c51課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于at89c51單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　二○一五年五月三十一日</p><p>　　蚌埠學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系本科課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表</p><p>　　蚌埠學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　分工協(xié)作說(shuō)明</b></p>

2、<p><b>　　目 錄 </b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　一 引 言4</b></p><p>　　二 設(shè)計(jì)方法和原理4</p><p>　?。ㄒ唬┧坏目刂圃?</p><p&

3、gt;　?。ǘ┛傮w設(shè)計(jì)方案4</p><p><b>　　三 硬件設(shè)計(jì)5</b></p><p>　　（一）硬件設(shè)計(jì)方案5</p><p>　?。ǘ┲餍酒珹T89C515</p><p>　?。ㄈ?光報(bào)警及顯示電路6</p><p>　?。ㄋ模?鍵盤連接電路6</p>

4、<p>　　（五） 復(fù)位電路6</p><p>　?。?晶振電路7</p><p><b>　　四 軟件設(shè)計(jì)9</b></p><p>　　（四） 程序流程圖及其分析9</p><p>　　五 系統(tǒng)仿真及實(shí)際調(diào)試9</p><p>　?。ㄒ唬┰骷鍐?</p&

5、gt;<p>　?。ǘ?系統(tǒng)調(diào)試及仿真9</p><p><b>　　六 總 結(jié)10</b></p><p><b>　　致 謝11</b></p><p>　　附錄一 源代碼13</p><p><b>　　摘 要</b></p>&l

6、t;p>　　水箱水位控制系統(tǒng)研究背景：</p><p>　　在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常常需要控制液體水位。隨著國(guó)家工業(yè)的迅速發(fā)展，水位控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用到石油、化工、醫(yī)藥、食品等各行各業(yè)中。低溫液體（液氧、液氮、液氬、液化天然氣及液體二氧化碳等）得到廣泛的應(yīng)用，作為貯存低溫液體的容器要保證能承受其載荷；在發(fā)電廠、煉鋼廠中，保持正常的鍋爐汽包水位、除氧器水位、汽輪機(jī)凝氣器水位、高、低壓加熱器水位等，是設(shè)備安全運(yùn)行的保

7、證；在教學(xué)與科學(xué)研究中，也經(jīng)常碰到需要進(jìn)行水位控制的實(shí)驗(yàn)裝置。</p><p>　　水箱水位控制系統(tǒng)研究意義 ：</p><p>　　大型水箱是很多公司生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的部件，它的性能和工作質(zhì)量的優(yōu)良不僅僅對(duì)生產(chǎn)有著巨大的影響，而且也關(guān)系著生產(chǎn)的安全。在過(guò)去，大量的對(duì)水箱操作是由相應(yīng)的人員進(jìn)行操作的，這樣的人工方式帶來(lái)了很大的弊端，比如水位的控制，時(shí)刻監(jiān)控水箱的環(huán)境，夜間的監(jiān)控

8、等等，操作員稍有疏忽，或者簡(jiǎn)易的監(jiān)則器件損壞，將帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的損失，更嚴(yán)重的會(huì)危機(jī)到生產(chǎn)人員的人身安全等。所以，對(duì)水箱控制，如果能夠使用精密的而且完全會(huì)嚴(yán)格按照生產(chǎn)規(guī)定運(yùn)行的自動(dòng)化系統(tǒng)，可以最大限度的避免事故的幾率，同時(shí)也能節(jié)省資源并能有效提高生產(chǎn)效率。 從水資源節(jié)約方面考慮，以往的人工控制在很多情況下，造成資源不必要的浪費(fèi)，大部分原因是水箱內(nèi)部水位沒(méi)有及時(shí)的反饋信息到操作員，從而使控制上有一定的延遲，從而造成了水量過(guò)多或者沒(méi)

9、能及時(shí)補(bǔ)水而導(dǎo)致資源的浪費(fèi)或生產(chǎn)出現(xiàn)異常。而對(duì)水箱水位的監(jiān)控以及自動(dòng)化的引入可以很好的改善補(bǔ)水過(guò)多和及時(shí)補(bǔ)水的情況，可以很好的節(jié)約資源有效的降低成本。 單片機(jī)，一小塊芯片上集成了一個(gè)微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分，它的誕生使眾多自動(dòng)化控制系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。80C51以它功能強(qiáng)大，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，制造廉價(jià)，支持指令集較多。所以應(yīng)用到眾多嵌</p><p>　　1）直觀而集中的顯示運(yùn)行參數(shù)，能顯示水位狀態(tài)。 &l

10、t;/p><p>　　2）在運(yùn)行中可以隨時(shí)方便的修改各種各樣的運(yùn)行參數(shù)的控制值，并修改系統(tǒng)的控制參數(shù)，可以方便的改變水位的上限、下限。 </p><p>　　3）具有水體控制過(guò)程的自動(dòng)化處理以及監(jiān)控軟件良好的人機(jī)界面，操作人員在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上能根據(jù)控制效果及時(shí)修改運(yùn)行參數(shù)，這樣能有效地減少工人的疲勞和失誤，提高生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)性、安全性。 </p><p&g

11、t;　　綜合以上的種種優(yōu)點(diǎn)可以預(yù)見(jiàn)采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是行業(yè)的大勢(shì)所趨。單片機(jī)在一塊芯片上集成了一片微型計(jì)算機(jī)所需的CPU、存儲(chǔ)器、輸入、輸出等部件。單片機(jī)自問(wèn)世以來(lái)，性能不斷提高和完善，體積小、速度快、功耗低的特點(diǎn)使它的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。一般工業(yè)控制系統(tǒng)的工作環(huán)境差，干擾強(qiáng)，利用單片機(jī)控制就能克服這些缺點(diǎn)，因此單片機(jī)在控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，使用單片機(jī)控制水箱水位是很好的選擇。 </p><p>　　水

12、箱水位控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ：</p><p>　　目前，水箱控制系統(tǒng)已不僅僅局限于大型的電廠、煤炭、鋼鐵等大型企業(yè)領(lǐng)域，它以自身的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)慢慢深入到一些民用水箱產(chǎn)品。但是目前階段，它的成本還很高。比如把一臺(tái)純手工家用水箱設(shè)計(jì)成自動(dòng)化控制的水箱，從硬件的設(shè)計(jì)和鋪設(shè)，對(duì)于民用化產(chǎn)品實(shí)施的性價(jià)比較高。因此大規(guī)模的使用仍受到經(jīng)濟(jì)上的限制。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著自動(dòng)化技術(shù)的改進(jìn)和硬件成本

13、的降低，以及人們對(duì)資源浪費(fèi)的重視。水箱控制系統(tǒng)仍然有大規(guī)模推廣的前景。 我國(guó)仍然處于生產(chǎn)型發(fā)展中國(guó)家，所有幾乎在能源相關(guān)的所有領(lǐng)域中，水箱是比不可少的部件，即使是發(fā)達(dá)國(guó)家也不例外。它性能的優(yōu)良與否關(guān)系直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)安全和效益。隨著我國(guó)嵌入式技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)控制系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水平，但是在中小型企業(yè)以及民用產(chǎn)品，大量的水箱控制任然通過(guò)專職的人員進(jìn)行控制。隨著我國(guó)單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的逐漸成熟，以及單片機(jī)生產(chǎn)成本的下降，基于單

14、片機(jī)的水箱控制系統(tǒng)應(yīng)用到中小型以及民用產(chǎn)品有著交大的發(fā)展空間。而且越來(lái)越多的水箱生產(chǎn)廠商開(kāi)始聘用單片機(jī)開(kāi)發(fā)人員和電路設(shè)計(jì)人員，將控制系統(tǒng)成為水箱設(shè)計(jì)的一部分，以提高自身產(chǎn)品的安全性能和科技含量來(lái)提高產(chǎn)品在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力</p><p>　　水箱水位控制系統(tǒng)研究發(fā)展方向： </p><p>　　縱觀我們現(xiàn)在生活的各個(gè)領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上各種儀表的控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊

15、與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。以前沒(méi)有單片機(jī)時(shí)，這些東西也能做，但是只能使用復(fù)雜的模擬電路，然而這樣做出來(lái)的產(chǎn)品不僅體積大，而且成本高，并且由于長(zhǎng)期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會(huì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。在單片機(jī)產(chǎn)生后，我們就將控制這些東西變?yōu)橹悄芑耍覀冎恍枰趩纹瑱C(jī)外圍接一點(diǎn)簡(jiǎn)單的接口電路，核心部分只是由人為的寫入程序來(lái)完成。這樣產(chǎn)品的體積變小

16、了，成本也降低了，長(zhǎng)期使用也不會(huì)擔(dān)心精度達(dá)不到了。所以，它的魔力不僅是在現(xiàn)在，在將來(lái)將會(huì)有更多的 人來(lái)接受它、使用它。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的單片機(jī)年容量已達(dá)3億片，且每年以大約20%的速度增長(zhǎng)，但相對(duì)于世界市場(chǎng)我國(guó)的占有率還不到1%。特別是沿海地區(qū)的玩具廠等生產(chǎn)產(chǎn)品多數(shù)用到單片機(jī)，并不斷地輻射向內(nèi)地。所以，學(xué)習(xí)單片機(jī)在我國(guó)是有著廣闊前景的。</p><p><b>　　一 引 言</b>&

17、lt;/p><p><b>　　（一）設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常常需要測(cè)量液體液位。隨著國(guó)家工業(yè)的迅速發(fā)展，液位測(cè)量技術(shù)被廣泛應(yīng)用到石油、化工、醫(yī)藥、食品等各行各業(yè)中。低溫液體（液氧、液氮、液氬、液化天然氣及液體二氧化碳等）得到廣泛的應(yīng)用，作為貯存低溫液體的容器要保證能承受其載荷；在發(fā)電廠、煉鋼廠中，保持正常的鍋爐汽包水位、除氧器水位、汽輪機(jī)

18、凝氣器水位、高、低壓加熱器水位等，是設(shè)備安全運(yùn)行的保證，因此一個(gè)安全合適的水位系統(tǒng)是很必要的。</p><p><b>　　（二）設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)水位控制系統(tǒng)，要求用開(kāi)關(guān)來(lái)模擬水位的狀態(tài)，當(dāng)設(shè)定完水位后，系統(tǒng)根據(jù)水位情況控制電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)斷。具體要求如下：</p><p>　　1、設(shè)計(jì)單片機(jī)工作系統(tǒng)電路

19、。</p><p>　　2、通過(guò)鍵盤設(shè)置其預(yù)定水位，根據(jù)水位不同控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　3、利用Proteus進(jìn)行仿真。</p><p><b>　?。ㄈ┰O(shè)計(jì)方法</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是采用AT89C51單片機(jī)為核心芯片,及其相關(guān)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的水體液位控制系統(tǒng),采用八個(gè)鍵盤來(lái)模擬水位, CPU

20、循環(huán)檢鍵盤輸入狀態(tài),并用3位七段LED顯示示液位高度,檢測(cè)液位數(shù)據(jù),實(shí)施報(bào)警安全提示,當(dāng)水體液位低于用戶設(shè)定的值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)泵上水,當(dāng)水位到達(dá)設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)排水泵</p><p><b>　　二 設(shè)計(jì)方法和原理</b></p><p>　?。ㄒ唬┧坏目刂圃?lt;/p><p>　　單片機(jī)水塔水位控制原理如圖l所示，圖中的虛線表示

21、允許水位變化的上、下限位置。在正常情況下．水位應(yīng)控制在虛線范圍之內(nèi)。為此，在水塔內(nèi)的不同高度處，安裝固定不變的3根金屬棒A、B、C。用以反映水位變化的情況。其中，A棒在下限水位．B棒在上、下限水位之間，C棒在上限水位(底端靠近水池底部．不能過(guò)低，要保證有足夠大的流水量)。水塔由電機(jī)帶動(dòng)水泵供水。單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著供水，水位不斷上升．當(dāng)水位上升到上限水位時(shí)，由于水的導(dǎo)電作用。使B、C棒均與+5 V連通。因此B、C兩端的電壓都為+5

22、V，即為“l(fā)”狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)停止電機(jī)和水泵工作，不再向水塔注水；隨著水量的減少，當(dāng)水位處于上、下限之間時(shí)。B棒和A棒導(dǎo)通．而C棒不能與A棒導(dǎo)通，B端為“1”狀態(tài)。C端為“0”狀態(tài)。此時(shí)電機(jī)帶動(dòng)水泵給水塔注水，使水位上升，或是電機(jī)不工作，水位不斷下降，都應(yīng)繼續(xù)維持原有工作狀態(tài)；當(dāng)水位處于下限位置以下時(shí)，B、C棒均不能與A棒導(dǎo)通，B、C均為“0”狀態(tài)。此時(shí)應(yīng)啟動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)水泵給水塔注水，然后重復(fù)原來(lái)的過(guò)程，這就是簡(jiǎn)單的水位控制原理。<

23、;/p><p><b>　　圖1 水位控制原理</b></p><p><b>　?。ǘ┛傮w設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　系統(tǒng)的原理是采用8個(gè)按鈕進(jìn)行水位檢測(cè)，在現(xiàn)場(chǎng)的3個(gè)不同的位置，由下至上測(cè)量水體的液位值。并把這八個(gè)液位狀態(tài)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳到單片機(jī)中（在本系統(tǒng)中采用開(kāi)關(guān)的打開(kāi)與閉合來(lái)模擬）,在通過(guò)3位七段LED顯

24、示器顯示出液位的八種狀態(tài)并通過(guò)LED燈報(bào)警提示。當(dāng)水位過(guò)低（在1水位）時(shí)燈就會(huì)變亮，當(dāng)水位較高（在7水位時(shí)）等也會(huì)變亮，用來(lái)讓用戶察覺(jué)。在水位過(guò)高和過(guò)低時(shí)電磁閥都會(huì)自動(dòng)的抽水或排水，其具體的抽水和排水位置可以設(shè)定，此系統(tǒng)中采用的是7水位和1水位</p><p><b>　　三 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┯布O(shè)計(jì)方案</b>

25、;</p><p>　　系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)液位控制是利用把液位的利用來(lái)管進(jìn)行模擬，再通過(guò)AT89C51把輸出狀態(tài)直接接到單片機(jī)的I/O接口，單片機(jī)經(jīng)過(guò)運(yùn)算控制，輸出數(shù)字信號(hào)，輸出接口接LED進(jìn)行顯示,實(shí)現(xiàn)液位的報(bào)警和鍵盤的顯示與控制。</p><p>　　由下圖可觀察到水位由鍵盤控制輸入以后，通過(guò)AT89C51單片機(jī)的運(yùn)算控制，在通過(guò)LED進(jìn)行顯示,通過(guò)報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警,報(bào)警顯示之后再通過(guò)對(duì)閥門

26、的開(kāi)啟實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的液位進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,閥門的驅(qū)動(dòng)設(shè)備是電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　圖2即是液位控制系統(tǒng)。</p><p>　　圖2 水位控制系統(tǒng)分析</p><p>　?。ǘ┲餍酒珹T89C51</p><p>　　本系統(tǒng)采用AT89C51作為主要芯片，AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗

27、稱單片機(jī)。</p><p>　　單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。</p><p>　　由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</p>

28、<p>　　在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用AT89C51作為主要的芯片，它具有P0、P1、P2、P3四個(gè)I/O口，每個(gè)口又有8個(gè)接口，32個(gè)接口可以滿足外接電路的需要，更方便的顯示系統(tǒng)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用了單片機(jī)AT89C51的P0、P1、P3口，分別完成了顯示和控制以及報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　下圖為單片機(jī)AT89C51的引腳圖。</p><

29、p>　　圖3 AT89C51引腳圖</p><p>　　（三） 光報(bào)警及顯示電路 </p><p>　　圖4所示為系統(tǒng)的光報(bào)警及顯示電路，三段LED數(shù)碼管于單片機(jī)的P0-P7口相連，同時(shí)排阻的把根線也連在單片機(jī)的P0口上，作為上拉電阻。</p><p>　　圖4 光報(bào)警及顯示電路</p><p>　　（四） 鍵盤連接電路</p&g

30、t;<p>　　鍵盤連接電路如圖5所示，八個(gè)鍵盤k1-k8分別與單片機(jī)的p1口的p1-p7相連，這八個(gè)鍵盤的按下與否用來(lái)模擬的是水位的高低，k1鍵代表水位最低點(diǎn)，k8鍵代表的是水位最高點(diǎn)，當(dāng)k1鍵按下時(shí)，指示燈亮，電機(jī)正轉(zhuǎn)，開(kāi)始加水，一直加水至水位7（即7鍵按下時(shí)），電機(jī)開(kāi)始停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并反向轉(zhuǎn)動(dòng)抽水，水位開(kāi)始降低，直至到達(dá)3水位，燈亮電機(jī)開(kāi)始自動(dòng)加水，加水水位可以由用戶自己設(shè)定，本系統(tǒng)中采取的是3水位便開(kāi)始加水，7水位開(kāi)始

31、抽水。</p><p>　　本系統(tǒng)采用的是獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)，每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。它軟件是采用查詢式結(jié)構(gòu)，首先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對(duì)應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。</p><p><b>　　圖5 鍵盤連接電路</b></p&

32、gt;<p><b>　?。ㄎ澹?復(fù)位電路</b></p><p>　　系統(tǒng)的復(fù)位電路如圖6所示。</p><p>　　復(fù)位電路中上端于單片機(jī)的復(fù)位引腳相連，下面與與EA端相連，要使CPU只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H～FFFFH），則EA端必須保持低電平（接到GND端）。然而要注意的是，如果保密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)在內(nèi)部會(huì)鎖存EA端的狀態(tài)。&

33、lt;/p><p>　　當(dāng)EA端保持高電平（接Vcc端）時(shí)，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。其復(fù)位電路部分用來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位操作，末端與單片機(jī)的復(fù)位相連，按下復(fù)位鍵，當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p><b>　　圖6 復(fù)位電路</b></p><p><b>　　（六） 晶振電路<

34、;/b></p><p>　　晶體振蕩電路的兩個(gè)端口分別連接在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2上。晶振電路的作用是為本系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。晶振電路通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來(lái)提供。</

35、p><p><b>　　圖7 晶振電路</b></p><p><b>　　四 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（四） 程序流程圖及其分析</p><p>　　水位檢測(cè)是通過(guò)7個(gè)按鈕進(jìn)行水位檢測(cè)的，當(dāng)水位到檢測(cè)位置其輸出端口就向單片機(jī)輸出低電平。由上至下的第一個(gè)位置為水位上限報(bào)警線，即當(dāng)水位高于此

36、位置時(shí)，開(kāi)水閥控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提醒工作人員注意，加水電磁閥有可能出故障；第二個(gè)位置是自動(dòng)停止加水線，即當(dāng)水位高于此位置時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉加水電磁閥，停止加水；第三個(gè)位置是自動(dòng)加水線，即當(dāng)水位低于此位置時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)接通加水電磁閥，開(kāi)始加水；第四個(gè)位置是水位下限報(bào)警線，即當(dāng)水位低于此位置時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提醒工作人員。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的一個(gè)較大的優(yōu)點(diǎn)是可以設(shè)置多個(gè)水位，既用戶可根據(jù)

37、自己需要設(shè)定加水時(shí)的水位。</p><p>　　根據(jù)所分析的該系統(tǒng)的具體功能，可以畫出該系統(tǒng)的流程圖，流程圖應(yīng)該盡量力求簡(jiǎn)便，而且從中可以較容易的看出設(shè)計(jì)者的目的，充分的了解所需設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的功能，從而根據(jù)流程圖編寫程序。</p><p>　　圖8 水位控制流程圖</p><p>　　五 系統(tǒng)仿真及實(shí)際調(diào)試</p><p><b>　

38、?。ㄒ唬┰骷鍐?lt;/b></p><p>　?。ǘ?系統(tǒng)調(diào)試及仿真</p><p>　　將所有的硬件按照上面所說(shuō)的方法連接起來(lái)，將源程序在keil c中生成.hex文件，放在在proteus中連接好的電路圖中，運(yùn)行，則可得到正確的結(jié)果。</p><p>　　如下圖所示該仿真驗(yàn)證的過(guò)程為，首先按開(kāi)始按，然后按下按鍵開(kāi)關(guān)K1，這時(shí)數(shù)碼管顯示為1，代表此時(shí)

39、水位過(guò)低,電磁閥會(huì)自動(dòng)排水 。</p><p>　　按開(kāi)始按，然后依次按下按鍵開(kāi)關(guān)K2,K3,K4,K5,K6,這時(shí)數(shù)碼管顯示為2,3,4,5,6,表示此時(shí)水位處于正常，不偏高也不偏低。如下圖所示為當(dāng)水位正常時(shí)，數(shù)碼管顯示為2,4,6。</p><p>　　如下圖所示，該仿真驗(yàn)證的過(guò)程為，首先按開(kāi)始按，然后按下按鍵開(kāi)關(guān)K7，這時(shí)數(shù)碼管顯示為7，代表此時(shí)水位過(guò)高，電磁閥會(huì)自動(dòng)抽水。</

40、p><p><b>　　六 總 結(jié)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到了很多的困難，因?yàn)橹R(shí)是不連貫的，所以需要準(zhǔn)備很多方面的知識(shí)去融合，去聯(lián)系。由于在學(xué)習(xí)的時(shí)候更注重的是書面上的東西，而本次課程設(shè)計(jì)更多的是鍛煉了我的動(dòng)手動(dòng)腦能力，讓我有機(jī)會(huì)把課上學(xué)習(xí)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為可以在實(shí)際生產(chǎn)生活中應(yīng)用的技術(shù)。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要

41、介紹了水體的液位檢測(cè)控制，介紹了AT89C51單片機(jī)和其它一些單片機(jī)在液位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，介紹了它們的引腳和在系統(tǒng)中的電路圖，利用LED來(lái)進(jìn)行信號(hào)的輸出顯示,我設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,系統(tǒng)精度高，具有良好的人機(jī)交互功能,并設(shè)有液位報(bào)警，有問(wèn)題立即就能發(fā)現(xiàn)。通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制液位并實(shí)現(xiàn)水體的液位報(bào)警。液位控制在設(shè)定值上正常運(yùn)行不需要人工干預(yù)，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度小。</p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我了解到自己

42、的知識(shí)應(yīng)該充分利用在實(shí)踐上，在實(shí)踐中把書本上的知識(shí)固化成自己的能力。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候也有很多的想法，但是有一些想法被否定了，最終完成設(shè)計(jì)的時(shí)候優(yōu)先考慮了在課程上學(xué)習(xí)到的知識(shí)，并且和單片機(jī)、電子電路的知識(shí)結(jié)合起來(lái)。這次設(shè)計(jì)之后，我感覺(jué)到自己在自動(dòng)化專業(yè)上的學(xué)習(xí)應(yīng)該還有很長(zhǎng)的路走，自動(dòng)化是一個(gè)很有前途的行業(yè)，它涉及了生產(chǎn)生活的多個(gè)方面，對(duì)人們的影響可想而知，所以，學(xué)好自動(dòng)化專業(yè)的知識(shí)不僅僅是對(duì)自己能力提升和自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，更是一件很有意義，

43、可以讓自己有所感觸，有所收獲的事業(yè)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　大三下學(xué)期的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，在本學(xué)期的最后一次作業(yè)中，我很榮幸能得到劉粉老師的指導(dǎo)和幫助，在這次課程設(shè)計(jì)中，忠誠(chéng)感謝老師給了我精要的指導(dǎo)和珍貴的建議。老師不僅給了我許多指導(dǎo)和建議，還耐心的指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)寫作。感謝老師嚴(yán)格的治學(xué)態(tài)度和孜孜不倦的教導(dǎo)。還要感謝同學(xué)對(duì)我的幫助。

44、</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)是在劉粉老師的精心指導(dǎo)下完成的。在整個(gè)課題的設(shè)計(jì)、編寫過(guò)程中，劉粉老師給予了細(xì)致的指導(dǎo)和幫助，使我能夠點(diǎn)面結(jié)合，設(shè)計(jì)過(guò)程環(huán)環(huán)相扣。在此，謹(jǐn)對(duì)她再致以衷心的感謝。 </p><p>　　感謝我的父母，沒(méi)有你們，就沒(méi)有我的今天，你們的支持與鼓勵(lì)，永遠(yuǎn)是支撐我前進(jìn)的最大動(dòng)力。 感謝身邊所有的朋友與同學(xué) 。</p><p><b>

45、　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王思明. 單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).科學(xué)出版社.2012.</p><p>　　[2] 陳明熒. 8051單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材. 清華大學(xué)出版社. 2004.</p><p>　　[3] 丁明亮. 單片機(jī)原理及應(yīng)——基于Keil c 與Proteus. 北京航空航天大學(xué)出版社. 2009-2.</

46、p><p>　　[4] 梅麗鳳. 單片機(jī)原理及接口技術(shù). 清華大學(xué)出版社.2006-8.</p><p>　　[5]郭勇，余小平，高嵩等.電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2007﹒196 </p><p>　　[6]公茂法，馬寶甫，孫晨等.單片機(jī)人機(jī)接口實(shí)例[M].北京：北京航空航天大學(xué)，2007﹒273 </p><

47、;p>　　[7]姜學(xué)東，曲金龍.嵌入式系統(tǒng)控制系統(tǒng)研究[M].電力電子技術(shù)，2003﹒38 </p><p>　　[8]陳建勇. MCS—51實(shí)用匯編子程序設(shè)計(jì)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2006﹒69 </p><p>　　[9]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）[M].高等教育出版社，2006﹒94 </p><p>

48、;　　[10]楊輝先.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社出版，2006﹒72 </p><p>　　[11]張俊謨.單片機(jī)中級(jí)教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版，2000﹒70 </p><p>　　[12]張毅剛，彭喜元，董繼成.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社,2003﹒55 </p><p>　　[13]

49、李書旗，沈金榮.液位測(cè)量傳感器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2009, 17(11):2131-2133 </p><p>　　[14]鐘曉強(qiáng).基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的液位控制器設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2009,32(2):51~53 </p><p>　　[15]蔡黎.一種基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].儀器儀表用戶，2007,14(4):44~4

50、5 </p><p>　　[16]陳霞，白小軍.基于單片機(jī)的液位監(jiān)控系統(tǒng)[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007,29(3):3~5</p><p>　　[17]陳新昌，王萬(wàn)章，李祥付.單片機(jī)在水位控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息，2006,  (24):89-90,94 </p><p>　　[18]彭軍.傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M].

51、陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2003﹒64</p><p>　　[19]余永權(quán).單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003﹒27</p><p>　　[20]孫儷.工業(yè)水箱系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)電子出版社，2007﹒28</p><p><b>　　附錄一 源代碼</b></p><p>　　#i

52、nclude<reg51.h> </p><p>　　#define uchar unsigned char /*以后定義的uchar都認(rèn)為是unsigned char*/</p><p>　　#define uint unsigned int /*以后定義的uint都認(rèn)為是unsigned int*/</p>&

53、lt;p>　　sbit MOR=P2^7; /*電機(jī)正極為P2.7口*/</p><p>　　sbit MOT=P2^6; /*電機(jī)負(fù)極為P2.6口*/</p><p>　　sbit LED=P2^0; /*LED燈為P2.0口*/</p><p>　　code uchar tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66

54、,</p><p>　　0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; /*定義一個(gè)碼存表*/</p><p>　　void delay (uint n)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(n--); /*10ms的延時(shí)*/</

55、p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LED_SHOW() </p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(P1==0xfe) /*如果K8鍵按下*/</p><p><b>　　{<

56、;/b></p><p>　　P0=tab[8];/*P0=0x7f*/</p><p>　　LED=0;/*LED為低電平*/</p><p>　　MOR=0;/*電機(jī)正極為低電平*/</p><p>　　MOT=1;/*電機(jī)負(fù)極為高電平*/</p><p><

57、;b>　　}</b></p><p>　　if(P1==0xfd)/*如果K7鍵按下*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0=tab[7];/*P0=0x07*/</p><p>　　LED=0;/*P2.0為低電平*/</

58、p><p>　　MOR=0;/*電機(jī)正極為低電平*/</p><p>　　MOT=1;/*電機(jī)負(fù)極為高電平*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(P1==0xfb) /*如果K6鍵按下*/</p><p><b>　　{<

59、;/b></p><p>　　P0=tab[6]; /*P0=0x7d*/</p><p>　　LED=1; /*P2.0為高電平*/</p><p>　　MOR=1; /*電機(jī)正極為高電平*/</p><p>　　MOT=1; /*電機(jī)負(fù)極為高電平*/</p><

60、;p><b>　　}</b></p><p>　　if(P1==0xf7) /*如果K5鍵按下*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0=tab[5]; /*P0=0x6d*/</p><p>　　LED=1; /*P2.0為高電平*/

61、</p><p>　　MOR=1; /*電機(jī)正極為高電平*/</p><p>　　MOT=1; /*電機(jī)負(fù)極為高電平*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(P1==0xef) /*如果K4鍵按下*/</p><p><b>　

62、　{</b></p><p>　　P0=tab[4]; /*P0=0x66*/</p><p>　　LED=1; /*P2.0為高電平*/</p><p>　　MOR=1; /*電機(jī)正極為高*/</p><p>　　MOT=1; /*電機(jī)負(fù)極為高*/</p><p>&

63、lt;b>　　}</b></p><p>　　if(P1==0xdf)/*如果K3鍵按下*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0=tab[3];/*P0=0x4f*/</p><p>　　LED=0;/*P2.0為低*/</p><

64、;p>　　MOR=1;/*電機(jī)正極為高*/</p><p>　　MOT=0;/*電機(jī)負(fù)極為低*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(P1==0xbf) /*如果K2鍵按下*/</p><p><b>　　{</b></p>

65、<p>　　P0=tab[2]; /*P0=0x5b*/</p><p>　　LED=0; /*P2.0為低電平*/</p><p>　　MOR=1; /*電機(jī)正極為高電平*/</p><p>　　MOT=0; /*電機(jī)負(fù)極為低電平*/</p><p><b>　　}<

66、;/b></p><p>　　if(P1==0x7f) /*如果K1鍵按下*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0=tab[1]; /*P0=0x06*/</p><p>　　LED=0; /*P2.0為低電平*/</p><p>　　M

67、OR=1; /*電機(jī)正極為高電平*/</p><p>　　MOT=0; /*電機(jī)負(fù)極為低電平*/</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>

68、　　{</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　LED_SHOW();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}<