基于单片机控制的电铃控制器
一．设计要求
（一）基本功能
1.显示：可以显示星期、时、分和秒
2.打铃：每天可设置20次，打铃持续时间每次1-90秒可调，每次打铃的间隔
时间1-99 分钟可调.
3.铃声：内置蜂鸣器可以发出监控声音
（二）性能: 时间日误差< 1.5秒
（三）扩展功能:
1．可设定单/双休息日不打铃
2．随季节变化,每天自动调整开与关的时间
目录
1引言 (1)
2总体设计方案 (1)
2.1设计思路 (1)
2.2总体设计框图 (1)
2.3设计方案 (1)
3设计原理分析 (2)
3.1按键功能 (2)
3.2状态指示 (2)
3.3打铃控制 (2)
3.4电路原理图 (2)
4程序流程框图 (3)
4.1总体程序流程图 (3)
4.2主程序流程图 (3)
4.3校时程序流程图 (4)
4.4时钟打铃程序流程图 (4)
5心得与体会 (5)
参考文献 (5)
附录 (6)
基于单片机控制的电铃控制器
摘要：该设计介绍了一种以AT89c51单片机为核心，以七段数码管显示星期、时、分和秒，发光二极管作为指示灯标志及按键较时、定时的自动打铃器。
关键词：单片机电铃自动数码管
1引言
基于目前传统电铃噪音大，声音刺耳，不符合人们追求绿色环保的要求，我们采用89c51单片机设计了一套自动打铃系统。单片机（Single－Chip Microcomputer SCM）技术的应用，不但降低了生产成本，同时也方便了消费者，使操作简洁、安全。单片机的应用使许多复杂的事情，都能够简单、方便的实现了。用单片机控制的自动打铃器，充分发挥单片机体积小，价格便宜，功耗低，可靠性好等特点，充分发挥了单片机的控制优势。本打铃器可用于作息时间控制，方便了广大师生。
2总体设计方案:
2.1设计思路
利用单片机及其定时器设计的一个时钟，在每次毫秒加1的计时过程中，都与设定的打铃时间作比较，如果相等就输出打铃信号，不等则返回。如此反复运行。
2.2总体设计框图
键盘电路复位电路
数码管显示
状态指示
打铃信号AT89S51
图1 总体设计框图
2.3设计方案
根据设计任务的基本要求，设计了由单片机（AT89S51）作为主控器件，七段数码管作为显示电路，七个按键组成的按键操作电路，七个发光二极管组成的状态指示电路，以及三极管、蜂鸣器组成的报警提示电路和继电器组成的打铃信号输出电路构成的自动打铃器。
除了以上的硬件电路外，还充分利用软件、硬件相结合，充分发挥单片机设计的优势。使设计更具特色。
系统可分成三部分，即时钟电路、时间显示电路、控制电路，而时钟电路起控制主导作用。
时钟电路的构成由单片机及其定时器完成，时间显示电路则由单片机串口输出，送到外部集成芯片74LS164，最后由七段数码管显示出来。控制电路主要控制着复位电路、校时以及设置打铃点等操作，并配以状态指示电路辅助操作。
3设计原理分析:
3.1按键功能
初步设计了由六个按键来完成所有的操作，它们的功能分别是：复位键、设置键、存储键、加一键、减一键、确认键，具体操作方法由软件设计为菜单式操作，使所有的操作更加的简洁，方便。
3.2状态指示
状态指示电路由硬件部分（六个发光二极管），结合软件使操作状态一目了然。第一个发光二极管亮时候，表明当前状态为时间显示；第二个发光二极管亮时候，表明此状态为时间调整状态；第三个发光二极管亮时候，表明此状态为时间加一状态；第四个发光二极管亮时候，表明此状态为时间减一状态；第五个发光二极管亮时候，表明此状态为定时时间设定存储状态。
3.3打铃控制
比较所存储的打零时间点，到打铃时间时进行打铃。
3.4电路原理图
图2 总体电路图
图2中，S1为确认键，S2为设置键，S3为加一键，S4为减一键，S5为存储键，S7为复位键。当S2按下时L2亮，S3按下时L3亮，S4按下时L4亮，S5按下时L5亮。L1为正常运行指示。S5，L6暂无使用。蜂鸣器在每个操作时给予报警提示。继电器电路作为打铃信号输出电路，对外提供打铃信号。
4程序流程框图
4.1总体程序流程图
根据硬件设计结果，为满足要求，程序应有主程序、按键处理程序、中断服务程序和显示程序等部分构成。主程序中主要是程序各部分的初始化；按键处理程序处理五个按键的操作，包括各个按键的响应程序以及按键指示、闪烁指示、报警输出等；显示程序显示星期、时、分、秒，主要是时钟显示。
初始化
主程序
按键处理程序中断
服务
程序
显
示
程
序
图3 总体程序流程图
4.2主程序流程图
该部分程序主要是对程序中所用到的数据单元进行初始化，以及定时器的赋初值。
定时器初始化初始化各单元响应中断计时中断打铃中断显示
校时
图4 主程序流程图
4.3校时程序流程图
该部分的键盘扫描为程序扫描方式，CPU 不停的对P1口进行扫描，当任何一个键按下时，与之相连的输入数据线即被清0（低电平），而平时该线为1（高电平）。这种键盘扫描方式的优点是电路简单：缺点是当键数较多时，要占用较多的I/O 线。由于按键的机械特性，在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保CPU 对键的一次闭合仅作一次处理，必须去除键抖动。该程序使用10ms 延时程序作为去抖动程序去除键抖动。
校时程序设置键
星期调整小时调整
分钟调整
秒调整
调用闪烁子程序调用显示子程序退出？加一？
减一？
确定？
保存设置
Y N N N N
Y Y Y
图5 校时程序流程图
4.4时钟打铃程序流程图
时钟打铃程序使用单片机T0、T1两个定时器中断，两个定时器均为方式一，初
值为10ms ，当定时器T0溢出时响应中断，使毫秒单元加1，当毫秒单元满100时分单元加1，依此类推。当定时器T1溢出时响应中断，依次比较存储的打铃点，条件符合就输出打铃信号。中断均需保护现场，返回时恢复现场。
T0中断
保护现场
1秒到 ？秒单元加 1=60秒 ？
秒单元清 0，分单元加 1
分单元清 0，小时单元加 1
小时单元清 0，星期单元加 1
星期单元清 1调用显示程序恢复现场，中断返回
=24时 ？
=60分 ？
=7天 ?
Y Y
Y
Y
Y
N
N
N
N
N
T1中断
保护现场比较小时小时相等 ?
比较分钟分钟相等 ？
打铃
比较 20 打铃点 ？
调用显示程序恢复现场，中断返回
Y
Y
Y
N
N N
图6 时钟打铃中断程序流程图
5心得与体会:
周一老师布置了课程设计的任务，老师没有像其他小组一样好几个人做一个
题目，而是让我们小组每人做一个题目，这给了我们足够的 空间，我们可以按照自己的想法去做，做自己感兴趣的东西。我几经周折最终选择做一个单片机控制的电铃，电铃可以按照我在程序中设定的时间自动打铃。开始就是上网查资料，去图书馆找有关方面的书籍，东拼西凑。周三才把程序和电路图做好。在上机调试的时候遇到了很大的麻烦，程序运行没有错误，就是连接电路时发现我用到的芯片实验
台上都没有，我又找其他芯片代替，可没有找到合适，以至于调试不成功。 总之在这一周的课程设计中，我学到了很多课堂上学不到的东西，也深刻的体验到了实践的重要性。只学习理论而不实践，那理论就是一具空壳。只有实践才能检验自己所学的理论知识。实践的好处就在于能帮助你去更好地理解理论知识，平时课堂上不理解的东西，在实践的过程中就能很好的理解。虽然这次课程设计上机调试没有成功，但是我自己毕竟努力做了。 参考文献:
[1] 周航慈.单片机应用程序设计基础[M].北京:电子工业出版社,1997年7月 [2] 朱承高.电工及电子技术手册[M].北京:高等教育出版社,1990
[3] 阎石.数字电子技术基础（第三版）[M].北京:高等教育出版社,1989
[4] 廖常初.现场总线概述[J].电工技术,1999.6
[5] 李朝青.单片机原理及接口技术（第三版）[M].北京;北京航空航天大学出版社,2005年10月
附录
1程序分为五部分:
1.初始化程序，
2.键值处理程序，
3.中断程序，
4.显示程序，
5.延时程序
2程序清单:
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP TOINT
ORG 001BH
LJMP DLBJ
;**********主程序**********
ORG 30H
MAIN: MOV IE,#8AH ;开T0,T1中断
MOV TMOD,#11H ;定时器方式1
MOV TH0,#0D8H
MOV TL0,#0F0H ;初值
MOV A,#0
MOV 59H,A
MOV 60H,A
MOV 61H,A
MOV 62H,A
MOV 63H,A
MOV 64H,A
MOV 65H,A
MOV 66H,A;清零
m_sec EQU 20H ;毫秒单元
sec EQU 21H ;秒单元
min EQU 22H ;分单元
hour EQU 23H ;时单元
week EQU 24H ;星期单元
SETB TR0
SETB TR1
CLR P1.0
CLR A
MOV R0,A
MOV R1,A
MOV R2,A
MOV R3,A
MOV R5,A
MOV R6,A
MOV R7,A
MOV ms ,#00 ;毫秒单元清零
MOV sec ,#00 ;秒单元清零
MOV min ,#00 ;分单元清零
MOV hour ,#00 ;时单元清零
MOV week ,#00 ;星期单元清零
MOV 70H,A
MOV 71H,A
MOV 72H,A
MOV 73H,A
MOV 74H,A
LCALL XS ;调用显示程序
;************************************************
;*****************数字钟按键程序*****************
;************************************************
;**********调时钟按键**********
NET1: JB P0.0,NET2
LCALL YS10MS
JB P0.0,NET2
CLR p2.2
JNB P0.0,$
SETB p2.2
CLR P1.1
SETB P1.0
SETB TR0 ;开中断
SETB TR1
CLR P1.0 ;正常运行
SETB P1.1
SETB P1.2
SETB P1.3
MOV 59H,#00
MOV R7,#00
**** ************调整时间部分切换键******************** NET2: MOV A ,59H
CJNE A ,#00 ,NET3
JB P0.1 ,NET9 ;数字钟调整时间部分切换键
LCALL YS10Ms
JB P0.1 ,NET9
CLR p2.2
INC 59H
JNB P0.1 ,$
SETB p2.2
INC R7
CLR TR0
CLR TR1
SJMP NET4
NET3: JB P0.1 ,NET4
LCALL YS10ms
JB P0.1 ,NET4
CLR p2.2
INC 59H
JNB P0.1 ,$
SETB p2.2
INC R7
NET4: CJNE R7 ,#1 ,NET5
LCALL SSH ;秒闪烁
SJMP NET9
NET5: CJNE R7 ,#2 ,NET6
LCALL MSH ;分闪烁
SJMP NET9
NET6: CJNE R7 ,#3 ,NET7
LCALL HSH ;时闪烁
SJMP NET9
NET7: MOV R7 ,#0
LCALL WSH ;星期闪烁
SJMP NET9
NET8: LCALL XS
;******************调整时间加1键*****************
NET9: JB P0.2 ,NET115 ;数字钟调整时间键
LCALL YS10ms
JB P0.2 ,NET13
CLR p2.2
CLR P1.2
CJNE R7 ,#1 ,NET10
SETB p2.2
SETB P1.3
LCALL YS200ms
INC sec ;秒单元加1
MOV A ,sec
CJNE A ,#60 ,NET8 ;不等60时跳转显示，等60时将秒
单元清零
MOV sec ,#00
LCALL XS
JB P0.2 ,NET13
LJMP NET9
NET115: LJMP NET15
NET10: CJNE R7 ,#2 ,NET11
SETB p2.2
SETB P1.3
LCALL YS200ms
INC min ;分单元加1
MOV A ,min
CJNE A ,#60 ,NET8 ;不等60时跳转显示，等60时将分单元清零
MOV min ,#00
LCALL XS
JB P0.2 ,NET13
LJMP NET9
NET11: CJNE R7 ,#3 ,NET12
SETB p2.2
SETB P1.3
LCALL YS200ms
INC hour ;时单元加1
MOV A ,hour
CJNE A ,#24 ,NET8 ;不等24时跳转显示，等24时将时单元清零
MOV hour ,#00
LCALL XS
JB P0.2 ,NET13
LJMP NET9
NET12: SETB p2.2
SETB P1.3
LCALL YS200ms
INC week ;星期单元加1
MOV A ,week
CJNE A ,#08 ,NET8 ;不等7时跳转显示，等7时将星期单元清零
MOV week ,#01
LCALL XS
JNB P0.2 ,NET13
LJMP NET9
NET13: SJMP NET15
NET14: LCALL XS
****************调整时间减1键**********************
NET15: JB P0.3 ,NET19 ;数字钟调整时间键
LCALL YS10ms
JB P0.3 ,NET19
CLR P2.2
CLR P1.3
CJNE R7 ,#1 ,NET16
SETB P2.2
SETB P1.2
LCALL YS200ms
DEC sec ;秒单元减1
MOV A ,sec
CJNE A ,#0FFH ,NET14 ;不等60时跳转显示，等60时将秒单元清零
MOV sec ,#59
LCALL NET14
JB P0.3 ,NET19
LJMP NET15
NET16: CJNE R7 ,#2 ,NET17
SETB P2.2
SETB P1.2
LCALL YS200ms
DEC min ;分单元减1
MOV A ,min
CJNE A ,#0FFH ,NET14 ;不等60时跳转显示，等60时将分单元清零
MOV min ,#59
LCALL NET14
JB P0.3 ,NET19
LJMP NET15
NET17: CJNE R7 ,#3 ,NET18
SETB P2.2
SETB P1.2
LCALL YS200ms
DEC hour ;时单元减1
MOV A ,hour
CJNE A ,#0FFH ,NET14 ;不等24时跳转显示，等24时将时单元清零
MOV hour ,#23
LCALL NET14
JB P0.3 ,NET19
LJMP NET15
NET18: SETB P2.2
SETB P1.2
LCALL YS200ms
DEC week ;星期单元减1
MOV A ,week
CJNE A ,#00 ,NET14 ;不等7时跳转显示，等7时将星期单元清1
MOV week ,#07
LCALL NET14
JB P0.3 ,NET19
LJMP NET15
NET19: LJMP DSH
********************定时程序*********************
DSH: MOV R2,#00
JB P0.4 ,NT11
LCALL YS10ms
JB P0.4 ,NT11
CLR P2.2
CLR P1.4
JNB P0.4,$
SETB P2.2
INC R2
CJNE R2,#01,NTA ;第1个打铃点
MOV R1,#30H
LCALL CUN
NT11: LJMP NT1
NTA: CJNE R2,#02,NTB ;第2个打铃点
LCALL CUN
NTB: CJNE R2,#03,NTC ;第3个打铃点
LCALL CUN
NTC: CJNE R2,#04,NTD ;第4个打铃点
LCALL CUN
NTD: CJNE R2,#05,NTE ;第5个打铃点
LCALL CUN
NTE: CJNE R2,#06,NTF ;第6个打铃点
LCALL CUN
NTF: CJNE R2,#07,NTG ;第7个打铃点
LCALL CUN
NTG: CJNE R2,#08,NTH ;第8个打铃点
LCALL CUN
NTH: CJNE R2,#09,NTI ;第9个打铃点
LCALL CUN
NTI: CJNE R2,#10,NTJ ;第10个打铃点
LCALL CUN
NTJ: CJNE R2,#11,NTK ;第11个打铃点
LCALL CUN
NTK: CJNE R2,#12,NTL ;第12个打铃点
LCALL CUN
NTL: CJNE R2,#13,NTM ;第13个打铃点
LCALL CUN
NTM: CJNE R2,#14,NTN ;第14个打铃点
LCALL CUN
NTN: CJNE R2,#15,NTO ;第15个打铃点
LCALL CUN
NTO: CJNE R2,#16,NTP ;第16个打铃点
LCALL CUN
NTP: CJNE R2,#17,NTQ ;第17个打铃点
LCALL CUN
NTQ: CJNE R2,#18,NTR ;第18个打铃点
LCALL CUN
NTR: CJNE R2,#19,NTS ;第19个打铃点
LCALL CUN
NTS: CJNE R2,#20,NT1 ;第20个打铃点
LCALL CUN
NT1: LJMP NET1
;****************打铃点存储子程序******************** CUN:
MOV @R1,hour
INC R1
MOV @R1,min
INC R1
;********************时钟中断程序********************* TOINT:
PUSH PSW
PUSH ACC ;保护现场
MOV TH0 ,#0D8H
MOV TL0 ,#0F0H ;重新赋计数初值
INC ms ;毫秒单元加1
MOV A ,ms
CJNE A ,#100 ,NEXT1
MOV ms ,#00
INC sec ;秒单元加1
MOV A ,sec
CJNE A ,#60 ,NEXT1
MOV sec ,#00
INC min ;
MOV A ,min
CJNE A ,#60 ,NEXT1
MOV min ,#00
INC hour ;
MOV A ,hour
CJNE A ,#24 ,NEXT1
MOV hour ,#00
INC week
MOV A ,week
CJNE A ,#08 ,NEXT1
MOV week ,#01
NEXT1: LCALL XS
POP ACC
POP PSW ;恢复现场
RETI ;中断返回
;********************打铃中断程序********************* DLBJ:PUSH PSW
PUSH ACC
MOV TH0,#0D8H
MOV TL0,#0F0H
MOV R0,#30H
FH: MOV A,@R0
CJNE A,hour,LOP1
INC R0
MOV A,@R0
CJNE A,min,LOP2
CLR P2.2
CLR P1.4 ;铃声响
LCALL YS1min ;延时1分钟
SETB P2.2
SETB P1.4 ;铃声停
CLR A
MOV 7FH ,A
AJMP LOP2
LOP1: INC R0
LOP2: INC R0
CJNE R0,#58H,FH
LOP3: LCALL XS
POP PSW
POP ACC
RETI
;********************数字钟显示程序****************** XS: MOV A ,sec ;将秒送A
MOV B ,#10
DIV AB
MOV 60H ,B ;秒的个位
MOV 61H ,A ;秒的十位
MOV A ,min ;将分送A
MOV B ,#10
DIV AB
MOV 62H ,B ;分的个位
MOV 63H ,A ;分的十位
MOV A ,hour ;将时送A
MOV B ,#10
DIV AB
MOV 64H ,B ;时的个位
MOV 65H ,A ;时的十位
MOV A ,week ;星期的送A
MOV B ,#10
DIV AB
MOV 66H ,B ;星期的个位
LCP: MOV R1 ,#60H
MOV R5 ,#7
MOV DPTR ,#TAB
BK: MOV A ,@R1
MOVC A ,@A+DPTR
MOV SBUF ,A
JNB TI ,$
CLR TI
INC R1
DJNZ R5 ,BK
RET
TAB: DB 11H,0D7H,32H,92H ,0D4H,98H,18H,0D3H,10H,90H ;*******************延时10ms子程序****************** YS10ms: MOV R2 ,#10H
TS1: MOV R3 ,#0FFH
TS2: DJNZ R3 ,TS2
DJNZ R2 ,TS1
RET
;*******************延时1分钟子程序****************** YS1min: MOV 70H ,#100
DL6: MOV 71H ,#10H
DL5: MOV 72H ,#0FFH
DL4: DJNZ 72H ,DL4
DJNZ 71H ,DL5
DJNZ 70H ,DL6
RET
;*******************延时200ms子程序******************* YS200ms: MOV R3 ,#20
DL3: MOV R4 ,#10H
DL2: MOV R5 ,#0FFH
DL1: DJNZ R5 ,DL1
DJNZ R4 ,DL2
DJNZ R3 ,DL3
RET
;****************秒显示闪烁子程序******************** SSH: LCALL XS
LCALL YS200ms
MOV A ,#0FFH
MOV B ,#0FFH
MOV 60H ,B
MOV 61H ,A
LCALL LCP
LCALL YS200ms
RET
;****************分显示闪烁子程序******************** MSH: LCALL XS
LCALL YS200ms
MOV A ,#0FFH
MOV B ,#0FFH
MOV 62H ,B
MOV 63H ,A
LCALL LCP
LCALL YS200ms
RET
;****************时显示闪烁子程序******************** HSH: LCALL XS
LCALL YS200ms
MOV A ,#0FFH
MOV B ,#0FFH
MOV 64H ,B
MOV 65H ,A
LCALL LCP
LCALL YS200ms
RET
;****************星期显示闪烁子程序******************** WSH: LCALL XS
LCALL YS200ms
MOV A ,#0FFH
MOV B ,#0FFH
MOV 66H ,B
LCALL LCP
LCALL YS200ms
RET
END
;****************打铃点存储子程序******************** CUN: MOV R1 ,#30H
MOV @R1 ,hour
INC R1
MOV @R1 ,min
INC R1
湖南信息职业技术学院毕业(论文)设计 答辩申请书 课题电铃系统设计 一、课题(论文)提纲 二、内容摘要 三、参考文献 注:学生凭此申请书和设计(论文)样文参加答辩
湖南信息职业技术学院教务处制 目录 摘要： (3) 关键词 (3) 一、绪论................................................................................................................ 错误！未定义书签。 二、总体方案设计 (8) 2.1芯片比较 (8) 2.1.1 单片机选型 (8) 2.1.2 液晶显示模块的选择 (8) 2.1.3 时钟芯片的选择 (10) 2.1.4 语音芯片的选择 (11) 2.2总体设计与系统原理 (13) 三、硬件设计 (13) 3.1、单片机部分 (13) 3.1.1 STC89C52 (13) 2.1.2单片机硬件资源分配 (16) 3.2、液晶显示模块 (17) 3.3、时钟芯片部分 (23) 3.4、电源与复位电路部分 (24) 3.4.1 电源部分 (24) 2.4.2复位电路 (24) 3.2、电铃和音乐芯片部分 (25) 3.3、按键部分 (25) 四、软件设计 (26) 五、系统调试与仿真图 (29) 5.1、软件调试 (29) 5.2、系统调试 (23) 5.3、仿真图 (30) 六、总结................................................................................................................ 错误！未定义书签。参考文献................................................................................................................ 错误！未定义书签。
第1章绪论 本设计是根据我们所学习的单片机课程，按照大纲要求对我们进行的一次课程检验，是进行单片机课程训练的必要任务，也对我们掌握单片机应用有很大的帮助。掌握单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未有的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。而本文是用AT89C51单片机设计的一个自动打铃系统。
第2章总体设计思想 2.1 基本原理 利用单片机的基本原理和功能，控制自动打铃控制器，掌握单片机的最小电路和单片机最常见的外围扩展电路，利用C语言编程并结合单片机开发板上的功能设计实现一个综合程序“单片机多功能打铃器控制器”，完成常见外围组件的驱动。 2.2 设计框图 图2.1 硬件电路设计 设定51单片机工作在定时器工作方式1，每100ms产生一次中断，利用软件将基准100ms单元进行累加，当定时器产生10次中断就产生1S信号，这时秒单元加1。同理，对分单元时单元和上下午单元计数，从而产生秒，分，时，上下午的值，通过五位七段显示器进行显示。 本系统采用四个按键，1键为功能键，另外三个做控制键。按一下1键进入时间设置，接着按2键选择需要调整的位，按3键进行加数，按4键进行减数，按两下1键调整结束时钟继续走动。当时钟时间与设置时间一致时，驱动电路动作进行打铃，按时间点不同打铃规则不同，此时按2键强制灭铃。
1 绪论 单片机应用发展迅速而广泛。在过程控制中，单片机既可作为主计算机，又可作为分布式计算机控制系统中的前端机，完成模拟量的采集和开关量的输入、处理和控制计算，然后输出控制信号。单片机广泛用于仪器仪表中，与不同类型的传感器相结合，实现诸如电压、功率、频率、湿度、流量、速度、厚度、压力、温度等物理量的测量；在家用电器设备中，单片机已广泛用于电视机、录音机、电冰箱、电饭锅、微波炉、洗衣、高级电子玩具、家用防盗报警等各种家电设备中。在计算机网络和通信、医用设备、工商、金融、科研、教育、国防、航空航天等领域都有着十分广泛的应用。 随着科技的发展，液位测量技术趋于智能化、微型化、可视化。本设计思想是用单片机做下位机，PC机做上位机，单片机和PC机相结合对水箱液位进行测量和监控。该设计要求具有一定的智能化，可操作性和稳定性好。 1．1 课题背景与研究意义 在工农业生产中，常常需要测量液体液位。随着国家工业的迅速发展，液位测量技术被广泛应用到石油、化工、医药、食品等各行各业中。低温液体（液氧、液氮、液氩、液化天然气及液体二氧化碳等）得到广泛的应用，作为贮存低温液体的容器要保证能承受其载荷；在发电厂、炼钢厂中，保持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝气器水位、高、低压加热器水位等，是设备安全运行的保证；在教学与科学研究中，也经常碰到需要进行液位控制的实验装置。 1．2 国内外研究现状及发展 液位测量的方法比较多，依据测量方式的不同可分为接触式与非接触式两种类型。 ●接触式测量法 接触式测量法是指测量用传感器直接与容器内存储液体相接触，从而获得测量参数的方法。
本方法所使用的电容通常由两块圆柱形极板或一个探极与罐壁构成。当液位不同时，电容器的介电常数就不同，故电容量也不同。在此基础上可以把电容量转化为电压、相移、频率、脉宽等物理量，再进行测量。 电容式液位测量装置通常结构简单、灵敏度高、稳定性好、动态响应快，适合于恶劣的工作环境，生产成本也不高；但电容液位测量器需要考虑温度补偿，且介质的成分、水分、温度、密度等不确定变化因素直接影响测量结果的准确性，另外检测电路比较复杂，尤其是检测微小电容量的变化。 ●非接触式测量法 非接触式测量法包括超声波法、调制型光学法、微波法等。其特点是测量手段并不采用浮子之类的固态物，而是利用声、光、射线、磁场等的能量。液位传感器不和被测介质接触，不受被测介质影响，也不影响被测介质，故适用范围广泛。特别是接触式测量装置不能适用的特殊场合，如高粘度、强腐蚀性、污染性强，易结晶的介质。 ●光纤测量法 光纤液位检测是近年来出现的一种新技术。根据光导纤维中光在不同介质中传输特性的改变对液位进行测量。 光纤液位测量有以下优点：精度高、灵敏度好、抗电磁干扰、耐腐蚀、电绝缘性好、检测现场无电、光路有抗扰性以及便于与计算机连接，便于与光纤传输系统组成网络等。 目前，市面上进行液位测量的仪表种类繁多，但是同时具有测量、监控、数据记录及处理的液位测量装置并不多。在某些工业控制系统中，数据的测量这一基本功能已不能满足现代工业的要求，往往需要对大批数据进行记录，对其进行后期处理分析，实现差错控制、工艺改善、资源优化等一系列工作。为了获得大批量的数据，得到可靠的分析资料，往往需要长期、多网点的监控记录。在液位测量这一领域中，如江河湖海、城市用水等方面，大量数据长时间，多网点的采集记录分析具有普遍的意义。液位的变化分析，有助于人们进一步对自然环境、天气变化甚至是灾害预警提供可靠的支持。
天津理工大学 课程设计报告 题目：基于单片机的温控器设计 学生姓名李天辉学号 20101009 届 2013 班级电气4班 指导教师专业电气工程及其自动化
说明 1. 课程设计文本材料包括设计报告、任务书、指导书三部分，其中 任务书、指导书由教师完成。按设计报告、任务书、指导书顺序装订成册。 2. 学生根据指导教师下达的任务书、指导书完成课程设计工作。 3. 设计报告内容建议主要包括：概述、系统工作原理、系统组成、设计内容、小结和参考资料。 4. 设计报告字数应在3000-4000字，采用电子绘图、采用小四号宋 体、1.25倍行距。 5.课程设计成绩由平时表现（30%）、设计报告（30%）和提问成绩（40%） 组成。
课程设计任务书、指导书 课程设计题目： Ⅰ.课程设计任务书 一、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作量） 当今社会，温控器已经广泛应用于电冰箱、空调和电热毯等领域中。其优点是控制精度高，稳定性好，速度快自动化程度高，温度和风速全自动控制，操作简单可靠，对执行器要求低，故障率低，效果好。目前国内外生产厂家正在研究开发第三代智能型室温空调温控器，应用新型控制模型和数控芯片实现智能控制。现在已有国内厂家生产出了智能型室温空调温控器，并已应用于实际工程。 本课程设计要求设计温度控制系统，主要由温度数据采集、温度控制、按键和显示、通讯等部分组成。温度采集采用NTC或PTC热敏电阻（或由电位器模拟）或集成温度传感器、集成运算放大器构成的信号调理电路、AD转换器组成。温控部分采用交流开关BT136通过改变导通角进行调压限流达到控制加热丝温度的目的。 温度控制算法采用PID控制，可以采用普通PID或模糊PID。对控制PID参数进行整定，进行MATLAB仿真，说明控制效果。进行程序编制。 设计通讯协议，并能够通过RS485总线将数据传回上位机。2．课程设计的要求 1、选择相应元器件设计温度控制系统原理图并绘制PCB版图。 2、进行PID控制算法仿真，设计PID参数，或模糊PID规则。 3、系统功能要求：a要能够显示实时温度；b能够进行温度设置；c 能够进行PID参数设定；d能够把数据传回上位机；e可以设定本机地址。F温度控制范围0~99.9度。 4、编制程序并调试通过，并有程序流程图。
.. . … 1 概述 液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。在工业生产过程中，有很多地方需要对容器的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。液体的液位的自动控制,是近年来新开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合的产物,工程作业采用的是微机控制和原有的仪表控制,微机控制有以下明显优势: 1)直观而集中的显示各运行参数,能显示液位状态。 2)在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数,可以方便的改变液位的上限、下限。 3) 具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性 综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。一般,工业控制系统的工作环境差,干扰强,利用单片机控制就能克服这些缺点,因此单片机在控制领域得到广泛的应用,使用单片机控制
液体液位是很好的选择。 目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作更看重的是理论和算法,数年来这方面的研究的论文较多,着重生产实际的很少。在,新型的单片机测控装置与系统研究的生产基础较雄厚,在生产过程中需要新型的测控装置与系统,因此在不断的努力研究与开发。的工程技术研究人员更着重的是生产实际研究,对理论、算法和成果的论文较少;在研制新型的测控装置与系统领域也比较有成就,尽管与其他国家比较尚有差距,但是,的高校、研究院所的最大的特点就是实际,与生产实际应用项目无关的问题基本不去考虑,主要考虑选取什么材料,测控什么物理量,优点是什么,与机器设备的通讯接口等等。 2 设计的基本任务和要求 2.1 基本功能 本设计是采用AT89C51单片机为核心芯片,及其相关硬件来实现的水体液位控制系统,在用液位传感器测液位的同时, CPU循环检测传感器输出状态,并用3位七段LED显示示液位高度,检测液位数据,实施报警安全提示,当水体液位低于用户设定的值时,系统自动打开泵上水,当水位到达设定值时,系统自动关闭水泵或打开排水泵。 2.2塔水位控制原理 单片机水塔水位控制原理如图l所示，图中的虚线表示允许水位变化的上、下限位置。在正常情况下．水位应控制在虚线围之。为此，在水塔的不同高度处，安装固定不变的3根金属棒A、B、C。用以反映水位变化的情况。其中，A棒在
- 基于单片机的水位控制系统设计
目录 1概述 (3) 2设计的基本任务和要求 (4) 2.1 基本功能 (4) 2.2塔水位控制原理 (4) 2.3 系统硬件总体方案 (5) 3控制系统方案设计 (5) 3.1系统硬件方案 (5) 3.2 核心芯片AT89C51单片机 (6) 3.3系统软件总体方案 (7) 4.Proteus设计与仿真 (9) 4.1元器件清单 (9) 4.2基于单片机水位控制原理图5 (9) 4.3基于单片机的水位控制PCB图6 (10) 4.4水位检测的主程序 (10) 4.5 实验仿真结果 (13) 4.6 结语 (14) 5 设计体会 (14) 参考文献 (15)
1概述 液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。在工业生产过程中，有很多地方需要对容器的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。液体的液位的自动控制,是近年来新开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合的产物,工程作业采用的是微机控制和原有的仪表控制,微机控制有以下明显优势: 1)直观而集中的显示各运行参数,能显示液位状态。 2)在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数,可以方便的改变液位的上限、下限。 3) 具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性 综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。一般,工业控制系统的工作环境差,干扰强,利用单片机控制就能克服这些缺点,因此单片机在控制领域得到广泛的应用,使用单片机控制液体液位是很好的选择。 目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作
单片机课程设计 说明书 专业：机械设计制造及其自动化 设计题目：智能温控器 设计者： 指导老师： 设计时间：
一、课题名称：一个基于51单片机的智能温控器课程 设计 二、主要技术指标及工作内容和要求：本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子 器件设计，一个电源开关，两个控制温度设定按键（增大/减小），四位数码管分别显示设 定温度和实际温度，量程为0~99度，打开电源开关后设定温度初始化为26度。 1，按键输入采用中断方式，两个按键分别接INT0和INT1。 2，采用铂电阻（Pt100)温度传感器进行温度测量，模数转换采用ADC0809。 3，单片机根据设定温度S和实测温度P控制继电器R的动作，死区设为2度：当P<=S-1时，控制R接通电加热回路; 当P>S+1时，控制R断开电加热回路； 当S-1 基于单片机控制的电铃控制器 一．设计要求 （一）基本功能 1.显示：可以显示星期、时、分和秒 2.打铃：每天可设置20次，打铃持续时间每次1-90秒可调，每次打铃的间隔 时间1-99 分钟可调. 3.铃声：内置蜂鸣器可以发出监控声音 （二）性能: 时间日误差< 1.5秒 （三）扩展功能: 1．可设定单/双休息日不打铃 2．随季节变化,每天自动调整开与关的时间 目录 1引言 (1) 2总体设计方案 (1) 2.1设计思路 (1) 2.2总体设计框图 (1) 2.3设计方案 (1) 3设计原理分析 (2) 3.1按键功能 (2) 3.2状态指示 (2) 3.3打铃控制 (2) 3.4电路原理图 (2) 4程序流程框图 (3) 4.1总体程序流程图 (3) 4.2主程序流程图 (3) 4.3校时程序流程图 (4) 4.4时钟打铃程序流程图 (4) 5心得与体会 (5) 参考文献 (5) 附录 (6) 基于单片机控制的电铃控制器 摘要：该设计介绍了一种以AT89c51单片机为核心，以七段数码管显示星期、时、分和秒，发光二极管作为指示灯标志及按键较时、定时的自动打铃器。 关键词：单片机电铃自动数码管 1引言 基于目前传统电铃噪音大，声音刺耳，不符合人们追求绿色环保的要求，我们采用89c51单片机设计了一套自动打铃系统。单片机（Single－Chip Microcomputer SCM）技术的应用，不但降低了生产成本，同时也方便了消费者，使操作简洁、安全。单片机的应用使许多复杂的事情，都能够简单、方便的实现了。用单片机控制的自动打铃器，充分发挥单片机体积小，价格便宜，功耗低，可靠性好等特点，充分发挥了单片机的控制优势。本打铃器可用于作息时间控制，方便了广大师生。 2总体设计方案: 2.1设计思路 利用单片机及其定时器设计的一个时钟，在每次毫秒加1的计时过程中，都与设定的打铃时间作比较，如果相等就输出打铃信号，不等则返回。如此反复运行。 2.2总体设计框图 键盘电路复位电路 数码管显示 状态指示 打铃信号AT89S51 图1 总体设计框图 2.3设计方案 根据设计任务的基本要求，设计了由单片机（AT89S51）作为主控器件，七段数码管作为显示电路，七个按键组成的按键操作电路，七个发光二极管组成的状态指示电路，以及三极管、蜂鸣器组成的报警提示电路和继电器组成的打铃信号输出电路构成的自动打铃器。 除了以上的硬件电路外，还充分利用软件、硬件相结合，充分发挥单片机设计的优势。使设计更具特色。 系统可分成三部分，即时钟电路、时间显示电路、控制电路，而时钟电路起控制主导作用。 单片机原理及系统课程设计 专业：自动化 班级：自动化1201 姓名: 王文玉 学号：201209005 指导教师：苟军年 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014年12月12日 基于单片机的水位控制系统设计 1 引言 单片机课程的学习，不仅要在课本上学到知识，更要在实际中得到锻炼。我认为要学好单片机这门课程，更重要的是要学会通过实践巩固学到的知识，只有把学到的知识通过实践不断体会理解，才能更好的掌握这门课程。本次课程设计我选择制作的题目是基于单片机的水位控制系统的设计，在此次课程设计中主要以水塔供水为例,进行设计介绍。该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和C语言程序，并用Proteus软件仿真。 1.1 设计背景 水位控制系统是现今生活和工业一种比较实用的系统,其应用范围广泛,主要涉及水塔、水库和锅炉水位的控制等领域。以水塔供水为例,供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。目前，控制水塔水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制实现自动运行，使水塔内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。实际供水过程中要确保水位在允许的范围内浮动，应采用电压控制水位,通过实时检测电压，测量水位变化，从而控制电动机工作状态，保证水位在正常范围内。 2 设计方案及原理 2.1通过水位变化上下限的控制方式 这种控制方式通过在水塔的不同高度固定不动的3根金属棒ABC，以感知水位的变化情况。A棒接+5V电源，B棒﹑C棒各通过一个电阻与地相连。利用51单片机为控制核心，设计成一个对供水箱水位能自动进行检测控制的系统。如果水塔水位处于警界低水位状态时，启动水泵,水泵开始正转，开始向水塔供水；如果水塔水位处于正常水位状态时,水泵停止工作，水泵停转；如果水塔水位处于警界高水位状态时，启动水泵,水泵开始反转，开始从水塔排水；供水系统出现故障时，自动报警；故障解除时，水泵恢复正常工作。 2.2水塔水位控制原理 在水塔内的不同高度处，安装固定不变的3根金属棒A、B、C，用以反映水 单位代码0 2 学号 分类号TH6 密级 课程设计说明书 水箱水位控制系统设计 院（系）名称机械工程学院 专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名 指导教师 2015年10 月27 日 黄河科技学院课程设计任务书 机械工程学院机械系机械设计制造及其自动化专业12 级1 班学号1200000000 姓名指导教师 题目: 水箱水位控制系统设计 课程:单片机应用技术 课程设计时间2015 年10 月13 日至10 月27 日共 2 周课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页） 1. 设计要求 在高塔的内部我们设计一个简易的水位探测传感器用来探测三个水位，即低水位，正常水位，高水位。低水位时送给单片机一个高电平，驱动水泵加水，红灯亮；正常范围的水位时，水泵加水，绿灯亮；高水位时，水泵不加水，黄灯亮。 2. 设计任务与要求（完成后需提交的文件和图表等） 1〉系统硬件电路设计 根据该系统设计的功能要求选择所用元器件，设计硬件电路。要求用Proteus 绘制整个系统电路原理图。 2〉软件设计 根据该系统设计的功能要求进行软件设计，要求用VISIO软件绘制整个系统及各部分的软件流程图。并根据流程图编写程序并汇编调试通过。列出软件清单，软件清单要加以注释。 3〉Proteus仿真 用Proteus对系统软硬件进行仿真调试通过。 4〉软硬件实际调试 5〉编写设计说明书一份，内容包括任务书、设计方案分析、硬件设计部分要绘制整个系统电路原理图，对各部分电路设计原理做出说明。软件设计部分要绘制整个系统及各部分的软件流程图，并列出软件清单，软件清单要求加注释，并在各功能块前加程序功能注释。调试结果整理分析及设计调试的心得体会。3．工作计划（进程安排） 第1周基本完成软、硬件的设计（分散在教学过程中完成）。第二周2天绘 1、概述 目前在皮带运输巷和提升运输巷使用的信号装置大致有两类，一类是传统的隔爆型电磁式电铃；另一类是组合式声光信号电铃，其中有一些具有单工对讲功能。后者在技术和功能上都有了较大发展，但要实现多水平信号区分、二级传送、安全灯自动转换等功能仍需要增设大量电缆及隔爆型三通、四通等，投资大、故障率高。针对目前这种状况，我们研制生产了KXT23型数显通信声光信号装置。 该产品结构上为隔爆兼本安型设计，采用单片微控制器及调制解调技术，仅需一条四芯信号电缆，即能实现发出声、光信号、单工对讲、自动区分多水平、二级传送、红绿灯转换等功能。技术领先、设计合理、一机多用。可应用于皮带机巷和轨道运输巷，是目前声光信号装置中理想的更新换代产品。 2、主要技术参数 3、主要功能 3.1、发出声光信号、数显打点数功能 在等机状态下，按下信号装置的“信号按钮”，联线上的各装置，均发出声光信号，并数字显示打点数（二级传送除外）。 3.2、自动实现二级传送功能 将车房的信号装置，设置为二级传送状态（将DTP2开关中“1”拨到数字侧，“2”拨到ON侧），井口发出打点信号时，车房及其它水平相应发出声光信号，并显示打点数；当其它水平打点时，车房的信号装置，只有灯光及数字显示，而不发出打点声，也无127V电压输出，无须使用双联按钮，自动实现二级传送。 3.3、对讲呼叫功能 在待机状态下，可实现单工对讲及呼叫功能。按下信号装置对讲按钮，联线的所有信号装置均能听到讲话及呼叫，松开对讲按钮，信号装置均处于接收状态。 注：在绞车运行时，应禁止对讲呼叫，以免影响司机操作。 3.4、多水平数显功能 将每台信号装置设置一个编码（如井口为“1”，一水平为“2”，车房不设置等），按下信号装置“信号按钮”后，其它所有联机装置都数显打点位置的编码，同时根据编码的不同而发出不同的音调，无须增加任何电缆及设备，自动实现多水平的信号区分。 3.5、安全灯自动转换功能 在轨道运输中当绞车起动时，可对车房信号装置输入36V电压信号或工作闸继电器常开接点信号，每个水平都可自动实现安全灯转换，而无需重新架设电缆。 3.6、打点信号电压输出功能 本装置可输出与打点信号同步的电压信号，当设置为二级传送状态时，只有DIP8编码为“1”的信号装置发出的信号，H、I端子才有127V电压输出，编码不为“1”的信号装置发出的信号，H、I端子无127V电压输出。 当不用二级传送时，任意位置发出信号，H、I端子均有127V电压输出。4、结构原理 原理框图见附图<一>。 该装置为隔爆兼本安型设计，由隔爆腔、本安腔、电源板、主机板构成。采用单片微控制器及调制解调技术，以实现声音、数字信号的传输及各种控制功能。 对讲声音，由送话器经过放大送主处理器，然后通过调制解调器加到电源线上，接收机把电源线上的信号经调制解调器，通过主处理器，把声音信号还原出来。经功率放大后，驱动扬声器发声。 位置数据信号通过打点控制，使主处理器经调制解调器把信号送入电源线上，接收机则把信号经调制解调器送入主处理器，主处理器经过运算后送入位置 1 概述 液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。在工业生产过程中，有很多地方需要对容器内的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。液体的液位的自动控制,是近年来新开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合的产物,工程作业采用的是微机控制和原有的仪表控制,微机控制有以下明显优势: 1)直观而集中的显示各运行参数,能显示液位状态。 2)在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数,可以方便的改变液位的上限、下限。 3) 具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性 综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。一般,工业控制系统的工作环境差,干扰强,利用单片机控制就能克服这些缺点,因此单片机在控制领域得到广泛的应用,使用单片机控制液体液位是很好的选择。 目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作更看重的是理论和算法,数年来这方面的研究的论文较多,着重生产实际的很少。在上海,新型的单片机测控装置与系统研究的生产基础较雄厚,在生产过程中需要新型的测控装置与系统,因此在不断的努力研究与开发。上海的工程技术研究人员更着重的是生产实际研究,对理论、算法和成果的论文较少;深圳在研制新型 基于51单片机的多功能温度控制器的设计 在某些工业生产过程中，如恒温炉、仓库储藏、花卉种植、小型温室等领域都对温度有着严格的要求，需要对其加以检测和控制。传统的温度测量方法是将温度传感器输出的模拟信号放大后送至远端A／D转换器，最后单片机对A／D转换后的数据进行分析处理。这种方法的缺点是模拟信号在传输的过程中存在损耗并且容易受到外界的干扰，导致测量的温度精度不高。 文中以STC89C52RC单片机为控制核心，利用美国Dallas公司最新推出的单总线数字温度传感器DSl8820测量温度，单片机处理后对温度进行控制，并将温度显示在LCDl602上，还可通过按键设置温度上下限值实现温度超限报警等功能。 1 系统的组成和工作原理 多功能温度控制系统的结构，系统由六部分组成：控制核心部分、温度数据采集部分、加热装置控制部分、液晶显示部分、按键输入部分和报警提示部分。单片机启动温度采集电路完成温度的一次转换，然后读出转换后的数字量并转化成当前的温度呈现在显示模块中，并将当前的温度与通过按键输入电路设定的保持恒温度数进行比较，以实现温度的控制。还可以通过按键设置温度的上下限值以实现超温或低温报警提示功能。本系统的设计目标要对温度的控制精度达到0．1℃。 1．1 报警电路 报警电路采用蜂鸣器作为发声装置，当温度高于设定的上限值或低于下限值，给蜂鸣器送周期为1s，占空比为50％的方波，报警的时间可以持续1分钟或等待按键解除报警，这由软件控制实现。 1．2 按键电路 采用2×3的小键盘，键盘的识别可以采用两种方法：行扫描法和行反转法。两种方法都要注意消除按键的抖动。文中采用行扫描法并做成子程序，出口参数为按键的键值。定义键K1设置TH，K2设置TL，K3调高TH或TL，K4调低TH或TL，K5对TH或TL的数值进行确认。 1．3 温度检测电路 温度检测电路采用智能温度传感器DSl8820，它与单片机相连只需要3线，减少了外部的硬件电路。DSl8820主要性能特点如下： (1)测温的范围为-55～125℃，最大分辨率可以达到0．0625℃； (2)电源电压范围为3．0～5．5V； (3)供电模式：寄生供电和外部供电； (4)封装形式有两种：3脚的TO-92封装和8脚的SOIC封装； (5)可编程的温度转换分辨率，分辨率为9～12位(包括1位符号位)，由配置寄存器决定具体位数，配置寄存器的格式如表1所示。 其中RlR0是用来设定分辨率的，分辨率的定义如表2所示。 由表2可以看出，分辨率设定得越高，温度转换所需要的时间就越长，因此应根据实际应用的需要来选择合适的分辨率。本文中选取12位分辨率，每隔1秒检测一次温度。12位分辨率的温度数据值格式如下： 当S=0表示测得的温度为正值，当S=l表示测得的温度为负值。 1．3．1 DSl8820的存储器结构 DSl8820的存储器有高速暂存RAM和非易失性电擦写EEPROM。高速暂存RAM的内容从低 1概述 液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。在工业生产过程中，有很多地方需要对容器内的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。液体的液位的自动控制,是近年来新开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合的产物,工程作业采用的是微机控制和原有的仪表控制,微机控制有以下明显优势: 1)直观而集中的显示各运行参数,能显示液位状态。 2)在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数,可以方便的改变液位的上限、下限。 3) 具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性 综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。一般,工业控制系统的工作环境差,干扰强,利用单片机控制就能克服这些缺点,因此单片机在控制领域得到广泛的应用,使用单片机控制液体液位是很好的选择。 目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作更看重的是理论和算法,数年来这方面的研究的论文较多,着重生产实际的很少。在上海,新型的单片机测控装置与系统研究的生产基础较雄厚,在生产过程中需要新型的测控装置与系统,因此在不断的努力研究与开发。上海的工程技术研究人员更着重的是生产实际研究,对理论、算法和成果的论文较少;深圳在研制新型的 浙江理工大学 《单片机系统设计及应用实验》 设计报告 题目：基于51单片机的温控智能电风扇专业：机械电子工程 班级：机电11（1）班 姓名：叶惠芳 学号：2011330300302 指导教师：袁嫣红 机械与自动控制学院 2014 年7 月3 日 目录 摘要 (4) 第一章课程设计的目标及主要内容 (5) 1.1课程设计的目标及意义 (5) 1.2温控智能电风扇的主要内容和技术关键 (5) 1.2.1课程设计的主要内容 (5) 1.2.2技术关键 (5) 第二章温控智能电风扇控制系统硬件设计 (6) 2.1课程设计总体硬件设计 (6) 2.2芯片及主要器件选择 (6) 2.2.1控制核心的选择 (6) 2.2.2温度传感器的选用 (7) 2.2.3显示电路 (7) 2.3芯片及器件介绍 (7) 2.3.1 AT89C51单片机 (7) 2.3.2 L298芯片介绍 (8) 2.3.3 DS18B20温度传感器 (9) 2.3.4LED数码管简介 (11) 2.4主要硬件电路 (12) 2.4.1温度检测电路设计 (12) 2.4.2 电机调速电路设计 (12) 2.4.3 PWM调速原理 (13) 2.4.4 LED数码管显示电路及按键电路 (13) 第三章温控智能电风扇控制系统软件设计与实现 (14) 3.1 主程序 (14) 3.2 数字温度传感器模块 (14) 3.3电机调速与控制子模块 (16) 第四章调试结果与总结 (16) 4.1 调试结果 (16) 4.2 课程设计总结 (20) 参考文献 (21) 附录一 (23) 附录二 (24) 附录三 (25) o 课 程 设 计 任 务 书 题目 水位控制器设计 专业、班级 学号 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容： ① 熟悉单片机应用系统的设计方法和规范，达到综合的目的。② 学习文件检索和查找数据手册的能力。③ 学习protel 软件的使用。 ④ 学会整理和总结设计文档报告。二、基本要求： ① 以MCS-51系列单片机为核心，组成一个水位自动控制系统。② 六区间式水位显示。③ 全自动位式进水。④ 满水、低水水位报警。 ⑤ 水位传感器故障自检及报警提示。⑥ 能延时恢复的报警消音。三、主要参考资料： ① 张毅坤等 单片微型计算机原理及应用 西安 西安电子科技大学出版社 ② 李建忠编著 单片机原理及应用 西安 西安电子科技大学出版社 完 成 期 限： 指导教师签名： 课程负责人签名： 2013年 12月 16 日 目录 摘要...................................................I 1、概述. (1) 1.1、系统原理 (1) 1.2、系统结构图 (1) 1.3、控制方案说明 (2) 1.4、系统组成及原理 (2) 2、硬件设计 (4) 2.1、单片机最小系统电路设计 (4) 2.2、水位检测传感器的选用 (5) 2.3、稳压电路的设计 (6) 2.4、光报警电路的设计 (7) 2.5、水泵的介绍 (9) 2.6、继电器控制水泵加水电路 (12) 2.7、电源电路 (13) 2.8、看门狗技术 (14) 3、软件设计 (17) 3.1、系统总原理图 (17) 3.2、系统程序清单 (18) 总结 (20) 参考文献 (21) 附录 (22) 基于单片机的烘箱温度控制器设计 目录 1.项目概述 (1) 1.1.该设计的目的及意义 (1) 1.2.该设计的技术指标 (2) 2.系统设计 (3) 2.1.设计思想 (3) 2.2.方案可行性分析 (4) 2.3.总体方案 (5) 3.硬件设计 (6) 3.1.硬件电路的工作原理 (6) 3.2.参数计算 (7) 4.软件设计 (8) 4.1.软件设计思想 (8) 4.2.程序流程图 (9) 4.3.程序清单 (10) 5.系统仿真与调试 (11) 5.1.实际调试或仿真数据分析 (11) 5.2.分析结果 (13) 6.结论 (12) 7.参考文献 (13) 8.附录 (14) 1.项目概述： 1.1．该设计的目的及意义 温度的测量及控制，随着社会的发展，已经变得越来越重要。而温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数，准确测量和有效控制温度是优质，高产，低耗和安全生产的重要条件。在工业的研制和生产中，为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用微电子技术是重要的途径。它的作用主要是改善劳动条件，节约能源，防止生产和设备事故，以获得好的技术指标和经济效益。 而本设计正是为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用以51系列单片机为控制核心，对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标。 通过本设计的实践，将以往学习的知识进行综合应用，是对知识的一次复习与升华，让以往的那些抽象的知识点在具体的实践中体现出来，更是对自己自身的挑战。 1.2．该设计的技术指标 设计并制作一个基于单片机的温度控制系统，能够对炉温进行控制。炉温可以在一定围由人工设定，并能在炉温变化时实现自动控制。若测量值高于温度设定围，由单片机发出控制信号，经过驱动电路使加热器停止工作。当温度低于设定值时，单片机发出一个控制信号，启动加热器。通过继电器的反复开启和关闭，使炉温保持在设定的温度围。 （1） 1KW 电炉加热(电阻丝)，最度温度为120℃(软件实现) （2）恒温箱温度可设定，温度控制误差≦±2℃（软件实现PID） （3）实时显示温度和设置温度，显示精度为1℃(LED)。 （4）温度超过设置温度±5℃，发出超限报警，升温和降温过程不作要求。 （5）升温过程采用PID算法，控制器输出方式为PWM输出方式，降温采用自然冷却。 （6）功率电路220 VAC供电，强弱电气电隔离 2.系统设计 2.1.设计思想 以87C51单片机为整个温度控制系统的核心，为解决系统出现一时的死机的问题，需构建复位电路，来重新启动整个系统。要想控制温度，首席必须能够测量温度，就需要一温度传感器，将测量得到的温度传给单片机，经单片机处理后，去控制继电器等器件实现电炉的断与通来达到温度期望值，当温度超过设定上下限值时，可以通过中断信号，控制指示灯的亮灭，来提醒温 2011年12月 武汉纺织大学外经贸学院 毕业论文 题目：教师电铃的PLC控制 姓名：大名 学号: 0814771065 专业：自动化0822 指导老师：谢天华 目录 一、设计任务 1、作息时间控制器控制设计大纲 (4) 2、设计步骤 (4) 二、设计过程 1、时间控制显示程序 (5) 1.1秒脉冲显示程序 (5) 1.2分钟显示程序 (6) 1.3小时显示程序 (7) 1.4星期显示程序 (9) 1.5自动扫描秒程序 (11) 1.6开机显示 (12) 2、电铃控制程序 (14) 2.1作息时间电铃控制 (16) 2.2双休日电铃控制 (17) 3、学生宿舍开（熄）灯程序 (18) 4、控制器输入输出点分配 (19) 5、PCB接线图及元器件 (21) 5.1 PCB的外部接线图 (21) 5.2 元器件 (22) 6、作息时间控制器控制梯形图 (22) 7、作息时间控制器使用说明 (23) 概述 PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升，这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。 所以PLC才被越来越多的人所熟悉，也被广泛的应用于自动化的生产与生活当中。而本课题就来源于学校的实际情况，包括上下课打铃程序、双休日控制程序以及控制学生宿舍开（熄）灯等自动化程序的控制，相信PLC将会更加贴近生活，服务大众。 1引言 大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响，而且也关系着生产的安全。在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监则器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的会危机到生产人员的人身安全等。所以，对水箱控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统，可以最大限度的避免事故的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。 2历史背景 在过去的几十年中，水箱主要是手动控制，即便采用浮标，电极等机械式控制，也极易造成资源的浪费。大部分原因是水箱内部水位没有及时反馈，从而使控制上有一定的延迟，从而造成了水量过多或者没能及时补水而导致资源的浪费或生产出现异常。因而实现对水箱水位的实时精确控制以改善补水过多和及时补水的情况，成为过去几十年水箱控制技术发展的重点。[1] 我国仍然处于生产型发展中国家，所有几乎在能源相关的所有领域中，水箱是比不可少的部件，即使是发达国家也不例外。它性能的优良与否关系直接关系到企业的生产安全和效益。随着我国嵌入式技术的发展，我国控制系统技术已经达到国际水平，但是在中小型企业以及民用产品，大量的水箱控制任然通过专职的人员进行控制。随着我国单片机开发技术的逐渐成熟，以及单片机生产成本的下降，基于单片机的水箱控制系统应用到中小型以及民用产品有着交大的发展空间。而且越来越多的水箱生产厂商开始聘用单片机开发人员和电路设计人员，将控制系统成为水箱设计的一部分，以提高自身产品的安全性能和科技含量来提高产品在市场中的竞争力。[2] 3发展现状基于单片机控制的电铃控制器
基于单片机的水位控制系统设计
单片机水箱水位控制系统设计
电铃使用说明书
基于单片机的水位控制系统设计
基于51单片机的多功能温度控制器的设计
基于单片机的水位控制系统设计
基于51单片机的温控智能电风扇
基于单片机的水位控制系统设计.
基于-单片机的烘箱温度控制器设计
教室电铃的PLC自动控制
基于单片机的水位检测文献综述
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