腳8）和DGND（引腳10）：A/D 轉(zhuǎn)換器一般都有這兩個引腳。VREF／2（引腳9）：參考電壓VREF/2 可以由外部電路供給，從“VREF/2”端直接送入，VREF/2 端電壓值應是輸入電壓范圍的二分之一。ADC0804 : 工作時序圖 壓力傳感器D3B 我們這次智能液位傳感器設計使用的傳感器部分采用的是壓力傳感器D3B，液位測量采用的測量液體壓強的方式。 個單元模塊的聯(lián)接： 圖 個單元模塊的聯(lián)接圖說明：AD的輸入連接的是壓力傳感器的輸出端。4．1 軟件設計原理及所用的工具 單片機部分單片機程序部分主要功能是：控制ADC0804接收模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，由89C52接收數(shù)字量，將處理后的數(shù)字量通過串口通訊傳給上位機。主要就是通過STC89C52來控制AD采集轉(zhuǎn)換部分和串口通信，該部分的核心程序如下：void adopen() //adc0804初始化{ wr=1。 wr=1。 rd=0。 i=i。 rd=1。//設置定時器1為工作方式2 TH1=0xfd。 TR1=1。//串口始能REN=1時允許串行口接收數(shù)據(jù) SM0=0。 EA=1。//串口通斷} 上位機VB部分這個部分主要是通過Microsoft Visual Basic 。核心程序如下：串口的設置如下程序：Private Sub Form_Load() 39。串口通訊初始化：波特率為9600，沒有校驗位，八位數(shù)據(jù)傳送，一位停止位 = 1 = InputModeText 39。每