高阳-基于单片机的水位自动监测与控制

高阳-基于单片机的水位自动监测与控制 ： 高 阳 ： 肖利君 ： 应用电子技术 ： 电子0722 ： 04207101 2010-5-5至2010-5-28 摘要 本设计从分析水塔水位报警器的原理和设计方法入手，主要基于单片机的硬件电路 和语言程序设计,实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能 的控制系统。本控制系统由A/D转换部分、单片机控制部分、数码显示部分、电机驱动部分、电机控制部分等构成。同时对各个部分进行了详细的论述，并给出了主要的流程 图和软件设计程序。这是个简单而灵敏的监测报警电路，操作简单，接通电源即可工作。 因为大部分电路采用数字电路，所以本水位监测报警器还具有耗能低、准确性高的特点。 该系统设计新颖、简易，灵敏度高，工作稳定，能够自动检测与显示当前水位、高低水 位报警等功能。 单片机 ；水位自动控制 ； 继电器 ；自动保护 The design starts from the analysis of the water-level alarm principle and design methods of the towers,mainly based on SCM language,achieve a level to implement automatic control, with automatic protection,automatic voice-alarm function control system.The control system consists of A / D conversion, single-chip microcomputer control, digital display, motor-driven, motor control components.Meanwhile exposits various parts of the details gives the main flow chart and software design procedures. This is a simple and sensitive monitoring alarm circuit, simple operation, turn on the power can work. Because most of the circuit USES digital circuit, so the water monitoring alarm also has low energy consumption and high accuracy. The system design is novel, simple, high sensitivity, stable work, can automatically detect and display the current level, high and low level alarm function. KEY WORDS: Single chip microcomputer ；Voluntarily control the Lever level ； Relay ； Auto-protecting I 目录 摘 要 ................................................................... I ABSTRACT ................................................................. I 第一章 绪论 .............................................................. 1 第二章 系统设计 .......................................................... 2 2.1 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 比较 ............................................................ 2 2.1.1传感器选择方案 .................................................. 2 2.1.2 A/D转换方案 .................................................... 2 2.1.3单片机复位方案 .................................................. 2 2.1.4单片机起振方案 .................................................. 3 2.1.5驱动显示方案 .................................................... 3 2.1.6电机驱动方案 .................................................... 3 2.1.7电机选择方案 .................................................... 3 2.2方案论证 ............................................................ 4 2.2.1总体思路 ........................................................ 4 2.2.2设计方案 ........................................................ 4 第三章 硬件设计 .......................................................... 5 3.1单元模块设计 ........................................................ 5 3.1.1 A/D转换设计 .................................................... 5 3.1.2起振电路设计 .................................................... 6 3.1.3数码显示设计 .................................................... 6 3.1.4电机驱动设计 .................................................... 7 3.1.5电机控制 ........................................................ 7 3.1.6报警电路 ........................................................ 9 3.2系统整机分析 ........................................................ 9 第四章 软件设计 ......................................................... 10 4.1 详细流程图 ........................................................ 10 4.1.1主程序 ......................................................... 10 物理与电子工程系毕业论文 4.1.2 中断子程序 .................................................... 11 4.1.3 GAODU子程序 ................................................... 12 4.1.4查表子程序 ..................................................... 13 4.1.5状态子程序 ..................................................... 14 4.1.6 状态控制子程序 ................................................ 16 总结 .................................................................... 20 致 谢 ................................................................... 21 参考文献 ................................................................ 22 附录一 .................................................................. 24 附录二 .................................................................. 41 第一章 绪论 在社会经济飞速发展的今天，水在人们正常生活和生产中起着越来越重要的作用。 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。 因此给水工程往往成为高层建筑或工矿企业中最重要的基础设施之一 。任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。就目前而言， 多数工业、生活供水系统都采用水塔、层顶水箱等作为基本储水设备，由一级或二级水 泵从地下市政水管补给。因此，如何建立一个可靠安全、又易于维护的给水系统是值得 我们研究的课题。人类已经进入数字化时代。从计算机到3G数字通信，从娱乐使用的声像设备MP3、MP4、数字电视到军用雷达，数字技术的应用比比皆是。由于数字技术在 处理和传输信息方面的各种优点，使数字技术的使用已渗透到人类生活的各个领域。因 此，如何进行数字系统设计也便成为数字系统设计领域研究的热点课题。 建筑设备自动化系统BAS（building automation system）是一个对建筑物或建筑群内电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统的工作状态进行 监视、控制和统一管理的自动化系统，是智能建筑的重要组成部分。它的主要任务是为 用户提供安全、高效、经济和舒适的工作和生活环境，保证整个系统经济运行，并提供 智能化管理。它的内容包括空调系统、冷水机组、供水系统、给排水系统、自发电机组、 电梯、照明等设备的控制和管理。 BAS的系统结构有集散式控制系统和分布式控制系统两种。集散式系统以分布在现 场被监控设备附近的多台控制器，完成设备的实时监控任务，在中央控制室设置具有很 强控制功能的管理计算机，用它来完成集中操作、显示报警、打印输出与优化控制等任 务。典型的集散式BAS系统包括给排水系统。其中，给排水控制子系统的作用是为了保 证供水/排水系统的正常运行，其基本控制内容是对各给水泵、排水泵、污水泵及饮用 水泵的运行状态进行监控，对各水箱及污水的水位、给水系统压力进行监测，并根据这 些监测信息，控制相应的水泵启/停或按某种节能方式运行。本设计针对水塔水位高度 的显示、报警、电机控制系统正是给排水监控子系统的功能之一。 在设计本电路过程中，我们主要往生活实用的方向来设计，该电路结构简易，避免 引入多种集成复杂电路模块，使人一看就不会觉得复杂难懂而感到头痛。而且当以下工 作完成以后，最后就是对整个系统的做了一个简单调试，调试基本成功 1 物理与电子工程系毕业论文 2.1方案比较 2.1.1传感器选择方案 传统的水位检测通过设检测点来完成对水位的检测。通常，由于受检测点物理体积 的影响，水位检测点的数目有限，从而影响了后续电路控制的精度。本设计，采用新型 水位传感器，可以达到对水位高度的精确检测，以利于提高后续电路控制的精度。 2.1.2 A/D转换方案 通过对传感器的选择，可知由传感器输出的水位高度信号是0～10V的直流电压。在设计中，可以通过采样、保持电路对这一信号进行处理，将模拟信号转换为多个采样 点信号。但这种处理方法由于受电路规模和采样精度的影响，不可能对水位信号作出精 确的处理，近而也无法对电机、水位高度显示和报警作出精确的控制。因此，本设计中 采用集成芯片ADC0809对0～10V的直流电压进行处理。可以达到： ?电路简洁、明了。 ?高转换精度。 ?高控制精确。 2.1.3单片机复位方案 RST/VPD:复位/备用电源线，可以使单片机处于复位（即初始化）工作状态。通常， 单片机的复位有自动上电复位和人工按钮复位两种，图2.2.3给出了它们的电路。考虑到，水塔与居民生活密切相关，当因特殊原因导致单片机掉电，需单片机立即自动复位 （如：夜间短时间停电，导致本系统停止工作），故本设计采用上电复位方式。 2 第二章 系统设计 2.1.4单片机起振方案 XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内 振荡器，石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。也可以采用外部时钟源驱动器件。考虑到设计、 使用的方便，本设计中采用片内时钟驱动。即XTAL1和XTAL2只需外接晶振（配上相应的电容），便可以给单片机提供相应的时钟频率。 2.1.5驱动显示方案 本设计中需将水塔水位高度在数码管中进行显示，有两种方案选择： ?利用MAX7219进行驱动：MAX7219是一种高集成化的串行输入/输出的共阴极LED显示驱动器。每片可驱动8位7段加小数点的共阴极数码管，可以数片级联，而与 微处理器的连接只需3根线。MAX7219内部设有扫描电路，除了更新显示数据时从单片 机接收数据外，平时独立工作，极大地节省了MCU有限的运行时间和程序资源。 ?利用74LS48驱动数码管：与单片机连接较为复杂，需占用单片机8个端口。且在与数码管连接时需附加上拉电阻，用以完成数码管的驱动。 考虑到本设计中，需显示的位数较少（两位），若利用MAX7219驱动数码管，将造成资源浪费，且MAX7219芯片价格较高，采用后大大提高成本支出。同时，随着MAX7219的使用（对MAX7219的编程）将提高源程序的复杂度，对编译、调试和单片机运行效 率都将造成影响。故设计中采用74LS7448驱动数码管显示。 2.1.6电机驱动方案 利用单片机驱动交流接触器，进而驱动电动机的运转。其中，在单片机的输出端到 交流接触器间需接驱动模块。该驱动模块，可以由分离元件组成放大电路来实现对交流 接触器的驱动，也可以单使用一块芯片实现。本设计中，采用一块芯片实现对交流接触 器的控制。以达到使电路简洁，调试方便，易于维修的目的。 2.1.7电机选择方案 电动机有支流、交流之分。异步电动机属于交流电机的一种；另一种交流电机是同 步电机。异步电机由于结构简单，维护方便，价格便宜，所以应用最为广泛。本设计中， 采用交流电机，为了克服沿程阻力损失和高度差所产生的静压力，供水水泵的扬程应根 据实际情况有所变化。 3 物理与电子工程系毕业论文 2.2方案论证 2.2.1总体思路 ?水位高度的检测：利用水位传感器完成。 ?传感器输出信号处理：传感器输出信号，有直流电压和直流电流之分。设计中需将这 一信号进行处理，以便单片机能够接收和处理。 ?单片机控制：单片机将由前级输入的检测信号进行分析和处理，从而产生相应的控制 信号。 ?数码显示、电机驱动和报警电路根据单片机产生的控制信号，作出相应的动作。 ?电机控制电路根据电机驱动电路的状态作出相应的动作。 2.2.2设计方案 水位自动控制电路是通过水位传感器将水位高度转换为0—10V的直流电压，再经过A/D转换后，将转换所得的8路并行数字量送入单片机进行处理来达到对水位进行自 动控制的目的。通过对电压和水位的转换关系，最终利用单片机进行精确的控制，实现 对水位高度的显示、主/备电机和报警装置的控制。 水位自动控制器由6个部分组成，即水位传感器、A/D转换、单片机、数码显示、电机控制、报警控制部分，其总框图如图2.2.2所示。 图2.2.2-设计总框图 4 第三章 硬件设计 3.1单元模块设计 3.1.1 A/D转换设计 AT89C51与ADC接口时必须弄清并处理好三个问题： ?要给START线送一个100ns宽的启动脉冲。 ?获取EOC线上的状态信息，因为它是A/D转换结束的标志。 ?要给“三态输出锁存器”分配一个端口地址，也就是给OE线上送一个地址译码器输 出信号。 AT89C51和ADC接口通常采用查询和中断两种方式。采用查询法传送数据时AT89C51应对EOC线查询它的状态：若查询到EOC变为高电平，则给OE线送一个高电平，以便从D0—D7线上提取A/D转换后的数字量。采用中断方式传送数据时，EOC线作为CPU的中断请求线。CPU响应中断后，应在中断服务程序中使OE线变为高电平，以提取A/D转换后的数字量。 ADC0809内部有一个8位“三态输出锁存器”可以锁存A/D转换后的数字量，故它本身即可看作一种输入设备，也可认为是并行I/O接口芯片。因此，ADC0809可以直接和AT89C51接口，当然也可以像8255这样的接口芯片连接。在本设计中采用ADC0809和AT89C51直接连接,如图3.1.1 所示，START和ALE互连可使ADC0809在接收模拟量路数地址时启动工作。START启动信号由AT89C51WR-和译码器输出端F0H经或门M2产生。 5 物理与电子工程系毕业论文 3.1.2起振电路设计 石英晶振起振后，应能在XTAL2线上输出一个3V左右的正弦波，以使AT89C51片内的OSC电路按石英晶振相同频率自激振荡。通常，OSC的输出时钟频率FOSC为0.5～16MHz，典型值为12MHz或11.0592MHz。电容C1和C2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。本设计中，晶振采用12MHz，CI和C2取30pf。其连接电路如图4.1起振电路所示。 。 3.1.3数码显示设计 用7448可以直接驱动共阴极的半导体数码管，由图3.3.3—7448输出端可以看到，当输出管截止、输出为高电平时，流过发光二极管的电流是由Vcc经2k欧上拉电阻提供的。当Vcc=5V时，这个电流只有2mA左右。如果数码管需要的电流大于这个数值时， 则应在2k欧的上拉电阻上在并联适当的电阻。用7448驱动半导体数码管的连接方式如 图3.3.3—数码显示所示。 6 第三章 硬件设计 3.1.4电机驱动设计 电感线圈是一种感性负载，当流过线圈的电流发生变化时线圈会发生很大的反电动 势，这个反电动势有可能损坏驱动器中的输出晶体管。因此，为了防止驱动器损坏，线 圈两端必须加箝位二极管。图3.3.4为采用SN75467驱动交流继电器的电路图。 当AT89C51在P2.0上输出低电平时，SN75467相应的输出晶体管导通，继电器线圈 中有电流流过，继电器吸合；当AT89C51在P2.0上输出高电平时，驱动器相应输出晶 体管截止，继电器线圈中无电流流过，继电器不吸合，触电常开。在图3.3.4中，二极管用于箝位线圈两端可能出现的反电动势。 3.1.5电机控制 ?三相电动机单向启动控制：图3.3.5.1为三相电动机单向启动控制图。图中左侧是主 电路图，右侧是辅助电路图。主电路构成：三相交流电源开关QS->熔断器FU1->交流接 7 物理与电子工程系毕业论文 触器主触头KM->热继电器发热元件FR->电动机M。控制电路的构成：停止按SB1->启动按钮SB2->接触器线圈KM->热继电器动断触头FR构成回路。从该电路图可以知道。 ?启动、停止按钮控制电动机启动或停止。 ?热熔器作为短路保护。 ?热继电器作为过载保护。 ?三相电动机单向控制（工作原理）：异步电动机接入电网的瞬间，启动电流大约是额 定电流的4～7倍。过大的启动电流会造成电网电压的变化过大；对于启动时间较长的 电机，过大的启动电流对电机会造成损害。所以除了小型异步电动机外，大多数异步电 动机采用压降启动方式，以减小启动电流。常见的降压启动方式有Y/?降压启动、沿边三角形降压启动、自耦变压器降压启动等。本设计采用自耦变压器降压启动，其工作原 理如图3.3.5.2所示： 8 第三章 硬件设计 3.1.6报警电路 报警电路，如图3.2.7所示。当AT89C51的P2.0管脚有高电平输出时，SPEAKER发出报警声。 3.2系统整机分析 整机电路图见附录二 。本设计是通过水位传感器（见附录一）对水位高度（0～10m）进行采样、量化后，输出0～10V的直流电压。再经过信号处理电路将这一直流模拟量 转换为8位的并行数字量，并送入单片机进行处理。在单片机中将输入的8位数字量进行量化数为100的量化处理，并根据这一量化将水位高度控制转化为对状态00～99的控制，其中状态00对应0.0m、状态01对应0.1m、„ 状态99对应9.9m 。根据这一对应关系，设置四个水位控制点，分别为：10、20、60、80 。 ?：当状态在00～10时：主、备电机工作，报警电路工作（一高一低）。 ?：当状态在10～20时：主、备电机工作，报警电路停止工作。 ?：当状态在20～60时：主电机工作、备电机停止工作，报警电路停止工作。 ?：当状态在60～80时：主电机工作、备电机停止工作，报警电路停止工作。 ?：当状态在80～99时：主、备电机停止工作，报警电路工作（常高）。 ?：根据状态00～99的不同，分别将00～99输出到数码显示部分。 根据上述状态，即可分别对数码显示、SPEAKER和电动机（主、备）实现单片机的自 动化控制。 9 物理与电子工程系毕业论文 4.1 详细流程图 主程序 4.1.1主程序 输入数据首地址 30H送R2 IN0地址送R2 开CPU中断 SETB EA 允许中断SETB EX1 令中断1为边缘触发 SETB IT1 送端口地址 F8H到R0 送IN0地址到08FH并启 动A/D 等待中断 图4.1.1—主程序 10 第四章 软件设计 如图4.1.1—程序所示：首先对单片机写入外围端口地址（INT0和F8H），并开中断1，且定义中断为边缘触发方式。再将INT0的端口地址写入F8H（ADC0809的端口地址）， 即可启动ADC0809。随后，单片机进入等待中断状态。 4.1.2 中断子程序 中断子程序如图4.1.2—中断所示：在中断到来后，程序转到中断子程序。在中断 子程序中，实现单片机对ADC0809转换所得的8路并行数据的接收。并通过GAODU子程序实现对接收所得的并行数据的量化，其量化数为100。通过量化，将输入数据变为0～99种状态，为下一步处理作好准备。 中断程序 送IN0地址到08FH并启动 A/D 输入地址0F8H送R0 输入数值送A 将A数据存入输入数据区R1 转到电流与水位高度 转换子程序 图4.1.2—中断子程序 11 物理与电子工程系毕业论文 4.1.3 GAODU子程序 如图4.1.3—GAODU子程序所示。通过乘法指令实现数据的转换：将输入的0～10 转换为0～99，为查表指令的实现作好准备工作。 GAODU 输入数据作第一乘数 MOV A ,@R1 倍率送B=10作第二乘数 A*B=BA 水位高度数A据送以00H为 首地址的数据区 RET 图4.1.3—GAODU子程序 12 第四章 软件设计 4.1.4查表子程序 如图4.1.4—查表子程序所示，本设计通过查表指令对0～99种状态进行处理。在处理过程中，关键是rel的初始值必须为0（因AJMP为双字节指令，当rel为0、2、„ 198时，可进行查询），以便能够顺利的对表中数据进行查询，并通过查询结果作出相应 的处理。在GAODU子程序中，将输入数据处理为以0开始的100种状态，正是出于这一考虑。 0200H A? 水位高度 A?2*A A*B=BA 利用PC?A+DPTR指令查表 转到ROUT00 转到ROUT01 转到ROUT99 图4.1.4—查表子程序 13 物理与电子工程系毕业论文 4.1.5状态子程序 根据查表所得的结果，可以转到不同的子程序中，如图4.1.5—表00～99所示。通过这些控制子程序（ROUT00～ROUT 99），可以对输入数据作出不同处理， ROUT00 ROUT10 LED显示00 LED显示10 MOV P1 ，#00H MOV P1 ，#00H 转到状态ZT1 转到状态ZT1 RETRET ROUT11 ROUT20 LED显示11 LED显示20 MOV P1 ，#11H MOV P1 ，#20H 2m） 2m） 转到ZT2 转到ZT2 （水位大于1米小于2m） （水位大于1米小于2m） 2m） RET RET 14 第四章 软件设计 ROUT21 ROUT60 LED显示21 LED显示60 MOV P1 ，#21H MOV P1 ，#60H 2m） 2m） 转到ZT3 转到ZT 3 （水位大于2m小于6m） （水位大于2m小于6m） 2m） RET RET ROUT61 ROUT80 LED显示61 LED显示80 MOV P1 ，#61H MOV P1 ，#80H 2m） 2m） 转到ZT4 转到ZT4 （水位大于6m小于8m） （水位大于6m小于8m） 2m） RET RET 15 物理与电子工程系毕业论文 ROUT81 ROUT99 LED显示81 LED显示99 MOV P1 ，#81H MOV P1 ，#99H 2m） 2m） 转到ZT5 转到ZT5 （水位大于8m小于10m） （水位大于8m小于10m） 2m） RET RET 图4.1.5—表00～99 4.1.6 状态控制子程序 本设计中共用到五中控制状态，其控制方式如图4.1.6—状态控制子程序所示。在这五种状态中包括了电机控制、报警控制。其中有两种状态需要报警，分别是水位低于1m和水位高于8m时。 ?当水位低于1m时：SPEAKER发出间断的蜂鸣声（报警控制0）。 ?当水位高于8m时，SPEAKER发出不间断的蜂鸣声（报警控制1）。 有电机的状态三种： ?：主、备电机同时工作。 ?：主电机工作、备用电机工作。 ?：主、备电机停止工作。 16 第四章 软件设计 ZT1 主电机开启 备用电机开启 报警控制0 SETB P2.0 关中断1 主程序 ZT2 主电机开启 备用电机开启 停止报警控制 CLR P2.0 关中断1 主程序 17 物理与电子工程系毕业论文 ZT3 主电机开启 备用电机开启 停止报警控制 CLR P2.0 关中断1 主程序 ZT4 主电机开启 备用电机关闭 停止报警控制 CLR P2.0 关中断1 主程序 18 第四章 软件设计 ZT5 主电机关闭 备用电机关闭 报警控制1 CLR P2.0 关中断1 主程序 图4.1.6—状态控制子程序 19 物理与电子工程系毕业论文 总结 单片机在目前的发展形势下，表现出几大趋势： ?可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。?所集成的部件越来越多；NS（美国国家半导体）公 司的单片机已把语音、图象部件也集成到单片机中，也就是说，单片机的意义只是在于 单片集成电路，而不在于其功能了；如果从功能上讲它可以讲是万用机。原因是其内部 已集成上各种应用电路。?功耗越来越低和模拟电路结合越来越多。随着半导体工艺技 术的发展及系统设计水平的提高，单片机还会不断产生新的变化和进步，最终人们可能 发现：单片机与微机系统之间的距离越来越小，甚至难以辨认。 此次设计自己在理论上、仿真上都很成功，但是在实际的调试过程中显示部分 却出现了问题。原因是芯片的封装与设计时的不同，结果引起显示部分个芯片管脚的电 位混乱，再处理这些问题时自己显的不冷静，出现很多没必要的错误，因设计过程中耗 费了大量时间，所以没有足够的时间调试和改进，这让自己懂得了，做任何学问都要一 丝不苟，对出现的任何问题和偏差都不能轻视，要通过正确的途径区解决，做事情的时 候要有耐心和毅力，不要一遇到困难就打退堂鼓，只要坚持下去就能找到解决问题的思 路和办法，在工作中要学会与人合作，认真听取别人的意见，这样做事也会事半功倍。 当然整个实验过程中自己也收获颇多，对电路的设计有一大致的了解并能自己动手完成 一些简单的电路设计、制板及调试的过程，极大地提高了自己的动手能力，也让自己懂 的了实践才是检验真理的唯一 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，当然也是检验学习成果的标准。在经过一段时间的 学习之后，我们需要了解自己的所学应该如何应用在实践中，因为任何知识都源于实践， 归于实践，所以要将所学的知识在实践中来检验。 “不积跬步无以至千里”，这次毕业论文能够最终顺利完成，归功于各位任课老 师三年间的认真负责，使我能够很好的掌握专业知识，并在毕业论文中得以体现。也正 是你们长期不懈的支持和帮助才使得我的毕业论文最终顺利完成。最后，向株洲师范高 等专科学校物理与电子工程系的全体老师们再次表示衷心感谢：谢谢你们，谢谢你们三 年的辛勤栽培！ 20 致 谢 通过此次毕业设计，我对单片机技术的基本知识、汇编语言及数字系统的相关知识 都有了进一步的了解。掌握了利用汇编语言开发单片机系统的设计流程。更为重要的是, 在修改代码——调试——重新修改代码——重新调试„„的反复调试过程中，我学到了 解决问题的方法，锻炼了我解决问题的能力。 在整个毕业设计的过程中，我得到了肖利君老师、伍远露同学和电子教研室许多老 师的帮助，给我的论文提出了很多宝贵的意见。在此，我要向她们表示衷心的感谢。 伴随着毕业设计的结束，我的大学生活也即将结束。在此，我还要感谢母校三年来 的培养，感谢辛勤培育我的老师。是她们的辛勤培养，让我学到了很多对我一生都有帮 助的知识。 21 物理与电子工程系毕业论文 [1] 胡汗才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，2004 [2] 钱晓捷.汇编语言程序设计[M].北京：高等学校教材，2005 [3] 吴号烈.电机及电力拖动基础[M].重庆：重庆大学出版社，1996 [4] 顾乐观.电机学[M].重庆：重庆大学出版社，2002 [5] 张洪润，张压凡.传感器与应用教程[M].北京：清华大学出版社，2005 [6] 张洪建，蒙建波.自动检测技术与装置[M].北京：化学工业出版社，2004 [7] 芯片速查手册．中国自动化技术公司出版[M]，1995 [8] 牛峰霞.水电站集水井水位自动控制[J].河北水利水电技术， 2002 [9] 王新房，夏建明.模糊控制在灌区水位自动控制中的应用[J].微电子学与计算机 [10] 赵利明，张广辉.水塔水位自动控制系统[J].重庆电力高等专课学校学报，2000. 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New York: Macmillan Publishing Company,1988 23 物理与电子工程系毕业论文 ORG 0000H AJMP MAIN ;转到主程序 ORG 0008H AJMP CINT1 ;转到中断子程序 ORG 0040H AJMP GAODU ;转到高度子程序 ORG 0080H AJMP CHAB ;转到查表子程序 MAIN: MOV R1 , #30H ;输入数据地址送R1 MOV R2 , #00H ;IN0地址送R2 SETB EA ;开CPU中断 SETB EX1 ;允许中断1 SETB IT1 ;令中断1为边缘触发 MOV R0 , #0F8H ;送端口地址F8H到R0 MOV A , R2 ;IN0地址送A MOVX @R0, A ;送IN0地址并启动A/D ;SJMP $ ;等待中断或其他 CINT1: MOV R0 ,#0F8H ;端口地址送R0 MOVX A , @R0 ;输入数值送A MOV @R1, A ;存入输入数据区 AJMP 0040H ;转到电流与水位高度转换子程序 GAODU: MOV A ,@R1 ;输入数据送A MOV B ,#26 ;ADC量化——水位高度量化比27送B DIV AB ;A/B：A中存整数，B中存余数 24 附录一 PUSH B ;保存B MOV B,#10 ;B ?10 MUL AB ;A*B=BA POP B ;恢复B中数据 PUSH A ;保存A MOV A,B ;A ?B MOV B,#10 ;B ?10 MUL AB ;BA ?A*B MOV B,#26 ;ADC量化——水位高度量化比27送B DIV AB ;A/B：A中存整数，B中存余数 MOV B,A ;B ?A POP A ;恢复A中数据 ADD A,B ;A+B=水位高度 MOV R0,#00H ;水位高度存储地址 MOV @R0,A ;存入水位高度数据 AJMP 0080H ;转到查表子程序 CHAB: MOV A ,R0 ;水位高度数据送A RL A ;A ?A*2 ;ADD A ,#10 MOV DPTR , #BRTAB ;绝对转移指令起始地址 JMP @A+DPTR ;PC?A+DPTR BRTAB :AJMP ROUT00 ;转到ROUT00 AJMP ROUT01 ;转到ROUT01 AJMP ROUT02 AJMP ROUT03 AJMP ROUT04 AJMP ROUT05 25 物理与电子工程系毕业论文 AJMP ROUT06 AJMP ROUT07 AJMP ROUT08 AJMP ROUT09 AJMP ROUT10 AJMP ROUT11 AJMP ROUT12 AJMP ROUT13 AJMP ROUT14 AJMP ROUT15 AJMP ROUT16 AJMP ROUT17 AJMP ROUT18 AJMP ROUT19 AJMP ROUT20 AJMP ROUT21 AJMP ROUT22 AJMP ROUT23 AJMP ROUT24 AJMP ROUT25 AJMP ROUT26 AJMP ROUT27 AJMP ROUT28 AJMP ROUT29 AJMP ROUT30 AJMP ROUT31 AJMP ROUT32 AJMP ROUT33 AJMP ROUT34 26 附录一 AJMP ROUT35 AJMP ROUT36 AJMP ROUT37 AJMP ROUT38 AJMP ROUT39 AJMP ROUT40 AJMP ROUT41 AJMP ROUT42 AJMP ROUT43 AJMP ROUT44 AJMP ROUT45 AJMP ROUT46 AJMP ROUT47 AJMP ROUT48 AJMP ROUT49 AJMP ROUT50 AJMP ROUT51 AJMP ROUT52 AJMP ROUT53 AJMP ROUT54 AJMP ROUT55 AJMP ROUT56 AJMP ROUT57 AJMP ROUT58 AJMP ROUT59 AJMP ROUT60 AJMP ROUT61 AJMP ROUT62 AJMP ROUT63 27 物理与电子工程系毕业论文 AJMP ROUT64 AJMP ROUT65 AJMP ROUT66 AJMP ROUT67 AJMP ROUT68 AJMP ROUT69 AJMP ROUT70 AJMP ROUT71 AJMP ROUT72 AJMP ROUT73 AJMP ROUT74 AJMP ROUT75 AJMP ROUT76 AJMP ROUT77 AJMP ROUT78 AJMP ROUT79 AJMP ROUT80 AJMP ROUT81 AJMP ROUT82 AJMP ROUT83 AJMP ROUT84 AJMP ROUT85 AJMP ROUT86 AJMP ROUT87 AJMP ROUT88 AJMP ROUT89 AJMP ROUT90 AJMP ROUT91 AJMP ROUT92 28 附录一 AJMP ROUT93 AJMP ROUT94 AJMP ROUT95 AJMP ROUT96 AJMP ROUT97 AJMP ROUT98 AJMP ROUT99 ZT1: CLR P2.3 ;主电机开启 CLR P2.4 ;备用电机开启 SETB P2.0 ;水位报警 NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP 29 物理与电子工程系毕业论文 NOP CLR P2.0 ;停止报警 NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP CLR EX1 ;关中断 LJMP MAIN ;返回主程序 ZT2: CLR P2.3 ;主电机开启 CLR P2.4 ;备用电机开启 CLR P2.0 ;停止报警 CLR EX1 ;关中断1 LJMP MAIN ;返回主程序 30 附录一 ROUT00: MOV P1, #00H ;显示00 AJMP ZT1 ;转到ZT1 ROUT01: MOV P1 , #01H ;显示01 AJMP ZT1 ;转到ZT1 ROUT02: MOV P1 , #02H AJMP ZT1 ROUT03: MOV P1 , #03H AJMP ZT1 ROUT04: MOV P1 , #04H AJMP ZT1 ROUT05: MOV P1 , #05H AJMP ZT1 ROUT06: MOV P1 , #06H AJMP ZT1 ROUT07: MOV P1 , #07H AJMP ZT1 ROUT08: MOV P1 , #08H AJMP ZT1 ROUT09: MOV P1 , #09H AJMP ZT1 ROUT10: MOV P1 , #10H AJMP ZT1 ROUT11: MOV P1 , #11H AJMP ZT2 ROUT12: MOV P1 , #12H 31 物理与电子工程系毕业论文 AJMP ZT2 ROUT13: MOV P1 , #13H AJMP ZT2 ROUT14: MOV P1 , #14H AJMP ZT2 ROUT15: MOV P1 , #15H AJMP ZT2 ROUT16: MOV P1 , #16H AJMP ZT2 ROUT17: MOV P1 , #17H AJMP ZT2 ROUT18: MOV P1 , #18H AJMP ZT2 ROUT19: MOV P1 , #19H AJMP ZT2 ROUT20: MOV P1 , #20H AJMP ZT2 ZT3 : CLR P2.3 ;主电机开启 SETB P2.4 ;备用电机关闭 CLR P2.0 ;停止报警 CLR EX1 ;关中断1 LJMP MAIN ;返回主程序 ROUT21: MOV P1 , #21H AJMP ZT3 ROUT22: MOV P1 , #22H 32 附录一 AJMP ZT3 ROUT23: MOV P1 , #23H AJMP ZT3 ROUT24: MOV P1 , #24H AJMP ZT3 ROUT25: MOV P1 , #25H AJMP ZT3 ROUT26: MOV P1 , #26H AJMP ZT3 ROUT27: MOV P1 , #27H AJMP ZT3 ROUT28: MOV P1 , #28H AJMP ZT3 ROUT29: MOV P1 , #29H AJMP ZT3 ROUT30: MOV P1 , #30H AJMP ZT3 ROUT31: MOV P1 , #31H AJMP ZT3 ROUT32: MOV P1 , #32H AJMP ZT3 ROUT33: MOV P1 , #33H AJMP ZT3 ROUT34: MOV P1 , #34H AJMP ZT3 ROUT35: MOV P1 , #35H AJMP ZT3 ROUT36: MOV P1 , #36H AJMP ZT3 33 物理与电子工程系毕业论文 ROUT37: MOV P1 , #37H AJMP ZT3 ROUT38: MOV P1 , #38H AJMP ZT3 ROUT39: MOV P1 , #39H AJMP ZT3 ROUT40: MOV P1 , #40H AJMP ZT3 ROUT41: MOV P1 , #41H AJMP ZT3 ROUT42: MOV P1 , #42H AJMP ZT3 ROUT43: MOV P1 , #43H AJMP ZT3 ROUT44: MOV P1 , #44H AJMP ZT3 ROUT45: MOV P1 , #45H AJMP ZT3 ROUT46: MOV P1 , #46H AJMP ZT3 ROUT47: MOV P1 , #47H AJMP ZT3 ROUT48: MOV P1 , #48H AJMP ZT3 ROUT49: MOV P1 , #49H AJMP ZT3 ROUT50: MOV P1 , #50H AJMP ZT3 ROUT51: MOV P1 , #51H 34 附录一 AJMP ZT3 ROUT52: MOV P1 , #52H AJMP ZT3 ROUT53: MOV P1 , #53H AJMP ZT3 ROUT54: MOV P1 , #54H AJMP ZT3 ROUT55: MOV P1 , #55H AJMP ZT3 ROUT56: MOV P1 , #56H AJMP ZT3 ROUT57: MOV P1 , #57H AJMP ZT3 ROUT58: MOV P1 , #58H AJMP ZT3 ROUT59: MOV P1 , #59H AJMP ZT3 ROUT60: MOV P1 , #60H AJMP ZT3 ZT4 : CLR P2.3 ;主电机开启 SETB P2.4 ;备用电机关闭 CLR P2.0 ;停止报警 CLR EX1 ;关中断1 LJMP MAIN ;返回主程序 ZT5 : CLR P2.3 ;主电机开启 SETB P2.4 ;备用电机关闭 SETB P2.0 ;开始报警 35 物理与电子工程系毕业论文 NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP 36 附录一 NOP NOP NOP NOP NOP NOP CLR EX1 ;关中断1 LJMP MAIN ;返回主程序 ROUT61: MOV P1 , #61H AJMP ZT4 ROUT62: MOV P1 , #62H AJMP ZT4 ROUT63: MOV P1 , #63H AJMP ZT4 ROUT64: MOV P1 , #64H AJMP ZT4 ROUT65: MOV P1 , #65H AJMP ZT4 ROUT66: MOV P1 , #66H AJMP ZT4 ROUT67: MOV P1 , #67H AJMP ZT4 ROUT68: MOV P1 , #68H AJMP ZT4 ROUT69: MOV P1 , #69H AJMP ZT4 ROUT70: MOV P1 , #70H 37 物理与电子工程系毕业论文 AJMP ZT4 ROUT71: MOV P1 , #71H AJMP ZT4 ROUT72: MOV P1 , #72H AJMP ZT4 ROUT73: MOV P1 , #73H AJMP ZT4 ROUT74: MOV P1 , #74H AJMP ZT4 ROUT75: MOV P1 , #75H AJMP ZT4 ROUT76: MOV P1 , #76H AJMP ZT4 ROUT77: MOV P1 , #77H AJMP ZT4 ROUT78: MOV P1 , #78H AJMP ZT4 ROUT79: MOV P1 , #79H AJMP ZT4 ROUT80: MOV P1 , #80H AJMP ZT4 ROUT81: MOV P1 , #70H AJMP ZT5 ROUT82: MOV P1 , #82H AJMP ZT5 ROUT83: MOV P1 , #83H AJMP ZT5 38 附录一 ROUT84: MOV P1 , #84H AJMP ZT5 ROUT85: MOV P1 , #85H AJMP ZT5 ROUT86: MOV P1 , #86H AJMP ZT5 ROUT87: MOV P1 , #87H AJMP ZT5 ROUT88: MOV P1 , #88H AJMP ZT5 ROUT89: MOV P1 , #89H AJMP ZT5 ROUT90: MOV P1 , #90H AJMP ZT5 ROUT91: MOV P1 , #91H AJMP ZT5 ROUT92: MOV P1 , #92H AJMP ZT5 ROUT93: MOV P1 , #93H AJMP ZT5 ROUT94: MOV P1 , #94H AJMP ZT5 ROUT95: MOV P1 , #95H AJMP ZT5 ROUT96: MOV P1 , #96H AJMP ZT5 ROUT97: MOV P1 , #97H AJMP ZT5 ROUT98: MOV P1 , #98H 39 物理与电子工程系毕业论文 AJMP ZT5 ROUT99: MOV P1 , #99H AJMP ZT5 END 40 附录二 41