基于浮子流量计单片机流量控制系统的设计

基于浮子流量计单片机流量控制系统的设计内容摘要：

48MHz.； （ 4） 用户应用程序空间 12K / 10K / 8K / 6K / 4K / 2K 字节 , 片上集成 512 字节RAM； （ 5） 通用 I/O 口（ 32 个），复位后为：准双向口 / 弱上拉（普通 8051 传统 I/O 口） 可设置成四种模式：准双向口 / 弱上拉，推挽 / 强上拉，仅为输入 / 高阻，开漏 每个 I/O 口驱动能力均可达到 20mA，但整个芯片最大不得超过 55mA ； （ 6） ISP（在系统可编程） /IAP（在应用可编程），无需专用编程器，可通过串口（ ）直接下载用户程序，数秒即可完成一片； （ 7） EEPROM 功能 ,WDT 看门狗； （ 8） 内部集成 MAX810 专用复位电路（外部晶体 20M 以下时，可省外部复位电路）； （ 9） 时钟源：外部高精度晶体 / 时钟，内部 R/C 振荡器。 用户在下载用户程序时可选择是使用内部 R/C 振荡器还是外部晶体 / 时钟。 常温下内部 R/C 振荡器频率 ～。 精度要求不高时，可选择使用内部时钟，因为有温漂，选 4MHz ～8MHz； （ 10） 有 2 个 16 位定时器 / 计数器 ，外部中断 2 路 ,下降沿中断或低电平触发中断 ,Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒； （ 11） PWM( 4 路） / P C A（可编程计数器阵列 ），也可用来再实现 4 个定时器或4 个外部中断 (上升沿中断 / 下降沿中断均可支持 ) ； （ 12） STC89C516AD 具有 ADC 功能， 10 位精度 ADC，共 8 路； （ 13） 通用异步串行口 (UART SPI 同步通信口，主模式 / 从模式 )； （ 14） 封装： PDIP28， SOP28， PDIP20， SOP20， PLCC32,TSSOP20(超小封状，定货 ) ； 13 （ 15） 工作温度范围： 0 75℃ / 40 ～ +85℃ ； 2． 引脚功能说明 STC89C51 有 40 条引脚，引脚图如下所示 :共分为端口线、电源线和控制线三类 ： 单片机 STC89C51 引脚图如图 4 所示 图 4 STC89C51引脚图 Figure 4 STC89C51 pin figure (1)端口线（ 4 8=32 条） STC89C51 共有四个并行 I/O 端口，每个端口都有八条端口线，用于传送数据 /地址。 由于每个端口的结构各不相同，因此它们在功能和用途上的差别颇大。 现对它们综述如下： ① — ：这组引脚共有八条，为 P0 口所专用，其中 为最高位， 为最低位。 这八条引脚共有两种不同的功能，分别使用于两种不同的情况之下。 第一种情况是不带片外存储器， P0 口可以作为通用 I/O 口使用， — 用于传送 CPU 的输入 /输出数据。 这时，输出数据可以得到锁存，不需要外接专用锁存器，输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性。 第二种情况是带片外存储器， — 在CPU 访问片外存储器时先是用于传送片外存储器的低 8 位地址，然后传送 CPU 对片外存储器的读写数据。 其中， P0 口还有第三种功能，即它们可以用来得片内 EPROM 编程或进行编程后的读出校验。 这时， — 用于传送 EPROM 的编程机器码或读出 14 校验码。 ② — ：这八条引脚和 P0 口的八条引脚类似， 为最高位， 为最低位。 当 P1 口作为通用 I/O 使用时， — 的功能和 P0 口的第一功能相同，也用于传送用户的输入输出数据。 其中 P1 口也有第二功能，既它在编程 /校验时用于输入片内 EPROM 的低 8 位地址。 ③ — ：这组引脚的第一功能和上述两组引脚的第一功能相同，即它可以作为通用 I/O 使用。 它的第二功能和 P0 口引脚的第二功能相配合，用于输出片外存储器的高 8 位地址，共同 选中片外存储器单元，但并不能像 P0 口那样还可以传送存储器的读写数据。 其中 — 还具有第二功能，即它可以配合 — 传送片内EPROM12 位地址中的高八位地址。 ④ — ：这组引脚的第一功能和其余三个端口的第一功能相同。 第二功能作控制用，每个引脚并不完全相同，如 下 表 1 所示。 (2)电源线（ 2 条） VCC 为 +5V 电源线， VSS 为接地线。 (3)控制线（ 6 条） ① ALE/ PROG ：地址锁存允许 /编程线，配合 P0 口引脚的第二功能使用。 在访 问片外存储器时， CPU 在 — 引脚线上输出片外存储器低 8 位地址的同时还在ALE/ PROG 线上输出一个高电位脉冲，用于把这个片外存储器低 8 位地址锁存到外部专用地址锁存器。 以便空出 —。 在不访问片外存储器时， STC89C51 自动在 ALE/ PROG 线上输出频率为 fOSC/6 的脉冲序列。 该脉冲序列可用作外部时钟电源或作为定时脉冲源使用。 ALE/ PROG 线还具有第二功能。 它可以在对片内 EPROM 编程 /校验时传送 52ms宽的负脉冲。 ② EA /VPP：允许访问片外存储器 /编程电源线，可以控 STC89C51 使用片内 ROM还是使用片外 ROM。 若 EA =1，则允许使用片内 ROM；若 EA =0，则允许使用片外ROM。 ③ PSEN ：片外 ROM 选通线，在执行访问片外 ROM 的指令 MOVC 时， ST89C51自动在 PSEN 线上产生一个负脉冲，用于为片外 ROM 芯片的选通。 ④ RST/VPD：复位 /备用电源线，可以使 STC89C51 处于复位（即初始化）工作状态。 通常复位有自动上电复位和人工按钮复位两种。 RST/VPD的第二功能是作为备用电源输入端。 当主电源 VCC发生故障而降低到规定 15 低电平时， RST/VPD线上的备用电源自动投入使用，以保证片内 RAM 中信息不丢失。 在单片机应用系统中，除单片机本身需要复位以外，外部扩展 I/O 接口电路等也需要复位，因此需要一个包括上电和按钮 复位在内的系统同步复位电路。 ⑤ XTAL1和 XTAL2：片内振荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容，即用来连接片内 OSC 的定时反馈回路。 石英晶振起振后要能在 XTAL2线上输出一个 3V左右的正弦波，以便使片内的 OSC电路按石英晶振相同频率自激振荡。 通常， fOSC 的输出时钟频率 fOSC 为 —16MHz，典型值为 12MHz 或。 电容 C01和 C02可以帮助起振，典型值为 30pf，调节它们可以达到微调 fOSC的目的。 表 1 P3口各位的第二功能 Table 1 P3 mouth your second function P3 口的位 第二功能 注释 RXD 串行数据接收口 TXD 串行数据发送口 INT0 外中断 0 输入 INT1 外中断 1 输入 T0 计数器 0 计数输入 T1 计数器 1 计数输入 WR 外部 RAM 写选通信号 RD 外部 RAM 读选通信号 ADC0809 介绍 ADC0809 是美国国家半导体公司生产的 CMOS 工艺 8 通道， 8 位逐次逼近式 A/D模数转换器。 其 内部有一个 8 通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通 8 路模拟输入信号中的一个进行 A/D 转换。 是目前国内应用最广泛的 8 位通用A/D 芯片。 1．主要特性 （ 1） 8 路输入通道， 8 位 A/D 转换器，即分辨率为 8 位； （ 2）具有转换起停控制端； （ 3）转换时间为 100μ s(时钟为 640kHz 时 )， 130μ s（时钟为 500kHz 时）； （ 4）单个 +5V 电源供电； （ 5）模拟输入电压范围 0～ +5V，不需零点和满刻度校准； （ 6）工作温度范围为 40～ +85 摄氏度； （ 7）低 功耗，约 15mW； 16 2．内部结构 ADC0809 是 CMOS 单片型逐次逼近式 A/D 转换器，内部结构如图所示，它由 8 路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、 8 位开关树型 A/D 转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。 3．外部特性（引脚功能） ADC0809 芯片有 28 条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。 下面说明各引脚功能。 图 5 ADC0809引脚图 Figure 5 ADC0809 pin figure （ 1） IN0— IN7（ 8 条） IN0— IN7为八路模拟电压输入线，用于输入被转换的模拟电压。 （ 2）地址输入和控制（ 4 条） ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。 当 ALE 线为高电平时， ADDA、 ADDB 和 ADDC 三条地址线上地址信号得以锁存，经译码后控制八路模拟开关工作。 ADDA、 ADDB和 ADDC 为地址输入线，用于选择 IN0— IN7上哪一路模拟电压送给比较器进行 A/D 转换。 ADDA、 ADDB 和 ADDC 对 IN0— IN7的选择 ,其关系如下表 2 所示： （ 3）数字量输出及控制线（ 11） START 为 “启动脉冲”输入线，该线上正脉冲由 CPU 送来，宽度应大于 100ns，上升沿清零 SAR，下降沿启动 ADC 工作。 EOC 为转换结束输出线，该线上高电平表示 A/D 转换已结束，数字量已锁入“三态输出锁存器”。 21— 28 为数字量输出线， 21 17 为最高位。 OE 为“输出允许”线，高电平时能使 21— 28引脚上输出转换后的数字量。 表 2 被选模拟量路数和地址的关系 Table 2 Analog quantities and the relationship between his address 被选模拟电压路数 ADDC ADDB ADDA IN0 0 0 0 IN1 0 0 1 IN2 0 1 0 IN3 0 1 1 IN4 1 0 0 IN5 1 0 1 IN6 1 1 0 IN7 1 1 1 （ 4）电源线及其他（ 5 条） CLOCK 为时钟输入线，用于为 ADC0809 提供逐次比较所需 640KHZ 时钟脉冲序列。 VCC为 +5V 电源输入线， GND 为地线。 VREF（ +）和 VREF（ ）为参考电压输入线，用于给电阻阶梯网络供给标准电压。 VREF（ +）常和 Vcc 相连， VREF（ ）常接地。 I/O 扩展接口芯片 74HC573D 在 LED 和数码管显示方面，要维持一个数据的显示，往往要持续的快速的刷新。 尤其是在四段八位数码管等这些要选通的显示设备上。 在人类能够接受的刷新频率之内，大概。