单片机水温水位控制系统
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电子信息工程实验教学中心《综合课程设计》设计报告完成日期:2015/6/30目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 项目研究背景及意义 (2)1.2 课题现状32 总体设计方案及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 设计原理 (4)3.2 设计方案 (5)3.3 传感器模块 (5)3.3.1 传感器的选择 (5)3.4 系统工作原理......................................................... 错误!未定义书签。
3.5 水位显示电路 (7)3.6 外部晶振时钟电路的设计 (7)3.7 时钟电路的设计 (8)3.8 自动报警电路 (8)3.9 中央处理器模块 (9)3.10 继电器控制模块 (9)3.11 水位检测系统仿真图 144 软件设计 (13)4.1 主程序工作流程图 (13)5 总结 (15)6 参考文献 (15)附录 (16)附件1:原理图 (16)附件2:仿真图 (16)附件3:元件清单 (17)附件4:程序........................................................................... 错误!未定义书签。
摘要随着社会的发展,科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活,单片机作为微型计算机发展的一个重要分支,具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势,以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。
该课程设计的题目是基于单片机的水塔水位控制,在此水塔水位控制系统中,检测信号来自插入水中的4个金属棒,以感知水位变化情况。
工作正常情况下,应保持水位在某一范围内,当水位变化发生故障的时候,及时关断电机电源,发出声、光报警信号。
其目的在于对单片机技术的应用,由单片机实现自动运行,使水塔内水位始终保持在一定范围,以保证连续正常地供水。
基于单片机的水位检测控制系统设计学院:专业:姓名:指导老师:信息学院自动化刘翔学号:职称:0901********盛珣华曹宇教授助理工程师中国·珠海二○一三年五月诚信承诺书本人郑重承诺:本人承诺呈交的毕业设计《基于单片机的水位检测控制系统设计》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。
本人签名:日期:年月日基于单片机的水位检测控制系统设计摘要随着社会和科技的进步,以及人们的生活标准水平逐步的提高与发展,方便的全自动控制系统生活的开始逐步进入到我们的生活,单芯片微型计算机发展是其中的一个重要分支,具有高可靠性,高性能价格比,低电压,低功耗等优点,以单片机为核心的自动化控制系统已经赢得了广泛的应用范围。
本设计是基于单片机的水位检测控制系统设计。
设计系统的目的在于应用单片机的自动运行技术,使得水塔中的水位始终保持在一定范围内,以保证连续正常的供水。
本设计是以AT89C51单片机为核心部件的水塔水位检测控制仿真系统设计的,用以检测水位并进行控制、处理以及报警功能,并在Proteus仿真软件环境中仿真测试。
结果表明,设计的系统具有良好的检测和控制功能,方便移植性和可扩展性。
关键词:水位控制单片机报警Based SCM the water level detection control system designAbstracWith the social and technological progress, as well as the level of people's standard of living gradually improve with the exhibition, and the convenience of automatic control system for the beginning of life gradually into our lives, single-chip microcomputer development is an important branch,the advantages of high reliability, high performance and low cost, low-voltage, low-power microcontroller as the core of the automation control system has won a wide range of applications.The title of the graduate design microcontroller-based water level detection and control system design, three metal rods into the water used to detect the signal, the conductivity of the water, can see that the water level changes. Under normal circumstances, the water level should be kept within a certain range changes, the water level does not exceed the stipulated upper and lower limits, in the event of a system failure, should be promptly cut off electrical power, and there should be sound and audible alarm signals of the light-emitting diode. Design System aimed the application microcontroller run automatically, so that the water level in the water tower always maintained within a certain range in order to ensure the continuous normal water. The design is based on AT89C51 microcontroller as the core components of the water tower water level detection and control simulation system designed to detect water level control, processing, and alarm functions, and Proteus simulation software environment simulation testing. Experimental results show that the design of the system has a good detection and control functions, portability and scalability.Keywords:Level controlmicrocontroller alarm目录1前言 (1)1.1.本设计在国内发展概况 (1)1.2国外发展概况 (1)1.3设计目的 (2)1.4设计意义 (2)2总设计 (2)2.1设计的技术要求 (2)2.2应解决的主要问题 (3)2.3设计原理 (3)2.4方案选择 (3)2.5给定参数 (5)2.6整体方案设计 (5)2.7优点和特色 (6)2.8创新点 (7)2.9系统运行过程可能存在的问题 (7)2.9.1现场数据经过DTU发送后在远程监控室接收不到 (7)3硬件介绍 (7)3.1光电耦合器4N25 (7)3.1.1工作原理 (7)3.1.2主要性能 (8)3.1.3引脚图和引脚名称 (8)3.1.4极限参数 (8)3.2单片机芯片STC90C516RD+ (9)3.2.1芯片简介绍 (9)3.2.2芯片STC90C516RD+引脚 (9)3.2.3主要性能 (10)3.3电磁继电器 (11)3.4蜂鸣器 (11)3.5远程通信模块DTU (12)3.6液位高度传感器 (12)4组态软件 (13)4.1组态概况 (13)4.2组态设计 (13)5软件设计 (17)5.1Keil软件 (17)5.2程序方框图 (17)5.3程序设计 (18)5.4I/O口的分配 (18)5.5子程序 (18)5.5.1延时子程序 (18)5.5.2报警子程序 (19)5.5.3初始化子程序 (20)5.4主程序 (20)6结论 (22)参考文献 (23)谢辞 (24)附录 (25)程序代码 (25)1前言1.1.本设计在国内发展概况国产水位监测仪主要有浮筒式水位仪、压力传感器式水位仪、超声波式水位仪等,在功能齐全、性能稳定等方面,虽然与国际上先进的同类型产品存在一定差距,但是却可以基本满足水位监测及控制的需要。
电子信息工程实验教学中心《综合课程设计》设计报告完成日期:2015/6/30目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 项目研究背景及意义 (2)1.2 课题现状32 总体设计方案及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 设计原理 (4)3.2 设计方案 (5)3.3 传感器模块 (5)3.3.1 传感器的选择 (5)3.4 系统工作原理......................................................... 错误!未定义书签。
3.5 水位显示电路 (7)3.6 外部晶振时钟电路的设计 (7)3.7 时钟电路的设计 (8)3.8 自动报警电路 (8)3.9 中央处理器模块 (9)3.10 继电器控制模块 (9)3.11 水位检测系统仿真图 144 软件设计 (13)4.1 主程序工作流程图 (13)5 总结 (15)6 参考文献 (15)附录 (16)附件1:原理图 (16)附件2:仿真图 (16)附件3:元件清单 (17)附件4:程序........................................................................... 错误!未定义书签。
摘要随着社会的发展,科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活,单片机作为微型计算机发展的一个重要分支,具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势,以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。
该课程设计的题目是基于单片机的水塔水位控制,在此水塔水位控制系统中,检测信号来自插入水中的4个金属棒,以感知水位变化情况。
工作正常情况下,应保持水位在某一范围内,当水位变化发生故障的时候,及时关断电机电源,发出声、光报警信号。
其目的在于对单片机技术的应用,由单片机实现自动运行,使水塔内水位始终保持在一定范围,以保证连续正常地供水。
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文目录河系学院本科生毕业论文(设计)诚信声明 ........................................................ 错误!未定义书签。
河西学院本科生毕业论文(设计)开题报告 ........................................................ 错误!未定义书签。
摘要 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
ABSTRACT ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
1. 绪论 (2)1.1 研究背景 (2)1.2研究现状 (2)2.设计任务及要求分析 (3)2.1 设计任务及要求 (3)2.1.1 设计任务 (3)2.1.2 设计要求 (3)2.1.3 要求分析 (3)3. 系统方案论证与选择 (3)3.1方案设计 (3)3.2 系统整体方案 (5)3.2 各单元电路方案论证 (5)3.3 主要模块简介 (7)3.3.1 核心芯片STC89C51单片机 (7)3.3.2 1602液晶显示器 (9)4. 硬件电路设计 (13)4.1 单片机最小硬件系统电路 (13)4.2水位显示电路 (13)4.3 水位调整及其报警电路 (15)4.4初值设置按键电路 (15)5. 程序设计 (16)5.1水位控制系统主程序设计流程图 (16)5.2 水位控制系统主程序 (16)6. 实物调试与测试 (16)6.1实物图 (17)6.2 测试结果分析 (17)7. 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (20)附录 (21)河西学院本科生毕业论文(设计)题目审批表 (29)河西学院物理与机电工程学院指导教师指导毕业论文情况登记表 (30)河西学院毕业论文(设计)指导教师评审表 (31)河西学院本科生毕业论文(设计)答辩记录表 (36)1. 绪论1.1 研究背景水位自动控制技术越来越频繁地进入到自动控制系统设计者的视线。
单片机水箱水位控制系统+硬件框图+流程图+电路图+汇编源程序
单片机水箱水位控制系统+硬件框图+流程图+电路图+汇编源程序给水泵电机主控回路图如下:三本系统8051单片机控制部分结构本系统采用8051单片机,引脚具体控制如下:P1口和P3口为输入输出检测信号和控制信号。
下面是8051芯片引脚具体分配:P1.0:水位低低输入信号。
(低0 高1)P1.1:水位低输入信号。
(低0 高1)P1.2:水位高输入信号。
(高1,低0)P1.3:手动与自动转换输入信号。
(手动1,自动0)P1.4:M1起动KM1控制输出信号。
(手动1,自动0)P1.5:M2起动KM1控制输出信号。
(手动1,自动0)P1.6:M1开关状态输入信号。
(开0,关1)P1.7:M2开关状态输入信号。
(开0,关1)P3.0:水位低低报警输出信号。
论文网
P3.1:水位低报警输出信号。
P3.2:水位高报警输出信号。
P3.4:手动起动M1输入信号,低电频有效动作。
P3.5:手动起动M2输入信号,低电频有效动作。
P3.6:手动停M1输入信号,低电频有效动作。
P3.7:手动停M2输入信号,低电频有效动作。
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基于单片机的水位控制系统设计摘要随着微电子工业的迅速发展,单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中,为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。
经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目,通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。
设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。
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汇编程序,并用Proteus软件仿真。
关键字:电子;水位控制;单片机;ProteusAbstractWith the rapid development of microelectronics industry, intelligent MCU is widely used in electronic products, in order to enable students to have a deeper understanding of the intelligent controller controlled by single chip microcomputer. After a comprehensive analysis of selected by the intelligent liquid level controller MCU control as the research project, through training to fully stimulate students to analyze problems, to solve problems and the comprehensive application of knowledge potential. Based on the design of a single-chip microcomputer control system of water tower water level detection. This system can realize the water level detection, motor fault detection, processing and alarm functions, and realize the high, low water level warning alarm, high warning level processing. The interface circuit schematic diagram, the corresponding software design flow chart and assembler, and simulation with Proteus software.Keywords:electronic; water level control; MCU; Proteus1引言水塔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。
目录1.引言............................................. - 4 -2.高塔设计方案..................................... - 4 -3.系统组成与工作原理............................... - 6 -3.1系统组成 (6)3.2系统工作原理 (6)4.单元电路设计..................................... - 6 -4.1单片机控制处理电路 .. (7)4.2传感器的选用 (7)4.3稳压电路的设计 (8)4.4光报警显示系统 (8)4.5继电器控制水泵加水电路 (9)4.5.1 继电器控制电路的原理图............................ - 9 -4.5.2 光电耦合器简介................................... - 10 -5.程序流程........................................ - 11 -6.系统仿真........................................ - 11 -6.1程序编译与加载 .. (11)6.2系统仿真 (12)6.3仿真结果分析 (15)7.结束语.......................................... - 15 -基于单片机水位控制系统摘要本文主要通过水位控制系统设计解决了人工加水的难题,该设计中主要涉及电源电路、水位探测传感电路、稳压电路、单片机系统、光报警显示电路、继电器控制水泵加水电路、以及高塔模型。
通过仿真实现了此次设计。
关键字:单片机,水位控制系统,PROTEUS仿真,80C52ABSTRACTIn this paper, the water level control system through the design of the artificial increase of water problems, mainly related to the design of power supply circuit, the water level detection sensor circuit, voltage regulator circuits,single-chip system, light alarm display circuit, adding water pump relay control circuit, as well as tower model. Achieved through the design simulation.Keywords:Single-chip, The water level control system, PROTEUS simulation ,80C521.引言随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活,以单片机为核心的高楼供水的水位控制系统就是其中之一。
基于单⽚机的⽔塔⽔位⾃动控制系统的设计【开题报告】开题报告电⽓⼯程及其⾃动化基于单⽚机的⽔塔⽔位⾃动控制系统的设计⼀、课题研究意义及现状不论社会经济如何飞速,⽔在⼈们正常⽣活和⽣产中起着重要的作⽤。
⼀旦断了⽔,轻则给⼈民⽣活带来极⼤的不便,重则可能造成严重的⽣产事故及损失,从⽽对供⽔系统提出了更⾼的要求,满⾜及时、准确、安全充⾜的供⽔。
如果仍然使⽤⼈⼯⽅式,劳动强度⼤,⼯作效率低,安全性难以保障,由此必须进⾏⾃动化控制系统的改造。
从⽽实现提供⾜够的⽔量、平稳的⽔压、⽔塔⽔位的⾃动控制有设计低成本、⾼实⽤价值的控制器。
该设计采⽤分⽴的电路实现超⾼、低警戒⽔位处理,实现⾃动控制,⽽达到节能的⽬的,提⾼了供⽔系统的质量。
本次课题的研究意义:1.通过这次的设计,更加深了对单⽚机理论⽅⾯的理解。
2.掌握单⽚⾯的内部模块的应⽤。
3.了解和掌握单⽚⾯应⽤系统的软硬件的设计过程,⽅法及实现。
4.通过这次的商讨也培养了我独⽴分析和解决问题的⼯作能⼒及实际⼯程设计的基本技能。
5.通过外⽂翻译在⼀定的程度上加强了我的阅读能⼒。
⽔箱⽔位控制系统的技术已⽐较成熟,有简单机械式控制装置的系统,也有复杂控制器控制的系统。
⽬前对⽔箱⽔位控制的系统⼤致可分为以下2种:(1)机械式控制系统。
机械式控制系统结构简单、成本低廉。
但这种控制装置故障多,误动作多,且只能单独控制,与计算机进⾏通信较难实现。
(2)交流调压/变频调速控制系统。
该系统是通过安装在⽔泵出⼝管道上的压⼒传感器,把出⼝压⼒变成标准⼯业电信号的模拟信号,经过前置放⼤、多路切换、A/D变换成数字信号传送到单⽚机,经单⽚机运算和给定参量的⽐较,进⾏PID运算,得出调节参量;经由D/A变换给调压/变频调速装置输⼊给定端,控制其输出电压变化,来调节电机转速, 以达到控制⽔箱⽔位的⽬的。
⼆、课题研究的主要内容和预期⽬标随着城市⾼层建筑供⽔问题的⽇益突出,保持供⽔的⾃动控制、提⾼供⽔质量是相当重要的;同时要求保证供⽔的可靠性和安全性。
XX学院毕业设计(论文)论文题目:单片机水温水位控制系统系别:专业班级:学生姓名:指导教师:年月日目录摘要 (1)概述 (2)课题研究的目的及意义 (2)技术指标 (2)一.详细设计方案 (2)1.1 总体结构设计 (2)1.2水位检测系统 (4)二.元件说明 (4)2.1工作原理 (4)2.2片机的选择 (5)2.3温度传感器 (5)2.4水位传感器 (5)三.硬件模块设计 (6)3.1单片机模块设计 (6)3.2温度检测模块 (7)3.3水位检测模块 (7)3.4 控制模块 (8)3.5 驱动电路设计 (9)四.软件设计 (9)4.1软设计整体思路 (9)4.2 温度检测系统 (9)五.结论 (10)单片机水温水位控制系统【摘要】本温度设计采用现常见的89C51单片机,配以DS18B20数字温度传感器,该温度传感器可自行设置温度上下限。
单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较,由此做出判断是否启动继电器以开启设备。
系统包括单片机模块、温度检测模块、水位检测模块和驱动电路设计四个部分。
【关键词】DS18B20数字温度传感器 89C51 水温水位概述课题研究的目的及意义目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便登问题,很多控制器只具有温度和水位显示功能,不具有温度控制功能。
即使热水器具有辅助加热功能,也可能由于加热时间不能控制而产生过烧,从而浪费电能。
鉴于此,我以89C51单片机为检测控制核心,采用数码管显示温度,设计了一种太阳能热水器微控制器,实现了温度和水位参数的实时显示,具有温度设定、水位控制功能。
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。
炉温可以在一定范围内由人工设定,并能在炉温变化时实现自动控制。
若测量值高于温度设定范围,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范围内。
⑴温度设定范围为0~99℃,最小区分度为1℃,温度控制的误差≤1℃⑵能够用数码管精确显示当前实际温度值⑶按键控制:设置键、加一键、减一键一.详细设计方案1.1 总体结构设计方案一:测温电路的设计,可以使用DS18B20温度传感器利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集后,把采样得到的模拟信号送入ADC0809进行A/D转换读入单片机进行A/D转换后,通过串行口输入,就可以用单片机进行数据的处理,同时在显示电路上,就可以将被测温度显示出来。
方案二:考虑使用温度传感器,结合单片机电路设计,采用一只DS18B20温度传感器,直接读取被测温度值,之后进行A/D转换,依次完成设计要求。
比较以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计容易实现,故实际设计中拟采用方案二。
在本系统的电路设计方框图如图所示,它由三部分组成:⑴主控芯片89C51;⑵数据显示部分;⑶传感器部分。
图:度计电路总体设计方案(1)控制部分采用传统的数字模似电路,功能可以实现,但电路复杂,温度误差大,成本高,可靠性也比较差;于是我选择采用单片机89C51控制,它结构简单,可以减少外围电路的搭接,并且89C51使用方便,成本比较低,性能稳定,还可以控制各模块输入输出。
但是由于其不能直接进行模数转换,因此要做外围电路设计中加AD0809芯片。
(2)显示部分四位一体的共阳数码管,(3)传感器部分DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温。
这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作,由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。
数字温度传感器DS18B20把采集到的温度经数模转换后通过数据引脚传到单片机的P1口,单片机接受温度并存储。
此部分只用到DS18B20、AD0809和单片机,硬件很简单。
1.2水位检测系统对于水位进行控制的方式有很多,而应用较多的主要有3种,三种方式的实现如下:方案一:简单的机械式控制方式。
其常用形式有浮标式、电极式等,这种控制形式的优点是结构简单,成本低廉。
方案二:利用单片机进行水位检测和控制,基于数字电路的全自动控制,其工作过程是被测水位经过模拟信号采集模块进行采样,然后把采样得到的模拟信号送入ADC0809进行A/D转换读入单片机,再由单片机进行处理,得出结果是否启动/停止控制电路执行信号以达到水位的控制,具体硬件流程框图入图3.2.1所示。
图:方案二具体流程框图方案三:采用89C51单片机为核心控制器的电路。
因为单片机电路结构简单成本低廉、可靠性高,便于实现各个控制功能能很好的完成设计任务。
水位检测由本设计使用的电极式水位传感器通过检测来实现水位的改变。
获得当前水位并通过LED灯显示。
综合以上三种方案,方案一和方案二由于缺少温度检测模块,而水温也是影响太阳能热水器很重要的一方面:比如说水箱中水温度过高导致水沸腾这时候虽然水所在刻度不是满的,实际上已经溢出,这样说来方案一和方案二的设计算不上智能。
方案三是在方案二的基础上完善和加强的,采用单片机键的双边通信,比起方案二更加方便,也更加合理。
二.元件说明2.1工作原理本文阐述了基于单片机的水温水位控制系统的设计方法,此种方法是以89C51单片机为主控制单元,对水温水位参数进行控制,从而提高了电器的工作稳定性。
以DS18B20为温度传感器的对水温进行数据采集并实现温度控制。
该控制系统还可以实时存储相关的温度数据以及水位高度并能记录当前的时间。
为了实现功能本系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括89C51单片机最小系统,测温电路、测水位电路、LCD12864液晶显示电路以及报警电路、键盘输入参数等。
系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序、水位显示子程序、按键处理程序、12864液晶显示程序以及数据存储程序以及时间显示程序等2.2片机的选择单片机的选择在整个系统设计中至关重要,要满足大内存、高速率、通用性、价格便宜等要求,选择89C51作为主控芯片。
2.3温度传感器DS18B20原理与特性本系统采用了DS18B20单总线可编程温度传感器,来实现对温度的采集和转换,大大简化了电路的复杂度,以及算法的要求。
2.4水位传感器单片机水塔水位控制原理如图所示,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.水位应控制在虚线范围之内。
为此,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。
用以反映水位变化的情况。
其中,A 棒在下限水位.B棒在上、下限水位之间,C棒在上限水位(底端靠近水池底部.不能过低,要保证有足够大的流水量)。
水塔由电机带动水泵供水。
单片机控制电机转动,随着供水,水位不断上升.当水位上升到上限水位时,由于水的导电作用。
使B、C棒均与+5 V连通。
因此b、C两端的电压都为+5 V即为。
l”状态,此时应停止电机和水泵工作,不再向水塔注水;当水位处于上、下限之间时。
B棒和A棒导通.而C棒不能与A棒导通,b端为“r状态。
C端为“O”状态。
此时电机带动水泵给水塔注水,使水位上升,还是电机不工作,水位不断下降,都应继续维持原有工作状态;当水位处于下限位置以下时,B、C棒均不能与A棒导通,b、c均为“0”状态。
此时应启动电机转动,带动水泵给水塔注水。
三.硬件模块设计3.1单片机模块设计控制模块是整个设计方案的核心,它控制了温度的采集、处理与显示、温度值的设定与温度越限时控制电路的启动。
该电路采用按键加上电复位,S2为复位按键,复位按键按下后,复位端通过51Ω的小电阻与电源接通,迅速放电,使RST引脚为高电平,复位按键弹起后,电源通过8.2KΩ的电阻对10KμF的电容C5重新充电,RST引脚端出现复位正脉冲.AT89S51内部有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器,但要形成时钟脉冲,外部还需附加电路,本设计采用内部时钟方式,利用芯片内部的振荡器,然后在引脚XTAL1和XTAL2两端跨接晶体振荡器,就构成了稳定的自激振荡器,发出的脉冲直接送入内部时钟电路,C6和C7的值通常选择为30pF左右,晶振Y1选择12MHz.为了减小寄生电容,更好地保证振荡器稳定、可靠地工作,振荡器电容应尽可能安装得与单片机引脚XTAL1和XTAL2靠近。
单片机的31脚(EA)接+5V电源,表示允许使用片内ROM。
3.2温度检测模块温度由DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20 采集。
DS18B20 测温范围为-55°C~+125°C,测温分辨率可达0.0625°C,被测温度用符号扩展的16 位补码形式串行输出。
CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。
本设计采用三引脚PR-35封装的DS18B20,其引脚图见图。
Vcc接外部+5V 电源,GND接地,I/O与单片机的P3.4(T0)引脚相连。
温度传感器电路引脚图3.3水位检测模块3.3.1时钟电路与复位电路要使单片机按照设计要求正常工作,完整单片机最基本的工作要求,考虑到系统无需精确地定时功能,且为了方便串口通信波特率的计算,采用11.0592MHz 的晶振提供系统时钟。
并附加复位电路,组成单片机最小系统。
复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。
我们采用上电自动复位,其是通过外部复位电路的电容充电来实现的。
其电路图如图所示。
这样,只要电源Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位,即接通电源就完成了系统的复位初始化。
关于参数的选定,在振荡稳定后应保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。
当采用的晶体频率为6 MHz时,可采用C=22µF,R=1kΩ;当采用的晶体频率为12 MHz时,可采用C=10µF,R=8.2kΩ。
(b)按键电平复位(a)上电复位电路图:复位电路如果上述电路复位不仅要使单片机复位,而且还要使单片机的一些外围芯片也同时复位,那么上述电阻、电容参考值应作少许调整。
对于CMOS型的89C51,由于在RST端内部有一个下拉电阻,故可将外部电阻去掉,而将外接电容减至1µF。
3.3.2 A/D采集转换电路本系统A/D芯片所选用的是ADC0809,该大规模集成电路芯片是一种由单一+5V电源供电,采用逐次逼近转换原理,能够对8路0—+5V输入模拟电压进行分时转换的八位并行通用型可编程模数转换器。
ADC0809由单片机控制驱动,对传感器进行定式循环采集,然后单片机将各测量参数传至PC机,进行后台数据处理。
电路连接如图。