【正文】 示我們可以觀看鍋爐各個點的溫度 ,來判斷運行是否正常 .同時通 過各點的溫度的紀(jì)錄和出產(chǎn)品的紀(jì)錄可以計算出該系統(tǒng)在某段時間是否起到了節(jié)能的作用 .所以本設(shè)計對節(jié)能控制有著很大的意義 . 設(shè)計的控制任務(wù)要求用單片機實現(xiàn) ,數(shù)碼管顯示 .單片機是將 RAM,ROM,定時器 /計數(shù)器以及輸入 /輸出 (I/O)接口電路等計算機主要部件集成在一塊芯片上 ,這樣所組成的芯片級微型計算機稱為單片微型計算機 ,簡稱單片微機或單片機 .由于單片機的硬件結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)都是按工業(yè)控制要求設(shè)計的 ,常用于工業(yè)的檢測和控制當(dāng)中 ,因而也稱為是微控制器或嵌入式控制器 .單片機的特點 : 。強 。在本設(shè)計中軟件主要有五個方面的應(yīng)用，它們分別為：數(shù)據(jù)采集，顯示程序，鍵盤控制和水泵控制。 物理與電子工程系畢業(yè)論文 2 第二章 水位控制硬件設(shè)計 基本要求 控制水箱的水位去趨近指定目標(biāo)值，水位指定范圍為 10— 5CM，控制 精度 實測水位用十進(jìn)制數(shù)碼顯示。水塔由電機帶動水泵供水，單片機控制電機轉(zhuǎn)動以達(dá)到對水位控制的目的。 b、 c均為 “ 1” ，應(yīng)停止電機和水泵的工作，不再供水； ②當(dāng)水位降到下限時， B、 C 棒都不能與 A 棒導(dǎo)電。 b為 “ 1” ， c為 “ 0” ，無論怎樣都應(yīng)維持原有的工作狀態(tài)。 3 輸入 輸出 操作 C() B() (電機 ) (報警 ) 0 0 0 1 電機運轉(zhuǎn) 0 1 1 維持原狀 1 0 0 故障報警 1 1 1 1 電機停轉(zhuǎn) 0：電機工作 1：電機停止 控制信號由 端輸出，去控制電機。 圖 控制電路圖 80C51 芯片功能與引腳介紹 下面是 8051單片機引腳圖及引腳功能介紹 ： RESETP0D80C51273274LS373EAALE GQA0 ～7D0 ～7A8 ～1 1P ～2 . 3PPPP48+5VbcABC+5V+5V+5V+5V+12VJLED 7407 PSEN OECS8物理與電子工程系畢業(yè)論文 4 圖 80C51的引腳圖 40個引腳按引腳功能大致可分為 4個種類：電源、時鐘、控制和 I/O 引腳。 ⒉ 時鐘 :XTAL XTAL2 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 ⑵ PSEN:外 ROM 讀選通信號。 ① RST（ Reset）功能：復(fù)位信號輸入端。 錯誤 !未找到引用源。 ① EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端。 ⒋ I/O 線 80C51共有 4個 8位并行 I/O 端口： P0、 P P P3口，共 32個引腳。 水塔水位控制電路 這里有一個水塔模型，如圖 所示，水箱是用透明有機玻璃膠合而成（或用現(xiàn)成的透明塑料盒），箱內(nèi) 插入一塊金屬板（代表箱體的金屬外殼），金屬板上裝有兩根塑料包皮的硬導(dǎo)線，分別作為高、低液位的探針，圖中的“ 1”、“ 2”、“ 3”三端分別與高、低液位探針和金屬板相通，“ 4”、“ 5”是離心式水泵模型電動機的接線端。繼電器的銜鐵可以控制兩把閘刀，每刀都有常開、常閉觸點各一對。 圖 繼電器線圈放大電路如圖 數(shù)碼管與 LED 顯示 模擬水位高度由 15 個雙色發(fā)光二極管（ LED）來完成，共分為 4組。在不同時刻，系統(tǒng)對 4 組 LED 和數(shù)碼管快速地循環(huán)掃描，就完成了面板顯示的功能。 7 相關(guān)芯片簡介 顯示部分用到的芯片包括數(shù)據(jù)緩沖器 74LS244 以及多路開關(guān) CD4051。 74LS244 緩沖器常用作三態(tài)緩沖或總線驅(qū)動， +5V 供點，其高電平時輸出最大電流可達(dá) 15mA,低電平輸出時最大電流可達(dá) 24mA,足以驅(qū)動數(shù)碼管和 LED 工作。 圖 74LS244 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖 從圖中可以看出，當(dāng)引腳 1G 為低電平時，輸入通道 1A~1A4 與輸出通道1Y1~1Y4 連通；當(dāng)引腳 1G 為高電平時則截止。 顯示部分工作原理 首先介紹一下雙色二極管的功能和用法。引腳電平（ TTL 電平）與 LED 顯示顏色如圖 所示。兩片移位寄存器 74LS164的并行數(shù)據(jù)輸出端則 分別與兩片數(shù)據(jù)緩沖器 74LS244的輸入端相連， RD7 口作為數(shù)據(jù)緩沖器 74LS244 的門控信號輸出端，控制 74LS244 的通斷。 RE0～ RE1 口作為地址譯碼輸出端口，用于多路開關(guān) CD4051 的 4 路通道選擇，每一時刻只有一組共 4個二極管和 1 個數(shù)碼管被選通，其 GND 端同系統(tǒng)的“地”構(gòu)成通路，其他的二極管與數(shù)碼管則不能構(gòu)成通路。 9 數(shù)據(jù)送到二極管和數(shù)碼管的輸入口，然后通過 RE0～ RE1 口打開一條通道，則被選通的數(shù)碼管和二極管就會按照接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的顯示。 另外由一個雙色二極管作為報警燈， RD5 口與二極管的引腳 1 相連， RD4 口與二極管的引腳 2 相連。 這使得傳感器的應(yīng)用更為顯著 ,測溫傳感器就是將溫度信息轉(zhuǎn)換成易于傳遞和處理的電信號的傳感器 ,測溫傳感器的選擇及合理使用是微機測溫系統(tǒng)中設(shè)計的關(guān)鍵。 A/D 轉(zhuǎn)換器件的選擇主要取決與溫度的控制精度，本設(shè)計中的 A/D 轉(zhuǎn)換由集成電路 ADC0809 完成。 A/D 轉(zhuǎn)換器是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信息接口電路 ,按工作原理分為 :逐位比較型 ,并行比較型 ,雙積分型 ,電壓頻率型及計數(shù)比較型等 ADC0809 轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下： 圖 ADC0809 轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1） ADC0809 是逐次逼近型 8 位轉(zhuǎn)換芯片 ,具有 8 路模擬輸入端口， ADC0809芯片采用多路模擬開關(guān) ,允許 8路模擬量分時輸入 ,共享一個 A/D 轉(zhuǎn)換器完成轉(zhuǎn)換。下圖為引腳圖： 物理與電子工程系畢業(yè)論文 10 圖 ADC0809 轉(zhuǎn)換器的引腳 它的主要引腳及功能如下： INOIN7: 8 個模擬通道輸入端 D0D7: 8 位數(shù)字量轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出端 ADDA,ADDB,ADDC :模擬通道選擇路地址 ALE: 路地址鎖存信號輸入端 START:啟動轉(zhuǎn)換信號輸入端，加上正脈沖后， A/D開始轉(zhuǎn)換 EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號，轉(zhuǎn)換開始后 EOC 信號變低；轉(zhuǎn)換結(jié)束時， EOC 信號返回高電平 OE:輸出允許控制端，高電平時打開三態(tài)輸出鎖存器，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果 CLK:芯片工作時鐘信號 VREF(+)與 VREF()：芯片工作參考電壓輸入端 2） .ADC0809 轉(zhuǎn)換器的 特點 ADC0809 芯片性能特點 :是一個逐次逼近型的 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,外部供給基準(zhǔn)電壓 。換時間 116us 分辨率 8 位 ,帶有三態(tài)輸出鎖存器 ,轉(zhuǎn)換結(jié)束時 ,可由CPU 打開三態(tài)門。8 個模