基于單片機(jī)的液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-wenkub.com

　 　

【正文】 RS位 電阻代號 參考值 00 無 無 01 1 兩千歐 10 2 四千歐 11 3 八千歐 表 5 RS位與阻值大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 總結(jié) 29 總結(jié) 液位控制系統(tǒng)在現(xiàn)代生活、工業(yè)、醫(yī)療以及軍事上都有著廣泛的應(yīng)用，例如工業(yè)中冷凝器中冷凝水液位的調(diào)節(jié)、鍋爐中水位的調(diào)節(jié)、醫(yī)療中液氧的灌輸以及生活中熱水器自動進(jìn)關(guān)水等。 寄存器數(shù)據(jù)在模式為下午（ AP值為 1）情況下能被載入，此時 WP值為零；上午（ AP值為0）情況下不能被載入，此時 WP值為一。 開始 判斷是否有 通信請求 通信響應(yīng)處理 返回 請求信息 是 否 滿足條件 1 滿足條件 n 響應(yīng)處理 1 響應(yīng)處理 n ? ? 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第四章 軟件設(shè)計(jì) 28 發(fā)送時將 E設(shè)置 為一，從而使數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)系統(tǒng) 。 停止位為一位。 是否按鍵 調(diào)用延時程序 Key_value==P3amp。該方案通過方式查詢輸入 /出端讀取當(dāng)前鍵設(shè)置狀態(tài)，相應(yīng)的端口變低，所以讀取 I / O端口的狀態(tài)為低電位，以確定是否被按下一個按鈕（圖 18）。 鎖存的靜態(tài)方式需要被展現(xiàn)的數(shù)值先運(yùn)作完成后才能鎖存，元器件采用 74LS273。 名稱 代號 管腳 初值 運(yùn)作意義 初始化端口 AD RD 1 轉(zhuǎn)換（模 /數(shù)）元件獲取數(shù)值（初始狀態(tài)禁止讀 取） AD WR 0 轉(zhuǎn)換（模 /數(shù)）元件獲取數(shù)值（初始狀態(tài)不運(yùn)作） E 0 通 訊獲取與發(fā)送（ 初始 狀態(tài)獲?。? DIS 0 顯示數(shù)據(jù)鎖存控制 （ 初始 狀態(tài) 保持 ） RELAY 1 繼電器 運(yùn)作（ 初始狀態(tài)斷開 ） 初始化波特率元件 TMOD 0x22 定時 /計(jì)數(shù)器 運(yùn)作 方式 第 二 類 SCON 0x40 串行 端八 位 UART運(yùn)作狀態(tài) TH1 0xf4 波特 值 4800bps TL1 0xf4 IE 0 定時 元件 中斷 不被允許 TR1 1 運(yùn)作 定時器 REN 1 串行 端獲取 數(shù)據(jù) 請求被通過 初始化 數(shù)值 X mark 0x7531 字節(jié) 指針 （數(shù)據(jù)存儲） NUM tab 0x0001 數(shù)據(jù)存儲區(qū)指針 Up LQ 0xCF 高極值（初始） Down LQ 0x10 低 極值（ 初始 ） 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第四章 軟件設(shè)計(jì) 25 進(jìn)制方式 滿 量程 比率 （四位） 對應(yīng) 電壓幅值 （ V ref） （四位） 十六 二 高 低 高 低 F 1111 15/16 15/256 E 1110 14/16 14/256 D 1101 13/16 13/256 C 1100 12/16 12/256 B 1011 11/16 11/256 A 1010 10/16 10/256 9 1001 9/16 9/256 0 1000 8/16 8/256 7 0111 7/16 7/256 6 0110 6/16 6/256 5 0101 5/16 5/256 4 0100 4/16 4/256 3 0011 3/16 3/256 2 0010 2/16 2/256 1 0001 1/16 1/256 0 0000 0/16 0/256 表 3 A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)關(guān)系表 該部分程序見附件 B1。低可讀性匯編語言又是指令程序讀取的一大劣勢，應(yīng)用程序的需要常時間進(jìn)行開發(fā)并且其難度系數(shù)大，其缺陷是移植能力弱。 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 22 圖 15 電源工作信號燈電路圖 圖 16 時間單元電路 該模塊在無主電路供電（ VCC2）時，可用一號管腳（ VCC1） 座備用供電源使用，這兩個供電源其中較大端為實(shí)時供電方。二號與三號管腳鏈接的限定網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記記做 E，微控制器 P1 端的訪問用做信號的接收轉(zhuǎn)換與發(fā)送。 圖 12 MAX485 引腳圖 單片機(jī)上的 P 三號端零口 (RXD)與一號 (RO)管腳相接，四號管腳與單片機(jī) P3 二號口（ TXD）相接。 用阻值為 10KΩ 電阻在系統(tǒng)中與 150pF 的電容器構(gòu)造振蕩電路（ RC 路），按照技術(shù)手冊得： 六百零六千赫茲為芯片需求的震蕩頻率。 管腳九號（ VREF / 2）：外圍電路能夠提供該管腳的參考電壓，可通過該管腳直接輸送，一半范圍的輸入電壓為該端口的電壓值。 六號 （ VIN+）與七號 （ VIN— ）管腳：電壓被轉(zhuǎn)變之后的信號經(jīng)由正負(fù) VIN端送 入，不共地的電壓或是差動的信號在該端口是能夠被送入的。 五號管腳（ INTR）：該管腳為結(jié)束轉(zhuǎn)換信號輸出端，輸出變?yōu)榈碗娢粫r言下之意轉(zhuǎn)換完成并終止，中止或信號查詢都可從芯片中獲取到。 引腳四號與十九號引腳：時鐘電路存在于 ADC0805? ADC0801中 ，就在四號與十九號兩管腳件外加電容電阻對就能夠生成轉(zhuǎn)換所需的時鐘電路，其低頻振蕩是 f CLK≈1/ 。 在 LED與 74LS47中加入電阻用來限制電流起到保護(hù)作用，如圖 9。 在管腳一號位為高電位，鎖存端即十一號管腳觸發(fā)（上升）并進(jìn)行存儲與鎖定，該狀態(tài)一旦被激活輸送 D1~D8端將會別鎖存當(dāng)前電位值，與此同時引腳 Q0~Q7輸出端會有相應(yīng)的體現(xiàn)。如果對于要求精度不高的系統(tǒng)來說，在該電路中不需要添加 S6與 S7，這兩個鍵的作用分別用于預(yù)警值的選擇與確定。 該方案通過查看輸入 / 出端口讀取當(dāng)下按鈕情況，有按動時對應(yīng)的輸入 /出端轉(zhuǎn)成低電位，不按則處于下拉阻力方式的高電位狀態(tài)，所以獲取輸入 / 出端現(xiàn)狀即可確定是否被按下一個按鈕。輸送端 OE 與地相接即三態(tài)門輸送處于常開狀態(tài)。 不論 D0~D7 端口與 LE 端口的狀態(tài) 如何， Q 零至七端口的輸出狀態(tài)全為高阻（浮空狀態(tài)）；管腳 1 為低電位情況下 Q0~Q7 端口的輸出即刻與 D0~D7 端口的輸入狀態(tài)一致，前提LE 管腳有下降沿的體現(xiàn)。擴(kuò)大外部存儲器通常運(yùn)用 74LS373。 VCC、 VSS為電源線和地線 。 存儲單元的硬件設(shè)計(jì) 內(nèi)存塊設(shè)定相對明了，因?yàn)閱纹瑱C(jī)作為數(shù)據(jù)線和低八位地址線一起使用，則必須應(yīng)用地址鎖存元件 74LS373。 為了讓單片機(jī)能在常規(guī)狀態(tài)下運(yùn)行，這就需要滿足單片機(jī)的運(yùn)行條件，考慮到不必準(zhǔn)確的時間系統(tǒng)，并為計(jì)算通信串行波特率便捷，選取 ，以及額外復(fù)位電路構(gòu)造了單元模塊。 作為高電位口 EA（連接 VCC側(cè)）， CPU的內(nèi)部命令將會被運(yùn)作。在閃存編程中，此管腳能夠進(jìn)行 PROG（編程脈沖）的輸送。 端口 P3能夠收到控制信號，該信號是關(guān)于閃存編程與驗(yàn)證的 。 端口 P2是上拉電阻的八位雙向輸入 / 輸出端，其中 4 TTL邏輯電平可用 P2端的輸出緩沖器帶動。當(dāng)程序校對時外面將電阻進(jìn)行上拉是有 必要的。 當(dāng)進(jìn)入程序和外部數(shù)據(jù)存儲器， P0端還用作低八位地址 /數(shù)據(jù)多路復(fù)用。 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 12 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 總體硬件模塊圖 圖 2 總體硬件模塊圖 該框圖簡述了調(diào)控模型由待測液位的數(shù)值獲取，到液位值數(shù)模轉(zhuǎn)換并傳遞給數(shù)據(jù)存儲元件（存儲并利用提高單片機(jī)運(yùn)作效率），信號轉(zhuǎn)換處理再傳遞給單片機(jī)直至顯示是否報警，電機(jī)是否需要運(yùn)作，同時屏幕顯示液位值（有時鐘要求的可添加），其中通訊單元的出現(xiàn)能夠達(dá)到與主機(jī)系統(tǒng)通 信的目的。 為了提高處理器工效減少處理時間，而且 RAM內(nèi)存速率快且易于使用特性，因此掉缺電時 RAM數(shù)據(jù)丟失的情況被忽略。 NAND可以供給高密度結(jié)構(gòu)單元進(jìn)而形成高密度存儲，其快速性也體現(xiàn)在輸入與刪除性能上，其中 FLASH難以特殊管理。 NAND存儲器的結(jié)構(gòu)單元是串行方式，存儲單元被讀出是在已提交單位的前提下進(jìn)行的，該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是能夠達(dá)到 1/2G的空間容量，該器件的使用率很高，同時低成本也便于大范圍推廣。當(dāng)電源被阻斷時存入的數(shù)據(jù)會丟失，它主要用于短期使用的程序。添加 A和 B之間的匹配阻可選 100Ω。 / RE對應(yīng)為終端接收端，當(dāng)該端口邏輯值是零時，該元件處于接收狀態(tài) 。 該調(diào)控模型應(yīng)用常規(guī) RS485端口， RS232 / RS485轉(zhuǎn)換元件和 PC完成通訊鏈路。然而， RS48 RS232通訊媒體和物理層 的鏈接方式，想達(dá)到訪問雙向的特性應(yīng)該將通信程序排列出來，這些大部分是不滿足 OSI標(biāo)準(zhǔn) / ISO標(biāo)準(zhǔn)，只有各自類型性能得以體現(xiàn)，這也說明了程序沒有兼容性 [5]。使用通信電纜一百五十皮法每米，十五米是通訊長度極大值 。 ，抗共模噪聲抑制性能增強(qiáng)，也就是干預(yù)性能優(yōu)良一面的展現(xiàn)。 經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)串行方式 RS485的特性： 邏輯值為 1，此刻兩線間電壓差是 +6v~+2v。 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè) 計(jì)） 第二章 系統(tǒng)的總體方案 9 本次設(shè)計(jì)選用的元件為高低液位測量儀。 在常規(guī)狀態(tài)下的液體位置測量儀通?？梢苑譃閮纱箢悾旱谝淮箢悶榻佑|式的測量儀，另一類為非接觸方式的液位測量儀。 MKUR3100 投入式液位計(jì)是由液位變送器型 URA 及 URB 數(shù)字電平指示器由兩部分組成，水位控制和測量水位，污水處理，水利和化學(xué)工業(yè)，冶金和適用的其他部門 。水蒸汽在渦輪機(jī)葉片的渦輪機(jī)的侵蝕機(jī)片，從而產(chǎn)生不均勻的應(yīng)力。工業(yè)生產(chǎn)中常見的鍋爐系統(tǒng)以及船體鍋爐系統(tǒng)，系統(tǒng)中都會存在著“虛假液位”的現(xiàn)象，由于鍋爐的溫度、水蒸氣濃度以及液位控制系統(tǒng)在非平靜環(huán)境下作 業(yè)造成待測機(jī)體晃動，造成液位控制精度不準(zhǔn)確，導(dǎo)致液位控制有偏差 [2]，針對這種現(xiàn)象常采用串級控制。 基于上述參值的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)使用額定值為 120V交流 /24V直流的電壓，運(yùn)行在電流三安電壓五伏的小型器件。 電動機(jī)在直流運(yùn)行環(huán)境下接通電源即可旋轉(zhuǎn)，電機(jī)具有較大慣性導(dǎo)致掉電后關(guān)閉不會立刻停止，旋轉(zhuǎn)一定角度后停止，如果電機(jī)需要旋轉(zhuǎn)角度的精確控制，對此閉環(huán)算法是復(fù)雜的，體積龐大也就同系統(tǒng)硬件與之對應(yīng)。在目前情況下繼電器電流值被降低到一定幅度時該器件將返回?zé)o動力下釋放情況，此時吸和電流將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于該時刻電流值。 ，該參值是由元件動作后造成的吸和現(xiàn)象，并在此狀態(tài)下?lián)p耗的電流最小值。該元件集聚了調(diào)控系統(tǒng)（輸入端回路）與被調(diào)控系統(tǒng)（輸出端回路 ），此元件的存在其實(shí)就是使用更少的電流來調(diào)控一個較大的自動刀閘。 當(dāng)電壓和被選傳感元件誤差相近時，滿足設(shè)計(jì)要的元件即為 ADC0804。某些轉(zhuǎn)換器提供各種各樣的管腳，要保護(hù)好轉(zhuǎn)換的精度必須要先確保管腳正確使用，雙擊性的偏置以及量程的變換是決定轉(zhuǎn)換器可控量程的因素。轉(zhuǎn)換率被定義是在完成該變換（模 /數(shù)）所需時間倒值。系統(tǒng)裝置的測量精準(zhǔn)度必須與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精準(zhǔn)度相符合，換句話說為了不造成測量誤差的擴(kuò)大，需要總體造成的誤差與量化的誤差值百分比小盡可能的?。环催^來應(yīng)依照測量精度對轉(zhuǎn)換器規(guī)定特定的位值需求。 被稱為低分辨率的轉(zhuǎn)換元件（模 /數(shù)）通常低于八位的轉(zhuǎn)換元件（模 /數(shù)），中分變率的轉(zhuǎn)換元件（模 /數(shù)）為九至十二位，超過十三位的被稱作高清晰度的轉(zhuǎn) 換元件（模 /數(shù)）。其優(yōu)良特性是分辨性能高，具有 低廉價位，損耗功能小，但要有外部電路計(jì)數(shù)電路模板一齊完成模數(shù)轉(zhuǎn)換。 積分型的運(yùn)作方式（模 /數(shù)）在頻率（脈沖頻率）或一個時間（脈沖寬度信號）下轉(zhuǎn)換輸送電壓，然后由定時器 /計(jì)數(shù)器獲取的數(shù)值。由于 該轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)化率高，需要 2n1 個比較器進(jìn)行 n 位轉(zhuǎn)換，從而使電路規(guī)模加大，也造成價位高的現(xiàn)象，因而只適用于高速 AD 轉(zhuǎn)換視頻的特定區(qū)域。 模擬 /數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)方案 模擬 /數(shù)字信號的 轉(zhuǎn)換是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制系統(tǒng)與外界控制的關(guān)鍵，多種不同性質(zhì)的轉(zhuǎn)換器在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，第一要看怎樣選擇適當(dāng)?shù)脑_(dá)到系統(tǒng)的要求。但靜態(tài)展示需要待改進(jìn)的地方，首先為占用更多輸入 /輸出端口，造成資金投入相對上浮。 調(diào)控模型精準(zhǔn)度必須不大于五米測量范圍，十分之一的測量精確度，預(yù)測模型的檢測取值空間五米，十分之一的準(zhǔn)確率， 5 10％ =。 被選機(jī)型 AT89S52 具有下列功能：字節(jié)為二百五十六的 RAM，字節(jié)為八千的閃存，看門狗（防系統(tǒng)死飛），三十二位輸入 /輸出，數(shù)據(jù)指針為兩個，計(jì)數(shù)器 /定時器十六位為三個，其中調(diào)控模型的中斷結(jié)構(gòu)為一個六向量二級，時鐘電路、雙工串行端口和振蕩元件（片內(nèi)）。 系統(tǒng)控制過程中使用交流 二百二十伏作為供電源并且使用直流五伏電源為單片機(jī)供電，被選單片機(jī)支