【正文】 腳 P0 口、 P1口、 P2 口及 P3 口： 口（ 39 腳～ 22腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P0口。當(dāng)接有外部程序存儲器或擴展 I/O 口時， P0口為地址 /數(shù)據(jù)分時復(fù)用口。 對于片內(nèi)含有 EPROM 的單片機，當(dāng) EPROM 編程時，從 P0 口輸入指令字節(jié)，而當(dāng)檢驗程序時，則輸出指令字節(jié)。對于 MCS— 52 子系列單片機， 和 還有第 2功能： 口用作定時器 /計數(shù)器 2的計數(shù)脈沖輸入端 T2； 作定時器 /計數(shù)器 2的外部控制端 T2EX。 口（ 21 腳～ 28 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P2 口，一般可作為準雙向 I/O接口。對于 EPROM 編程和進行程序校驗時， 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立定義為第 1功能的輸入輸出或第 2功能。 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 18 表 單片機 綜上所述， MCS— 51系列單片機的引腳作用可歸納為以下兩點： ，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第 2功能； 3總線形式，由 P P0口組成 16 位地址總線；由 P0口分時復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量設(shè)備也就可以確定了。 (1)根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型 要進行 — 個具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。 (2)靈敏度的選擇 通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感 器的靈敏度越高越好。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。傳感器的頻率響應(yīng)高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機械系統(tǒng)的慣性 較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。在選擇傳感器時，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。當(dāng)所要求測量精度比較低時，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會給測量帶來極大的方便。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。在選擇傳感器之前，應(yīng)對其使用環(huán)境進行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過高。 如果測量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測量值，就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求。 在此本文充分考慮傳感器的特點，選用經(jīng)濟，體積小，防水的智能溫度傳感器 — DS18B20。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。使您可以充分發(fā)揮“一線總線”的長處。 C～ +125176。 C 范圍內(nèi) ,精度為177。 C。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。 176。可選更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。 DS18B20 的性能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價格比也非常出色！ 單線數(shù)字溫度傳感器 DS1820,可把溫度信號直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號供微機處理。從 DS1820 讀出的信息或?qū)懭?DS1820 的信息，僅需要一根口線（單線接口）。 DS1820 提供九位溫度讀數(shù)，構(gòu)成多點溫度檢測系統(tǒng)而無需任何外圍硬件 。 ② 測溫范圍： 55~+125℃，在 10~+85℃時精度為177。 ③ 可編程的分辨率為 9~12 位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、℃和 ℃。 ⑤ 負壓特性：電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 21 (3)DS18B20 概述 圖 的主要部件 方框圖示出了 DS18B20 的主要部件。 ② 溫度傳感器。 器件用如下方式從單線通訊線上汲 取能量： 在信號線處于高電平期間把能量儲存在內(nèi)部電容里，在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。 DS1820 依靠一個單線端口通訊。因此，控制器必須首先提供下面 5 個 ROM 操作命令之一： ① 讀 ROM。 ③ 搜索 ROM。 ⑤ 報警搜索。成功執(zhí)行完一條 ROM 操作序列后，即可進行存儲器和控制操作，控制器可以提供 6 條存儲器和控制操作指令中的任一條。測量結(jié)果放在 DS1820 的暫存器里，用一條讀暫存器內(nèi)容的存儲器操作命令可以把暫存器中數(shù)據(jù)讀出。如果沒有對 DS18B20 使用報警搜索命令，這些寄存器可以做為一般用途的用戶存儲器使用。所有數(shù)據(jù)都是以最低有效位在前的方式進行讀寫。 圖 水箱給水系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 其中 M M2 為給水泵機組， LG、 LD、 LDD 分別為水位高、水位低、水位低低浮球開關(guān)，當(dāng)水位高（大于 90 開度）時， LG 閉合，當(dāng)水位低（小于 75 開度）時， LD 閉合，當(dāng)水位低低（小于 50 開度）時， LDD 閉合。為避免電機的起停和電源 波動時對電路的影響，輸入輸出 。輸出通過繼電器，控制水泵機組的起停和報警，其電路圖如下： 如圖 所示 。 ： 圖 給水泵電機 主控回路 8051 單片機水箱 控制系統(tǒng)原理圖 該系統(tǒng)硬件主要由一個 8051 單片機，一個 74LS373 和一個 EPROM2764 芯片構(gòu)成。 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 24 圖 8051單片機 水 箱 控制系統(tǒng)原理 8051為數(shù)據(jù)采集及處理模塊核心，它主要完成系統(tǒng)對水位高低信號是否滿足指標的信息采集，對采集到的水位信號通過系統(tǒng)程序進行對信號的判斷等處理，根據(jù)采集信號的不同，驅(qū)動相應(yīng)信號對應(yīng)功能的引腳來實現(xiàn)對水箱水位的控制。程序?qū)崿F(xiàn)當(dāng)水位處于 LH(高 )、 LD(低 )或 LDD(低低 )時，報警信號輸出，判斷泵水方式 (自動或手動 )。在次程序中，低電平為有效 (即 0為有 效 ),高電平為無效 (即 1 為無效 )。 主程序原理框圖如下圖 。 自動模式子程序首先判斷水位是 否高 LG，若水位高于指標，則運行“水位高報警”程序，并返回主程序。然后判斷水位是否低低 LDD： 若水位沒有達到 LDD 的指標，則試判斷“ M1 是否開啟”，若沒有開啟，則開啟 M1。 若水位達到水位 LDD 的指標，則運行“水位低低報警”，然后程序判斷“ M1是否開啟”，若“ M1未開啟”則運行 “ M1 開啟”程序；若“ M1開啟”則程序判斷“ M2是否開啟”，若“ M2 未開啟”則運行“ M2開啟”程序，若“ M2 開啟”，則運行“延遲一分鐘”，一分鐘后程序“返回主程序”。 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 27 圖 自動模式子程序原理框 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 28 手動模式子程序框圖 手動模式子程序運行的前置條件是，系統(tǒng)開始運行，并且用戶選擇使用自手動控制模式。 手動模式子程序首 先判斷“水位是否 LG” ，若水位 LG 達到指標，則程序返回主程序；若水位 LG 未達到指標，則程序運行“判斷有無鍵合”： 若“判斷沒有鍵合”則子程序進行循環(huán)； 若“判斷鍵合”，則程序判斷“ M1是否鍵合”。 若用戶操作“ M1 不鍵合”，則程序判斷“ M2是否鍵合”： 若用戶操作“ M2 鍵合”，則程序運行“判斷 M2 是否開啟”； 若“ M2 開啟”則子程序進行循環(huán)； 若“判斷 M2 未開啟”，則 程序運行“開啟 M2”。 若用戶不操作“ M1停止鍵合”，則程序判斷“是否停止 M2 鍵合”： 若用戶操作“ M2 停止鍵合”，則程序判斷“ M2 是否停止”，若“ M2停止”，則子程序循環(huán)； 若“ M2 沒有停止”，則程序運行“停止 M2”。 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 29 圖 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 30 第 4章 結(jié) 論 本課題所設(shè)計的 水箱控制系統(tǒng) 充分的利用了 8051 單片機對于控制系統(tǒng)的多變性 ，從而簡化了硬件電路的設(shè)計，同時使得對 水位 、 報警時間的 測量都更為方便、靈活。在本系統(tǒng)中主要是在通過 8051單片機的控制特性就行對于水箱水位的控制。之后把信號導(dǎo)入系統(tǒng)中進行水位的控制。自動控制的好處在于在夜間沒有人看管的時候可以自動進行放水以及排水避免 損失和危險。 由于許多技術(shù)還不夠成熟和專業(yè)知識研究的不夠深入本系統(tǒng)還有很多的不足，功能還不夠全，如在 溫度影響之下的控制 。在日后的學(xué)習(xí)工作中還需不斷的完善本系統(tǒng)。承蒙李品老師的親切關(guān)懷和精心指導(dǎo)，雖然有繁忙的工作 ，但仍抽出大量時間給予我學(xué)術(shù)上的指導(dǎo)和幫助，從設(shè)計草案的確定和修改，開題報告，中期檢查，后期詳細設(shè)計，每一步都是在老師的幫助下完成的，從這個過程中獲益不淺。通過該次論文設(shè)計使我掌握了基本的研究方法，樹立了遠大的學(xué)術(shù)目標。 感謝大學(xué)三年來所有的老師，為我們打下電子專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你 們的支持和鼓勵。 在這里請接受我誠摯的謝意！ 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 33 附 錄 自動模式子程序代碼 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0060H MAIN: MOV P1, FFH 。水位高 — LG JB LD ， ；水位沒低 LD CLR 2 ； M2 已啟動 Y2 CLR ；否則啟動 M2 Y2:ACALL DELAY ；延時 1 分鐘 AJMP AUT ；返回自動模式 LDD: JNB ,Y3 ； 單獨運行 M1（ LDD〈水位〈 LD） CLR Y3: JB Y2 SETB AJMP Y2 LG:CLR 。返回主 程序 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 34 手動模式子程序代碼 MEN： NOP JNB , MAIN 。 AJMP MEN NN:JNB ,HM1 JNB , HM2 JNB ,DM1 JNB ,DM2 AJMP MEN HM1: JNB ,MEN CLR AJMP MEN HM2:, MEN CLR AJMP MEN DM1:JB , MEN SETB AJMP MEN DM2:JB , MEN SETB AJMP MEN RET 延時 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 專 科生畢業(yè)設(shè)計（論 文） 35 DJNZ R1, L4 RET 延時 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： KEY： ACALL KS1 ； 有無閉合 JNZ LK1 ACALL TIM AJMP KEY ； 無鍵閉合返回 LK1： ACALL TIM ACALL TIM ACALL KS1 JNZ LK2 ACALL TIM AJMP KEY LK2： RET KS1： MOV A ， P3 ； 掃描 ANL A ， FOH ； 屏蔽低 4 位 RET