單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--- 液位控制系統(tǒng)

1、<p>　　機(jī)電控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目： 液位控制系統(tǒng) </p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　院 系：機(jī)械與動力工程學(xué)院</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p><b&g

2、t;　　學(xué) 號：</b></p><p><b>　　其他組員： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)背景-----------------------------------------------------------------3</p&g

3、t;<p>　?。ǘ┰O(shè)計(jì)方案的分析與確定-----------------------------------------------4</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求------------------------------------------------4</p><p>　　2.2 系統(tǒng)總體方案的確定-------------------------

4、-----------------5</p><p>　?。ㄈ┯布倪x擇與設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------7</p><p>　　3.1 A/D轉(zhuǎn)換器-------------------------------------------------------7</p><p>　　3.

5、2 運(yùn)算放大電路---------------------------------------------------8</p><p>　　3.3存儲器擴(kuò)展------------------------------------------------------10</p><p>　　3.4 LED的連接----------------------------------------

6、-------------13</p><p>　　3.5 撥碼盤的設(shè)計(jì)-------------------------------------------------14</p><p>　　3.6 光電隔離和電機(jī)控制電路---------------------------------14</p><p>　　3.7 測量液位傳感器的選擇-----------

7、-------------------------14</p><p>　?。ㄋ模┸浖δ艿脑O(shè)計(jì)-------------------------------------------------------15</p><p>　　（五）設(shè)計(jì)說明----------------------------------------------------------------29</p&

8、gt;<p>　　（六）設(shè)計(jì)小結(jié)----------------------------------------------------------------46</p><p>　?。ㄆ撸┲轮x----------------------------------------------------------------------46</p><p>　?。ò耍﹨⒖嘉墨I(xiàn)-

9、---------------------------------------------------------------47</p><p><b>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)發(fā)展中的一個重要分支，以其可靠性、高性能價格比、低電壓、低能耗等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制等領(lǐng)域，它具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)典型、靈活、通用性強(qiáng)、指令完整豐富，

10、計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)化、理論和應(yīng)用精密結(jié)合，外部配件豐富，接口簡單等諸多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，非常適合工業(yè)控制，但在實(shí)際應(yīng)用工程中單片機(jī)控制系統(tǒng)的控制算法及其實(shí)現(xiàn)是應(yīng)用人員在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題，必須根據(jù)實(shí)際控制的需要進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案一定是合理的、可行的。否則，如果很隨意地制定一個方案，而它又存在缺陷和錯誤，那么，后續(xù)工作做得愈多，花的時間愈長，損失也愈大。本文以居民屋頂水箱液位為控制對象，給出了用8031單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的液位控制系統(tǒng)。</p&

11、gt;<p>　?。ǘ┰O(shè)計(jì)方案的分析與確定</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　要求設(shè)計(jì)一個以8031單片機(jī)為核心的液位控制器，對居民屋頂水箱中的液位進(jìn)行測量顯示并控制水位在一定高度。</p><p>　　2.1.2 設(shè)計(jì)要求</p><

12、p>　　居民用水作為水箱出口，無規(guī)則；水箱進(jìn)水受電動水泵控制，當(dāng)水位低于某給定值時，起動水泵工作，當(dāng)水位達(dá)到給定值時停止水泵工作。</p><p>　　當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)故障時，可以手動控制液位，防止居民斷水引起不便。</p><p><b>　　操作簡單。</b></p><p>　　2.1.3 設(shè)計(jì)條件</p><p&g

13、t;　　傳感器采用壓力傳感器，水箱最大深度為2米。一般將水位控制在1.6米左右。±10cm認(rèn)為是合適的。</p><p>　　2.1.4 設(shè)計(jì)提示</p><p>　　顯示的設(shè)計(jì)：顯示液位高度需要4位數(shù)碼管，</p><p>　　鍵盤的設(shè)計(jì)：能設(shè)定液位值，但必須在斷電的情況下能保存該設(shè)定值，最好用撥碼盤。</p><p>　　壓力傳

14、感器輸出信號為4－20mA,量程可根據(jù)需要選擇。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)總體方案的確定</p><p>　　2.2.1 系統(tǒng)框圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的液位控制系統(tǒng)，它通過一個壓力傳感器將液位信號轉(zhuǎn)換成電流信號，再通過運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)化成合適的電壓信號輸送給AD轉(zhuǎn)換器再將數(shù)字信號送單片機(jī)，然后單片機(jī)將液位值送到數(shù)碼管輸出，居民設(shè)定液位值通過撥碼盤輸入，

15、單片機(jī)將設(shè)定值與測量值比較，控制水泵啟停。系統(tǒng)框圖如下圖所示：</p><p>　　2.2.2 系統(tǒng)總體方案的初步確定</p><p>　　通過對設(shè)計(jì)要求的分析，首先初步確定系統(tǒng)的工作流程。系統(tǒng)開機(jī)初始化后通過AD轉(zhuǎn)換器讀入液位的測量值。再將液位值用數(shù)碼管顯示，然后從撥碼盤中讀入用戶設(shè)定的液位值，與測量值比較，控制電機(jī)動作。然后通過循環(huán)多次調(diào)用液位顯示子程序，達(dá)到液位一直顯示的效果，同時也

16、起到了定時的作用，</p><p>　　在初步確定系統(tǒng)的工作流程后，根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求與工作方式選擇出各部分的具體硬件。然后根據(jù)各部分硬件的性質(zhì)與設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目的，分別完成相應(yīng)的程序。最后，將各程序整合，完成該液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　在進(jìn)行以上設(shè)計(jì)的同時，畫出表明各部分之間接線關(guān)系的電路原理圖。</p><p>　　2.2.3 系統(tǒng)流程圖<

17、/p><p>　　經(jīng)過以上分析可確定系統(tǒng)的流程圖如下：</p><p>　　2.2.4 電路原理圖</p><p>　　我們用Proteus軟件畫圖，下面是主電路和輔助電路。</p><p>　　（三）硬件的選擇與設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 A/D轉(zhuǎn)換器</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器選用A

18、DC0809。ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和微機(jī)直接接口。其姐妹芯片是ADC0808，可以互相替換。</p><p>　　ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)：</p><p>　　ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如上圖所示。由上圖可以看出，ADC0809有一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D

19、轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用一個A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　引腳結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　ADC0809采用雙列直插式封裝，共有28條引腳。其引腳結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。<

20、/p><p>　　（1）IN0~IN7：8條模擬量通道 </p><p>　　ADC 0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0~5v，若信號太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(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。</p><p>　?。?）

21、地址輸入和控制線：4條</p><p>　　ALE 為地址鎖存允許輸入線,高電平有效。當(dāng)ALE現(xiàn)為高電平時，地止鎖存與譯碼器將ADDA、ADDB和ADDC三條地址輸入線，用于選通IN0~IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇如下表所示。我們只用IN0通道，所以直接將ADDA、ADDB和ADDC接地。</p><p>　?。?）數(shù)字量輸出及控制線：11條</p><p>

22、　　START 為轉(zhuǎn)換啟動信號。當(dāng)START上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。EOC位轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。當(dāng)EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號，用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7~D0位數(shù)字?jǐn)?shù)出線。</p><p>　　（4）電源線

23、及其他：5條</p><p>　　CLOCK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須有外界提供，通常使用頻率為500KHz的時鐘信號。Vcc為+5V電源線。GND為地線。Vref(+)和Vref(-)為參考電壓輸入，參考電壓用來與輸入的模擬信號進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型去值：Vref(+)=+5v,Vref(-)=0v.</p><p><b&

24、gt;　　接線圖如下圖所示：</b></p><p>　　3.2 運(yùn)算放大電路</p><p>　　壓力傳感器把壓力信號轉(zhuǎn)換成模擬電流，當(dāng)液位從0m變化到1m時，壓力傳感器輸出電流是從4mA到20mA。我們通過一個運(yùn)算放大電路把4mA到20mA的電流信號轉(zhuǎn)化成0到5V的電壓信號。電路用了三個741芯片，共有三個步驟。</p><p>　　第一個步驟：壓力

25、傳感器與一個250Ω的電阻串聯(lián)成回路，</p><p><b>　　U0=I*R12</b></p><p><b>　　U1=U0</b></p><p>　　第二個步驟：用運(yùn)算放大器將1到5伏的電壓信號通過減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化成0到-4伏的電壓信號，</p><p>　　(U1-u)/R5=(u-U2)

26、/R7</p><p>　　u=12V*R11/(R11+R6)</p><p>　　第三個步驟：用一個運(yùn)算放大器反相，就得到了0到5伏的電壓信號。</p><p>　　U3=-U2*R9/R2</p><p><b>　　3.3 存儲器擴(kuò)展</b></p><p>　　由于本程序用到的數(shù)據(jù)并不多

27、，內(nèi)部RAM已經(jīng)夠用了，所以就沒有擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲器，我們只擴(kuò)展了4K的外部程序存儲器2732。A8口到A11口接到了P2.0到P2.3，2732的片選段接到了A12上。其中還用到了地址鎖存譯碼器74LS373。</p><p><b>　　接線圖如下圖：</b></p><p>　　3.4 LED的連接</p><p>　　我們用LED數(shù)碼管

28、來顯示液位，用到了4位的數(shù)碼管，第二位顯示小數(shù)點(diǎn)，顯示到小數(shù)點(diǎn)后二位，ABCDEFG和DP八個接口接到了P0口上，數(shù)碼管的選擇端接到了譯碼器74LS139上，這樣可以減少與單片機(jī)的連線。譯碼器的片選連在了A14上。數(shù)碼管的顯示是通過動態(tài)掃描的方式。通過A8,A9選擇四個數(shù)碼管，循環(huán)點(diǎn)亮，掃描的頻率很高，給人以連續(xù)顯示的效果。</p><p>　　3.5 撥碼盤的設(shè)計(jì)</p><p>　　我

29、們選擇撥碼盤作為用戶設(shè)定水位的輸入工具，主要是因?yàn)閾艽a盤使用直觀簡單，穩(wěn)定可靠，易于操作，設(shè)定的數(shù)值斷電仍可保存。撥碼盤示意圖和原理圖如下。</p><p>　　上圖是我們撥碼盤的連線圖，我們用到了兩個撥碼盤用來輸入液位的小數(shù)點(diǎn)后一位和兩位。撥碼盤的com端起到片選作用，連到譯碼器上。撥碼盤的1，2，4，8四個接口接到P0口的低四位上。由于在軟件中未找到撥碼盤，故未畫出，只畫出五個接線端。</p>

30、<p>　　3.6 光電隔離和電機(jī)控制電路</p><p>　　為了防止輸出對輸入可能產(chǎn)生的反饋和干擾，采用了光電耦合器MOC3031M，最后通過一個繼電器KM就可以控制電機(jī)的啟停。</p><p>　　3.7 測量液位傳感器的選擇</p><p>　　為了測量液位，我們選擇了TBP-4投入式液位變送器。</p><p>　　TBP

31、-4投入式液位變送器用途和特點(diǎn)：</p><p>　　采用進(jìn)口芯片，質(zhì)量可靠，液位測量計(jì)不受外界大氣壓的影響，具有優(yōu)良的密封劑防腐性能，測量準(zhǔn)確，長期穩(wěn)定性好。適用于很多領(lǐng)域。</p><p>　　量程規(guī)格我們選擇10mH2O.主要技術(shù)指標(biāo)如下表：</p><p>　　存在的問題是測量的范圍小于量程的五分之一，會影響精度。</p><p>　

32、?。ㄋ模┸浖δ艿脑O(shè)計(jì)</p><p><b>　　程序如下：</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　MAIN: MOV 30H,#00H;RAM區(qū)清零</p><p>　　MOV 31H,#00H;</p><p>　　MO

33、V 32H,#00H;</p><p>　　MOV 33H,#00H;</p><p>　　MOV 35H,#00H;</p><p>　　MOV 36H,#00H;</p><p>　　MOV 37H,#00H;</p><p>　　MOV 38H,#00H;</p><p>　　

34、MOV 40H,#00H;</p><p>　　MOV 41H,#00H;</p><p>　　MOV 42H,#00H;</p><p>　　MOV 43H,#00H;</p><p>　　MOV 44H,#00H;</p><p>　　ACALL HADC;調(diào)用液位檢測子程序</p>&l

35、t;p>　　ACALL DISP;調(diào)用顯示當(dāng)前液位</p><p>　　ACALL BMP;調(diào)用撥碼盤讀數(shù)子程序</p><p>　　ACALL CONT;液位控制子程序</p><p>　　LOOP1:MOV R0,#200;</p><p>　　LOOP2:MOV R1,#200;</p><p>

36、　　ACALL DISP;調(diào)用顯示當(dāng)前液位</p><p>　　DJNZ R1,LOOP2;</p><p>　　DJNZ R0,LOOP1;</p><p><b>　　AJMP MAIN</b></p><p><b>　　;測量液位子程序</b></p><p>

37、　　HADC: MOV 31H,#00H;</p><p>　　MOV 30H,#00H;</p><p>　　MOV R2,#04H;采樣次數(shù)</p><p>　　MOV DPTR,#7FF0H;</p><p>　　HADC0:MOVX @DPTR,A;</p><p>　　HADC1:JNB P3.2,

38、HADC1;查詢AD轉(zhuǎn)換結(jié)束</p><p>　　MOVX A,@DPTR;</p><p><b>　　CLR C;</b></p><p>　　ADD A,31H;</p><p>　　MOV 31H,A;</p><p>　　ADDC 30H,#0;</p><

39、;p>　　DJNZ R2,TADC0;</p><p>　　MOV A,31H;</p><p><b>　　CLR C;</b></p><p><b>　　RRC A;</b></p><p><b>　　CLR C;</b></p><

40、p><b>　　RRC A;</b></p><p>　　MOV 31H,A;</p><p>　　MOV A,30H;</p><p><b>　　RR A;</b></p><p><b>　　RR A;</b></p><p>　　

41、ADD A,31H;</p><p>　　MOV 31H,A;得到平均值，存在31H中</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　;控制電機(jī)子程序</b></p><p>　　CONT: MOV 32H,31H;液位測量值從31H中取出放入32H</p>

42、;<p>　　MOV A,32H;</p><p><b>　　CLR C;</b></p><p>　　MOV 33H,43H;液位設(shè)定值從43H中取出放入33H</p><p>　　SUBB A,33H;</p><p>　　JC CONT1;若液位偏低，跳轉(zhuǎn)，液位偏高則繼續(xù)執(zhí)行</p&g

43、t;<p><b>　　CLR C;</b></p><p>　　SUBB A,#6;偏差值與5cm相比較</p><p>　　JC CONT2;過高則Cy=0，繼續(xù)，否則跳轉(zhuǎn)</p><p>　　SETB P1.0;關(guān)電動機(jī)</p><p>　　SJMP CONT2;</p><

44、;p>　　CONT1:CPL A;液位偏低情況</p><p><b>　　CLR C;</b></p><p>　　SUBB A,#6;偏差值與5cm相比較</p><p>　　JC CONT2;過低則Cy=0，繼續(xù)，否則跳轉(zhuǎn)</p><p>　　CLR P1.0;開電動機(jī)</p><

45、p>　　CONT2:RET;</p><p>　　;撥碼盤讀數(shù)轉(zhuǎn)化子程序</p><p>　　BMP:MOV R1, #40H ;存放單元首址</p><p>　　MOV R2, #DCH ;讀第一個撥碼盤數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后第二位</p><p><b>　　MOV A, R2</b></p>

46、<p><b>　　MOV P2, A</b></p><p><b>　　MOV A, P0</b></p><p>　　ANL A, #OFH</p><p>　　MOV @R1, A</p><p><b>　　INC R1</b></p>&l

47、t;p>　　MOV R2, #DDH ;讀第二個撥碼盤數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后第一位</p><p><b>　　MOV A, R2</b></p><p><b>　　MOV P2, A</b></p><p><b>　　MOV A, P0</b></p><p>　　AN

48、L A, #0FH</p><p>　　MOV @R1, A</p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　MOV R2, #DEH ;讀第三個撥碼盤數(shù)，整數(shù)部分</p><p><b>　　MOV A, R2</b></p><p><b

49、>　　MOV P2, A</b></p><p><b>　　MOV A, P0</b></p><p>　　ANL A, #0FH </p><p>　　MOV @R1, A</p><p><b>　　CLR C</b></p><p><b&

50、gt;　　SUBB A,#2</b></p><p><b>　　JC BMP1</b></p><p>　　MOV @R1,#2;如果整數(shù)部分大于1，則默認(rèn)為2m</p><p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　MOV @R1,#0</p><

51、;p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　MOV @R1,#0</p><p>　　BMP1:MOV A,42H</p><p>　　MOV B,#100</p><p><b>　　MUL AB</b></p><p><b>　　MOV

52、43H,A</b></p><p><b>　　MOV A,41H</b></p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　MUL AB</b></p><p><b>　　ADD A,43H</b><

53、/p><p><b>　　ADD A,40H</b></p><p>　　MOV 43H,A;存放0到200間的液位設(shè)定值</p><p>　　;43H*255/200</p><p>　　;43H+43H/4+43H/40</p><p>　　MOV A, 43H</p><p

54、><b>　　CLR C</b></p><p><b>　　RRC A</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p><b>　　RRC A</b></p><p><b>　　ADD A,43H</b&g

55、t;</p><p><b>　　MOV 44H,A</b></p><p><b>　　MOV A,43H</b></p><p><b>　　MOV B,#40</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p

56、><b>　　ADD A,43H</b></p><p><b>　　ADD A,44H</b></p><p>　　MOV 43H,A;液位設(shè)定值存在43H中</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;液位顯示數(shù)碼管子程序(約50個機(jī)器周期)&

57、lt;/p><p>　　DISP:MOV 35H,31H;液位測量值從31H中取出放入35H中</p><p>　　MOV A,35H;</p><p>　　MOV B,#200;</p><p><b>　　MUL AB;</b></p><p>　　MOV 36H,B;高位</p&

58、gt;<p>　　MOV 37H,A;低位</p><p>　　ADD A,36H;</p><p>　　MOV 38H,B;</p><p>　　ADDC 38H,#0;</p><p>　　ADD A,#01H;</p><p>　　ADDC 38H,#0;(35H)*200/255的商&

59、lt;/p><p>　　MOV A,38H;</p><p>　　MOV B,#100;</p><p>　　DIV AB;A,B對應(yīng)百位和十個位</p><p>　　;X*200/255</p><p>　　;Y=X*200=256*36H+37H</p><p>　　;Y/255=36H+

60、(36H+37H)/255</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2,#B0H;</p><p>　　MOV P0,A;</p><p><b>　　NOP</b></p><p>

61、;<b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　MOV P2,#B1H;</p><p>　　MOV P0,80H;</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NO

62、P</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOV B,#10;</p><p>　　DIV AB;A,B對應(yīng)十位和個位</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR<

63、;/p><p>　　MOV P2,#B2H;</p><p>　　MOV P0,A;</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p&g

64、t;<b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2,#B3H;</p><p>　　MOV P0,A;</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP<

65、/b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p><b>　?。ㄎ澹┦褂谜f明</b></

66、p><p>　　一、本產(chǎn)品適用于居民用屋頂水箱，水位高度不能超過兩米。</p><p>　　二、本產(chǎn)品有自動調(diào)節(jié)水位和手動調(diào)節(jié)水位兩種功能?？梢酝ㄟ^按鈕SA在兩種功能之間進(jìn)行切換。</p><p><b>　　三、在自動模式下：</b></p><p>　　1.用戶設(shè)定的水位值通過撥碼盤輸入。輸入單位是厘米。</p&g

67、t;<p>　　2.水箱水位顯示在數(shù)碼管上，顯示數(shù)據(jù)的單位是米。</p><p>　　3.實(shí)際水位和設(shè)定水位之間的差值一般不大于10cm。</p><p>　　四、在手動模式下：按動按鈕SB2開啟水泵，向水箱注水，按動按鈕SB1停止向水箱注水。</p><p><b>　?。┰O(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p&

68、gt;　　本次的機(jī)電課程設(shè)計(jì)，在得到參考題目之后，我們小組就進(jìn)行了比較長時間的周密準(zhǔn)備，對于題目的選取進(jìn)行了多次的討論。最后根據(jù)本次課程的重點(diǎn)內(nèi)容，我們選取用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的液位控制系統(tǒng)作為本次設(shè)計(jì)的題目。</p><p>　　在確定題目之后，我們首先對總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了考慮。這里，我們設(shè)計(jì)單片機(jī)每隔一定的時間采集一次數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)電機(jī)啟停。為了實(shí)現(xiàn)這個時間間隔，我們想到了兩種方法，一種是通過定時器中斷的方式來實(shí)

69、現(xiàn)。還有一種通過循環(huán)多次調(diào)用數(shù)據(jù)顯示子程序，利用執(zhí)行子程序花掉的時間來實(shí)現(xiàn)定時間隔。我們小組成員分別采用了不同的方法。我采用了第二種方法。在設(shè)計(jì)中有一些細(xì)節(jié)問題，例如傳感器輸出的電流信號怎樣轉(zhuǎn)變成合適的電壓信號，怎樣實(shí)現(xiàn)光電隔離，我們一起討論，解決了這些問題。</p><p>　　然后，我們對設(shè)計(jì)的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。主體單片機(jī)芯片，我參考設(shè)計(jì)要求，需用8031芯片。在液位測量實(shí)現(xiàn)上，我們選用傳感器AD590以及08

70、09芯片，作為液位的采樣以及讀取。同時，我們還選用了LED數(shù)碼管以及撥碼盤等部件。在整體硬件規(guī)劃好之后，我們開始了硬件電路圖的繪制。這里，我們使用的是Proteus軟件來實(shí)現(xiàn)。由于原來對該軟件了解不多，所以在軟件的應(yīng)用上面也下了很大的苦功夫。在電路的設(shè)計(jì)中，怎樣合理的接線也是一個很大的問題，我們不斷地進(jìn)行了修改，才得到了最后的結(jié)果。</p><p>　　在完成硬件電路圖以后，我們開始了軟件的設(shè)計(jì)。對于軟件的基本設(shè)

71、想是：先編寫好主程序，主程序調(diào)用數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)顯示，電機(jī)控制等子程序。再分別編寫各個子程序。在大家的努力下，通過查閱了很多資料，我們最終成功的完成了軟件的設(shè)計(jì)。至此，課程設(shè)計(jì)基本完成了。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中，我們相互學(xué)習(xí)，共同努力，收益良多。對于單片機(jī)的知識加深了理解，在實(shí)際的應(yīng)用中鍛煉了解決問題的能力，更重要的是學(xué)到了只要不放棄努力，任何困難都能克服的人生哲理。這對與我們今后成長為合格的工程師是大

72、有裨益的。</p><p><b>　?。ㄆ撸┲轮x</b></p><p>　　首先要感謝張銀橋老師這一個學(xué)期以來在這門課程上對我們的指導(dǎo)與幫助，張老師上課富有激情的講解引發(fā)了我對單片機(jī)的興趣，幫我們加深了對單片機(jī)的了解。另外，感謝小組的另外兩名成員，大家的共同合作與努力使這次課程設(shè)計(jì)任務(wù)得以圓滿完成。</p><p><b>　?。?/p>

73、八）參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．王顯正 《機(jī)電控制技術(shù)》 上海交通大學(xué)機(jī)械工程系</p><p>　　2．楊居義　《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 清華大學(xué)出版社</p><p>　　3. 楊居義　《單片機(jī)原理與工程應(yīng)用》 清華大學(xué)出版社</p><p>　　4. 李朝青 《Proteus入門實(shí)用教程》 北

74、京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　5. 劉迎春 《傳感器原理設(shè)計(jì)與應(yīng)用》 國防科技大學(xué)出版社</p><p>　　6. 沈紅衛(wèi) 《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例與分析》 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　附錄：硬件定時程序：</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p>

75、<p><b>　　AJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p><b>　　AJMP TT0</b></p><p><b>　　ORG 0100H</b></p><p>　　MAIN:

76、 MOV 30H,#00H;RAM區(qū)清零</p><p>　　MOV 31H,#00H;</p><p>　　MOV 32H,#00H;</p><p>　　MOV 33H,#00H;</p><p>　　MOV 35H,#00H;</p><p>　　MOV 36H,#00H;</p>&l

77、t;p>　　MOV 37H,#00H;</p><p>　　MOV 38H,#00H;</p><p>　　MOV 40H,#00H;</p><p>　　MOV 41H,#00H;</p><p>　　MOV 42H,#00H;</p><p>　　MOV TMOD,#01H;T0工作在方式1<

78、;/p><p>　　LP: MOV TL0,#0B0H;置定時器初值(定時時間50ms)</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　SETB TR0;啟動定時器0</p><p>　　MOV IE,#82H;允許定時器0中斷</p><p>　　MOV R5,#40;置2s循環(huán)次數(shù)<

79、;/p><p>　　LOOP: ACALL DISP</p><p><b>　　SJMP LOOP</b></p><p>　　TT0: MOV TL0,#0B0H;重置T0初值</p><p>　　MOV TH0,#3CH;</p><p>　　DJNZ R5,LPP;2s到否，不到返回&l

80、t;/p><p>　　ACALL HADC;調(diào)用液位檢測子程序</p><p>　　ACALL DISP;調(diào)用顯示當(dāng)前液位</p><p>　　ACALL BMP;調(diào)用撥碼盤讀數(shù)子程序</p><p>　　ACALL CONT;液位控制子程序</p><p><b>　　AJMP LP</b>

81、</p><p><b>　　LPP: RETI</b></p><p><b>　　;測量液位子程序</b></p><p>　　HADC: MOV 31H,#00H;</p><p>　　MOV 30H,#00H;</p><p>　　MOV R2,#04H;采樣次

82、數(shù)</p><p>　　MOV DPTR,#7FF0H;</p><p>　　HADC0:MOVX @DPTR,A;</p><p>　　HADC1:JNB P3.2,HADC1;查詢AD轉(zhuǎn)換結(jié)束</p><p>　　MOVX A,@DPTR;</p><p><b>　　CLR C;</b&

83、gt;</p><p>　　ADD A,31H;</p><p>　　MOV 31H,A;</p><p>　　ADDC 30H,#0;</p><p>　　DJNZ R2,TADC0;</p><p>　　MOV A,31H;</p><p><b>　　CLR C;&l

84、t;/b></p><p><b>　　RRC A;</b></p><p><b>　　CLR C;</b></p><p><b>　　RRC A;</b></p><p>　　MOV 31H,A;</p><p>　　MOV A,30

85、H;</p><p><b>　　RR A;</b></p><p><b>　　RR A;</b></p><p>　　ADD A,31H;</p><p>　　MOV 31H,A;得到平均值，存在31H中</p><p><b>　　RET</b

86、></p><p><b>　　;控制電機(jī)子程序</b></p><p>　　CONT: MOV 32H,31H;液位測量值從31H中取出放入32H</p><p>　　MOV A,32H;</p><p><b>　　CLR C;</b></p><p>　　M

87、OV 33H,42H;液位設(shè)定值從42H中取出放入33H</p><p>　　SUBB A,33H;</p><p>　　JC CONT1;若液位偏低，跳轉(zhuǎn)，液位偏高則繼續(xù)執(zhí)行</p><p><b>　　CLR C;</b></p><p>　　SUBB A,#13;偏差值與5cm相比較</p>&

88、lt;p>　　JC CONT2;過高則Cy=0，繼續(xù)，否則跳轉(zhuǎn)</p><p>　　SETB P1.0;關(guān)電動機(jī)</p><p>　　SJMP CONT2;</p><p>　　CONT1:CPL A;液位偏低情況</p><p><b>　　CLR C;</b></p><p>

89、　　SUBB A,#13;偏差值與5cm相比較</p><p>　　JC CONT2;過低則Cy=0，繼續(xù)，否則跳轉(zhuǎn)</p><p>　　CLR P1.0;開電動機(jī)</p><p>　　CONT2:RET;</p><p>　　;撥碼盤讀數(shù)轉(zhuǎn)化子程序</p><p>　　BMP:MOV R1, #40H ;

90、存放單元首址</p><p>　　MOV R2, #BCH ;讀第一個撥碼盤數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后第二位</p><p><b>　　MOV A, R2</b></p><p><b>　　MOV P2, A</b></p><p><b>　　MOV A, P0</b></

91、p><p>　　ANL A, #OFH</p><p>　　MOV @R1, A</p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　MOV R2, #BEH ;讀第二個撥碼盤數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后第一位</p><p><b>　　MOV A, R2</b><

92、;/p><p><b>　　MOV P2, A</b></p><p><b>　　MOV A, P0</b></p><p>　　ANL A, #0FH</p><p>　　MOV @R1, A</p><p>　　MOV A, 41H</p><p>

93、<b>　　MOV B,#51</b></p><p><b>　　MUL AB</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p><b>　　RRC A</b></p><p><b>　　ADD A,40H</b&

94、gt;</p><p><b>　　ADD A,40H</b></p><p><b>　　MOV 42H,A</b></p><p><b>　　MOV A,40H</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p

95、><b>　　RRC A</b></p><p><b>　　ADD A,42H</b></p><p>　　MOV 42H,A;液位設(shè)定值存在42H中</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;液位顯示數(shù)碼管子程序</p><

96、;p>　　DISP:MOV P2,#B0H;</p><p>　　MOV P0,06H;</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　MOV P2,#B1H;</p><p>　　MOV P0,80H;</p><p><b>　　NOP</b&g

97、t;</p><p>　　MOV 35H,31H;液位測量值從31H中取出放入35H中</p><p>　　MOV A,35H;</p><p>　　MOV B,#100;</p><p><b>　　MUL AB;</b></p><p>　　MOV 36H,B;高位</p>

98、;<p>　　MOV 37H,A;低位</p><p>　　ADD A,36H;</p><p>　　MOV 38H,B;</p><p>　　ADDC 38H,#0;</p><p>　　ADD A,#01H;</p><p>　　ADDC 38H,#0;(35H)*100/255的商<

99、;/p><p>　　MOV A,38H;</p><p>　　MOV B,#10;</p><p>　　DIV AB;A,B對應(yīng)十位和個位</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2,#B2H;</

100、p><p>　　MOV P0,A;</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV P2,#B3H;</p><p>　　MO

101、V P0,A;</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p><b>　　程序解釋：</b></

102、p><p><b>　　*100/255</b></p><p><b>　　*20/51</b></p><p><b>　　X*100/255</b></p><p>　　Y=X*100=256*36H+37H</p><p>　　Y/255=36H+(