基于单片机的液位控制系统毕业论文(设计)(编辑修改稿)

基于单片机的液位控制系统毕业论文(设计)(编辑修改稿)内容摘要：

号由 1到 0下落生产时时，记数器的价值加 1，在这工作之下，每个机器周期 5SP2期间，继续采样对外在输入。 如果在第一个机器周期的采撷价值是 1，但是在下个机器周期的采撷是 0的价值，是在下个周期的 S3P1期间记数器的以下关闭加 1。 由于区别 1到 0跃迁需要 2个机器周期，因此， oscilation 频率的最高的计数率 1/24。 为了保证采样准确性，请求输入级维护一个完全周 期，至少在变动，至少通过抽样一 次 保证输入信号之前。 表 34 定时器 2工作方式 可编程时钟输出：定时器 2 可通过编程从 输出一个占空比为 50%的 时钟信RCLK+TCLK CP/ 2RL TR2 MODE 0 0 1 16bit Autoreload 0 1 1 16bit Capture 1 X 1 Baud Rate Generator X X 0 (off) 13 号 ，如图 36所示。 引脚除了是一个标准的 I/O 口外，还可以通过编程使其作为定时 /计数器 2 的外部时钟输入和输出占空比 50%的 时钟脉冲。 当时钟振荡频率为16MHz 时，输出时钟频率范围为 61Hz— 4MHz。 当设置定时 /计数器 2 为时钟发生器时，C/T2（ T2CON .1） =0， T2OE （ ） =1，必须由 TR2（ ）启动或停止定时器。 时钟输出频率取决于振荡频率和定时器 2 捕获寄存器（ RCAP2H， RCAP2L）的重新装载值，公式如下（ 31）： 输出时钟频率 =振荡器频率 /{4*[65536(RCP2H,RCP2L)]} （ 31） 在时钟输出方式下，定时器 2 的翻转不会产生中断，这个特性与作为波特率发生器使用时相仿。 定时器 2 作为波特率发生器使用时，还可作为时钟发生器使用，由于波特率和时钟输出频率同使用 RCAP2L 和 RCAP2L，波特率和时钟输出频率是不能分开确定。 UART 串口： AT89C52 的 UART 工作方式与 AT89C51 工作方式相同。 时钟振荡器： AT89C52 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1 和 XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。 这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。 外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容 C C2 接在放大器的反馈回路构成并联振荡电路。 对外接电容 C C2 没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶 体，我们推荐电容使用 30pF177。 10pF，而如使用陶瓷谐振器建议选择 40pF177。 10pF。 用户也可以采用外部时钟。 采用外部时钟的电路如图 32所示。 这种情况下，外部时钟脉冲接到 XTAL1 端，即内部时钟发生器的输入端， XTAL2 则悬空。 图 32 振荡电路 AT89C52 的中断系统 AT89C52 共有 6 个中断向量：两个外中断（ INT0 和 INT1）， 3 个定时器中断（定时器 0、 2）和串行口中断。 这些中断源可通过分别设置专用寄存器 IE 的置位 或清 0 来控制每一个中断的允许或禁止。 IE 也有一个总禁止位 EA，它能控制所有中断的允许或禁止。 注意表 35 中的 为保留位。 定时器 2 的中断是由 T2CON 中的 14 TF2 和 EXF2 逻辑或产生的，当转向 中断服务程序 时，这些标志位不能被硬件清除，事实上，服务程序需确定是 TF2 或 EXF2 产生中断，而由软件清除中断标志位。 定时器 0 和定时器 1 的标志位 TF0 和 TF1 在定时器溢出那个机器周期的 S5P2 状态置位，而会在下一个机器周期才查询到该中断标志。 而定时器 2 在同一个机器周期内查询到该标志。 表 35 中断系统控制字 EA — ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 允许位 EA=1，表示允许中断 允许为 EA=0，表示禁止中断 Symble Position Function EA EA=0时，禁止所有中断 EA=1时，各中断的允许或禁止取决于各中断控制位的状态 — 保留位 ET2 定时器 2中断允许控制位 ES 串行口中断允 许控制位 ET1 定时器 1中断允许控制位 EX1 外中断 1中断允许控制位 ET0 定时器 0中断允许控制位 EX0 外中断 0中断允许控制位 程序员不应将“ 1”写入保留位，这些位是将来 AT89系列产品作为扩展用的。 LM1042 液位检测器 LM1042 液位检测器使用热阻探针的技术来检测非可燃性液体液面高度，能提供一个正比于液位的高度的输出，可进行单次或重复测量，所有控制热阻探针、检测热阻探针的短路、开路所需要的监控电路都集成在 LM1042 芯片内部。 此外该芯片也可以采用其它的传感器信号或线性输入作为输入信号。 该器件采用的是 16脚 DIP封装。 芯片的主要特点有： 集成有热阻探针的控制电路； 可以选择热阻或线性信号作为输入； 可单次测量或重复测量； 电源或控制输入端有 50V 瞬态电压保护电路； 在复位时切换，延时的功能可以避免瞬态信号的影响； 15 可在－ 40℃～＋ 80℃工作温度范围工作。 具有探针短路、开路检测的功能； 电源范围 ～ 18V； 内部有电源调节器； LM1042 的主要电气性能参数见表 36所列 表 36 LM1042的主要电性能参数 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 VCC 电源电压 13 18 V Is 电源电流 35 mA VREG 调节电压 V 调节电压稳定度 VCC =13V  % VV 36 探针电流参考电压 V T1 锯齿波定时 15 31 42 ms TT 12 3 16 ms TT 14 锯齿波定时 s TSTAB 锯齿波定时稳定度  5 % RT 锯齿波电阻 3 V8 启动输入逻辑高电平 V V8 启动输入逻辑低电平 I8 启动输入电流 VS =VCC 100 nA I8 启动输入电流 VS =0V 300 nA V16 最大输入电压 RL =600Ω VREG VREG 最小输入电压 G1 探针 1增益 脚 7电压80250mV 探针 1增益非线性 2 0 2 % OS1 1脚偏移  5 mV G2 探针 2增益 脚 7电压 探针 2增益非线性 2 2 % OS7 7脚偏移  5 mV R7 输入阻抗 5 MΩ V1 探针 1输入电压范围 VCC =918V VCC = 1 1 5 V V V5 探针 1开路阀值 5脚处 VREG VREG 0.6 VREG 0.35 V V5 探针 1短路阀值 V I14 14脚输入泄漏电流 脚 14电压 4V nA 16 I1 1脚输入泄漏电流 脚 1电压 300mV nA TR 重复周期 CR =22uF 17 36 s CR 电容放电时间 CR =22uF 135 ms CM 记忆电容值 uF C1 输入电容值 uF LM1042 的引脚功能 液位检测芯片 LM1042 的引脚图如图 33 所示。 各引脚功能描述如下： 图 33 LM1042的引脚图 1 脚：热阻探针输入，内接放大器，在探针开始测量时被箝位到低电平； 2 脚：器件接地端； 3 脚：连接到外部 PNP 晶体管的发射极，为热阻探针提供 200mA 的固定电流，芯片内部的参考源使该端的电压维持在比电源端低 2V的电平上。 4 脚：连接到外部 PNP 晶体管的基极上； 5 脚：接热阻探针以便对之进行开路和路检测 ； 6 脚：电源端＋ Vs，电压范围 ～ 18V，可承受 50V的瞬时电压； 7 脚：第二热阻探针输入或其他线性信号输入，输入电压范围为 1～ 5V，探针增益可通过 10 脚进行调整； 8 脚：探针选择与控制端。 如果该端加逻辑低电平，探针 1 被选中并启动定时周期，随后低电平被锁定直到测量结束。 在该端为低电平时，根据 9脚的状态，探针 1进行一次测量或重复测量；如果在探针 1 的测量周期外该端输入为逻辑高电平则选中探针2 进行测量 9 脚：重复振荡器的定时电容器在该脚与地之间连接。 当探针 1的测量周期被启动时，2μ A的电流对定时电容充电，直 到电压值为。 如果该端接地，重复振荡器被禁止。 在 8 脚为低电平时，只允许探针 1进行一次测量； 17 10 脚：可在该端与地之间接一电阻以改变探针 2 的输入放大器增益。 此增益在该端开时为 ，在该端对地短路时为。 可通过电阻分压网络把直流偏置调整为 VREG或地电平； 11 脚：电压调整输出，应将该端连接到 15脚以构成完整的电压调整控制环路。 使 15脚电压保持恒定 6V； 12 脚：在该端与地之间连接一电容，用以设定探针 1测量的定时周期； 13 脚：在该端与地之间连接一电阻以设定 12 脚的充电电流，电阻值应介于 3kΩ到15kΩ之间，典型值为 12kΩ； 14 脚：在该端与探针电压端 11 脚之间连接一具有低漏电流的电容，作为探针 1测量时的记忆电容器，该电容的典型值为 F(不大于 F)。 对于长记忆保持时间，该端的内部泄漏电流最大为 2nA； 15 脚：此端为内部电压探针器的反馈输入，通常连接到 11 脚。 可在该端串接一电阻以调节调整电压输出值； 16 脚：探针 1和探针 2的线性电压输出端，能够提供177。 10mA 的启动电流。 该端可通过一 600Ω的测量仪表连接到 VREG 端。 传感器连接方法 在 LM1042 传感器电路中， 7脚和 10 脚主要用于对探针 2 的调整，由于本系统只用到探针 1，故可将 7脚和 10 脚直接接地； 1脚是热阻探针输入端； 5脚为探针故障端； 6 脚是电源端； 4 脚分别接 PNP管的发射极和集电极用于给探针提供 200MA的固定电流； 16 脚为模拟电压输出端，输出与液位成正比的模拟电压； 1 13 脚用来调整探针的测量周期； 14 脚外接两个电容作为探针的记忆电容，记忆探针的电压值。 单片机的并行扩展芯片 8155 8155 由 Intel 公司生产的可编程 RAM 和 I/O扩展 的 芯片， 比 MCS51单片机接口简单，是单片机应用系统中 最最 广泛使用的芯片。 其芯片资源有： 256 字节的静态 RAM，最快 的 存取时间为 400ns； 一个可编程的 6位 的 并行 I/O 口 PC口； 一个可编程的 14位 的 减法计数器。 两个可编程的 8位 的 并行 I/O 口 PA口、 PB 口； 8155 的结构 8155 的引脚如下图 34。 8155 各引脚功能说明如下： 18 图 34 8155的引脚图 AD0～ AD7：三态地址 /数据总线。 单片机和 8155 之间的地址、数据、命令和状态数据传输通过总线口。 通过 mcs— 51 汇编语言和单片机地址 /数据总线连接 ,它分复 用功能 ,并通过 mcs— 51 汇编语言口相同。 3个通用的并行 I / O 口通过 PA、铅、电脑。 一台计算机编程信号线口了接触铅 ,会使爸爸 ,根据选择的方式。 一 14 铅口定时 /计数器。 这是二进制“减 1”柜台为点 ,可提供各种频率的冲动和方波信号。 RST：复位信号输入端。 复位后， 3 个 I/O 口均为输入方式。 AD0～ AD7：三态的地址 /数据总线。 与单片机的低 8 位地址 /数据总线（ P0口）相连。 单片机与 8155 之间的地址、数据、命令与状态信息都是通过这个总线口传送的。 RD:读选通信号， 对 8155 的读操作 引脚。 WR:写选通信 号，对 8155 的写操作 引脚。 CE:片选信号线，低电平有效。 IO/M ： 8155 的 RAM 存储器或 I/O 口选择线。 当 IO/ ＝ 0时，则选择 8155 的片内 RAM， AD0～ AD7上地址为 8155 中 RAM单元的地址（ 00H。