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33个毕业设计单片机类水箱单片机控制系统水箱单片机控制系统.doc

33个毕业设计单片机类水箱单片机控制系统水箱单片机控制系统

紫馨轩
2018-09-07 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《33个毕业设计单片机类水箱单片机控制系统水箱单片机控制系统doc》,可适用于工程科技领域

wwwsfmcucomwwwsfeducn盛方整理论文设计说明书题目:海丰热电公司立方米水箱单片机控制系统姓名:指导教师:摘要本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术以单片机为核心控制庆丰热电公司的立方米的水箱的水位并实现了报警和手动、自动切换功能。该系统操作方便、性能良好比较符合电厂生产用水系统控制的需要。本文还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图并编制了该汇编语言程序。关键词:单片机水位控制报警目录摘要………………………………………………………………………………目录………………………………………………………………………………、单片机的说明……………………………………………………………………、单片机简介……………………………………………………………、单片机的时序…………………………………………………………………、引脚极其功能…………………………………………………………………二、水箱给水设备系统的构成………………………………………………………三、本系统单片机控制部分……………………………………………………四、本系统的工作原理………………………………………………………………五、主程序框图………………………………………………………………………六、本系统程序清单…………………………………………………………………七、附录:本系统电路图……………………………………………………………一单片机系统说明.单片机简介目前单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用因此我们可以在许多单片机应用领域中配接各种类型的语音接口构成具有合成语音输出能力的综合应用系统以增强人机对话的功能。C是Intel公司生产的一种单片机在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。每一个单片机包括:一个位的微型处理器CPU一个K的片内数据存储器RAM片内程序存储器ROM四个位并行的IO接口PP每个接口既可以输入也可以输出两个定时器记数器五个中断源的中断控制系统一个全双工UART的串行IO口片内振荡器和时钟产生电路但石英晶体和微调电容需要外接。最高允许振荡频率是MHZ。以上各个部分通过内部总线相连接。下面简单介绍下其各个部分的功能。中央处理器CPU是单片微型计算机的指挥、执行中心由它读人用户程序并逐条执行指令它是由位算术/逻辑运算部件(简称ALu)、定时/控制部件若干寄存器A、B、Bw、P以及位程序计数器(Pc)和数据指针寄存器(DM)等主要部件组成。算术逻辑单元的硬件结构与典型微型机相似。它具有对位信息进行、、x、四则运算和逻辑与、或、异或、取反、清“”等运算并具有判跳、转移、数据传送等功能此外还提供存放中间结果及常用数据寄存器。控制器部件是由指令寄存器、程序计数器Pc、定时与控制电路等组成的。指令寄存器中存放指令代码。枷执行指令时从程序存储器中取来经译码器译码后根据不同指令由定时与控制电路发出相应的控制信号送到存储器、运算器或I/o接口电路完成指令功能。程序计数器Pc程序计数器Pc用来存放下一条将要执行的指令共位.可对以K字节的程序存储器直接寻址c指令执行结束后Pc计数器自动增加指向下一条要执行的指令地址。CPU功能总的来说是以不同的方式执行各种指令。不同的指令其功自略异。有的指令涉及到枷各寄存器之间的关系有的指令涉及到单片机核心电路内部各功能部件的关系有的则与外部器件如外部程序存储器发生联系。事实上cRJ是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能。所谓cRJ的时序是指控制器控照指今功能发出一系列在时间上有一定次序的信号控制和启动一部分逻辑电路完成某种操作。.时序.时钟电路M田片内设有一个由反向放大器所构成的振荡电路XTALI和XTAL分别为振荡电路的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。采用内部方式时在C和C引脚上接石英晶体和微调电容可以构成振荡器振荡频率的选择范围为.MHZ在使用外部时钟时XTAL用来输入外部时钟信号而XTALI接地。.时序MGLl单片机的一个执器周期由个状态(ss)组成每个状态又持续个接荡周期分为P和P两个节拍。这样一个机器周期由个振荡周期组成。若采用MHz的晶体振荡器则每个机器周期为us每个状态周期为/us在一数情况下算术和逻辑操作发生在N期间而内部寄存器到寄存器的传输发生在P期间。对于单周期指令当指令操作码读人指令寄存器时使从SP开始执行指令。如果是双字节指令则在同一机器周期的s读人第二字节。若为单字节指令则在期间仍进行读但所读入的字节操作码被忽略且程序计数据也不加。在加结束时完成指令操作。多数Mcs指令周期为个机器周期只有乘法和除法指令需要两个以上机器周期的指令它们需个机器周期。对于双字节单机器指令通常是在一个机器周期内从程序存储器中读人两个字节但Movx指令例外Movx指令是访问外部数据存储器的单字节双机器周期指令在执行Movx指令期间外部数据存储器被访问且被选通时跳过两次取指操作。下面是单片机的振荡电路图:.引脚极其功能MCS系列单片机的个引脚中有个专用于主电源引脚个外接晶振的引脚个控制或与其它电源复用的引脚以及条输入输出IO引脚。下面按引脚功能分为个部分叙述个引脚的功能。、电源引脚Vcc和VssVcc(脚):接V电源正端Vss(脚):接V电源正端。、外接晶振引脚XTAL和XTALXTAL(脚):接外部石英晶体的一端。在单片机内部它是一个反相放大器的输入端这个放大器构成采用外部时钟时对于HMOS单片机该引脚接地对于CHOMS单片机该引脚作为外部振荡信号的输入端。XTAL(脚):接外部晶体的另一端。在单片机内部接至片内振荡器的反相放大器的输出端。当采用外部时钟时对于HMOS单片机该引脚作为外部振荡信号的输入端。对于CHMOS芯片该引脚悬空不接。、控制信号或与其它电源复用引脚控制信号或与其它电源复用引脚有RSTVPD、ALEP、PSEN和EAVPP等种形式。(A).RSTVPD(脚):RST即为RESETVPD为备用电源所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时该引脚上出现持续两个机器周期的高电平就可实现复位操作使单片机复位到初始状态。当VCC发生故障降低到低电平规定值或掉电时该引脚可接上备用电源VPD(V)为内部RAM供电以保证RAM中的数据不丢失。(B).ALEP(脚):当访问外部存储器时ALE(允许地址锁存信号)以每机器周期两次的信号输出用于锁存出现在P口的低(C).PSEN(脚):片外程序存储器读选通输出端,低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数期间每个机器周期PESN两次有效以通过数据总线口读回指令或常数。当访问外部数据存储器期间PESN信号将不出现。(D).EAVpp(脚):EA为访问外部程序储器控制信号低电平有效。当EA端保持高电平时单片机访问片内程序存储器KB(MS子系列为KB)。若超出该范围时自动转去执行外部程序存储器的程序。当EA端保持低电平时无论片内有无程序存储器均只访问外部程序存储器。对于片内含有EPROM的单片机在EPROM编程期间该引脚用于接V的编程电源Vpp。输入输出(IO)引脚P口、P口、P口及P口(A)P口(脚~脚):P~P统称为P口。当不接外部存储器与不扩展IO接口时它可作为准双向位输入输出接口。当接有外部程序存储器或扩展IO口时P口为地址数据分时复用口。它分时提供位双向数据总线。对于片内含有EPROM的单片机当EPROM编程时从P口输入指令字节而当检验程序时则输出指令字节。(B)P口(脚~脚):P~P统称为P口可作为准双向IO接口使用。对于MCS子系列单片机P和P还有第功能:P口用作定时器计数器的计数脉冲输入端TP用作定时器计数器的外部控制端TEX。对于EPROM编程和进行程序校验时P口接收输入的低位地址。(C)P口(脚~脚):P~P统称为P口一般可作为准双向IO接口。当接有外部程序存储器或扩展IO接口且寻址范围超过个字节时P口用于高位地址总线送出高位地址。对于EPROM编程和进行程序校验时P口接收输入的位地址。(D)P口(脚~脚):P~P统称为P口。它为双功能口可以作为一般的准双向IO接口也可以将每位用于第功能而且P口的每一条引脚均可独立定义为第功能的输入输出或第功能。P口的第功能见下表单片机P管脚含义引脚第功能PRXD(串行口输入端)PTXD(串行口输出端)PINT(部中断请求输入端低电平有效)PINT(中断请求输入端低电平有效)PT(时器计数器计数脉冲端)PT(时器计数器数脉冲端)PWR(部数据存储器写选通信号输出端低电平有效)PRD(部数据存储器读选通信号输出端低电平有效)综上所述MCS系列单片机的引脚作用可归纳为以下两点:)单片机功能多引脚数少因而许多引脚具有第功能)单片机对外呈总线形式由P、P口组成位地址总线由P口分时复用作为数据总线。附:C的管脚如图二立方米水箱给水设备系统的构成立方米由两台给水泵机组、水箱和三只浮球开关组成其系统结构如图:其中M、M为给水泵机组LG、LD、LDD分别为水位高、水位低、水位低低浮球开关当水位高(大于开度)时LG闭合当水位低(小于开度)时LD闭合当水位低低(小于开度)时LDD闭合。立方米水箱的控制器由系统构成。为避免电机的起停和电源波动时对电路的影响输入输出均采用光电隔离。输出通过继电器控制水泵机组的起停和报警其电路图如下:给水泵电机主控回路图如下:三本系统单片机控制部分结构本系统采用单片机引脚具体控制如下:P口和P口为输入输出检测信号和控制信号。下面是芯片引脚具体分配:P:水位低低输入信号。(低高)P:水位低输入信号。(低高)P:水位高输入信号。(高低)P:手动与自动转换输入信号。(手动自动)P:M起动KM控制输出信号。(手动自动)P:M起动KM控制输出信号。(手动自动)P:M开关状态输入信号。(开关)P:M开关状态输入信号。(开关)P:水位低低报警输出信号。P:水位低报警输出信号。P:水位高报警输出信号。P:手动起动M输入信号低电频有效动作。P:手动起动M输入信号低电频有效动作。P:手动停M输入信号低电频有效动作。P:手动停M输入信号低电频有效动作。四本系统的工作原理当水箱水位低时起动M、M给水水位上升到停M。当水箱水位低低(小于)时同时起动M、M当水位上升到以上以下时停MM继续运行到水位上升到以上才停止工作。经过调试系统测得以下数据:水位从两台泵运行需要约分钟水位从一台泵运行需要约分钟。水箱的水位一般保持在。报警控制如下:当水位高与开度的时候由传感器经变送器发送信号LG闭合系统水位高报警。当水位低于开度的时候由传感器经变送器发送信号LD闭合系统水位低报警。当水位低与开度的时候由传感器经变送器发送信号LDD闭合系统水位低低报警。手动自动模式转换控制如下:全自动模式下系统自动判断水位的状况选择不同的工作状态。在手动的模式下两台给水泵的运行控制可由人工自己操作。五主程序框图主程序框图自动模式子程序:手动模式子程序:六本系统程序清单主程序:ORGHAJMPMAINORGHMAIN:MOVP,#FFHPP口初始化置MOVP#FFHJNBPAVT若手动在自动位置跳到自动模式子程序AJMPMEN否则转到手动模式子程序ENDAUT:NOP(空命令)JNBP,LG水位高LGJBPLD水位没低LDCLRP水位低报警JBP,LDD水位未低低LDDCLRP水位低低报警JNBP,YM已启动YCLRP否则启动MY:JNBP,YM已启动YCLRP否则启动MY:ACALLDELAY延时分钟AJMPAUT返回自动模式LDD:JNBP,Y单独运行M(LDD〈水位〈LD)CLRPY:JBPYSETBPAJMPYLG:CLRP水位高报警LD:AJMPMAIN返回主程序手动控制子程序MEN:NOPJNBP,MAINACALLKEYCJNEA,#FOH,NNAJMPMENNN:JNBACC,HMJNBACC,HMJNBACC,DMJNBACC,DMAJMPMENHM:JNBP,MENCLRPAJMPMENHM:JNBP,MENCLRPAJMPMENDM:JBP,MENSETBPAJMPMENDM:JBP,MENSETBPAJMPMENRET延时S主程序TM:MOVR,#FHL:MOVR,#HL:MOVR,#FAHL:MOVR,#FAHL:DJNZR,LDJNZR,LDJNZR,LDJNZR,LRET延时ms子程序TM:MOVR,#MM:MOVR,#DJNR,$DJNR,DRET有无键合子程序:KEY:ACALLKS有无闭合JNZLKACALLTIMAJMPKEY无键闭合返回LK:ACALLTIMACALLTIMACALLKSJNZLKACALLTIMAJMPKEYLK:RETKS:MOVAP扫描ANLA#FOH屏蔽低位RET七系统电路示意图unknown

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