基于MCS-51單片機(jī)的液位控制電路設(shè)計(jì).doc

廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 課題（論文）名稱(chēng)：基于MCS-51單片機(jī)的液位控制電路設(shè)計(jì) 姓 名： 杜 明 專(zhuān) 業(yè)： 應(yīng) 用 電 子 技 術(shù) 班 級(jí)： 電 子 0731 班 起 止 日 期： 2008/2009學(xué)年第一周至第八周 指 導(dǎo) 教 師 凌 藝 春 平時(shí)表現(xiàn)20%設(shè)計(jì)（論文）50%畢業(yè)答辯30%總評(píng)注：1.平時(shí)表現(xiàn)、設(shè)計(jì)（論文）、畢業(yè)答辯以百分制評(píng)定；2.總評(píng)以等級(jí)（優(yōu)、良、中、合格、不合格）評(píng)定（90分以上為優(yōu)，8089為良，7079為中，6069為合格，59以下為不合格） 廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō) 明 書(shū)題目：基于MCS-51單片機(jī)的液位控制電路設(shè)計(jì)摘要：隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，以單片機(jī)為基礎(chǔ)的控制電路有著體積小，價(jià)格低廉，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理功能強(qiáng)，易于控制等優(yōu)點(diǎn)，這使得單片機(jī)的應(yīng)用更為廣泛。而液位控制是現(xiàn)代工業(yè)中常見(jiàn)的參數(shù)，有著直接觀察、容易測(cè)量，過(guò)程時(shí)間常數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)為主控制器，通過(guò)液位傳感器來(lái)檢測(cè)水位的高度，通過(guò)鍵盤(pán)來(lái)設(shè)置水位的高度，并能控制電路來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)液位的高度，并可由LCD顯示實(shí)際水位與檢測(cè)的水位高度，其分辨率小于1cm，并具有一定的水位報(bào)警功能。因此，比較適合應(yīng)用于一般的液位控制，如自來(lái)水廠蓄水槽、污水處理廠的污水槽、大壩的警戒水位等都需要液位檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)液位。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 水位檢測(cè) 智能化控制Abstract: With the continuous development of electronic technology to single-chip-based control circuit has a small, inexpensive, simple structure of the system to deal with strong features and easy to control, etc., which makes single-chip application of a much wider field. The level control is common in modern industrial parameters, a direct observation and measurement easy, small time constant process of the advantages of this system AT89C51 MCU-based controllers, liquid level sensor to detect the high water level, through the keyboard To set the high water level and control circuit automatically adjust to the high level and the actual water level by the LCD display with a high level of detection, the resolution of less than 1cm, and to a certain level of alarm function. As a result, more suitable for general application of the liquid level control, such as water storage tank water plant, a sewage treatment plant of septic tanks, the dams water level have to be alert level detection device to detect liquid level. Key words: Single-chip testing intelligent water level control.目 錄摘要 3前言6方案論證7方案一7(1) 數(shù)控電路部分7(2) 液位測(cè)試部分7(3) 控制驅(qū)動(dòng)電路部分8方案二9方案三9方案比較10硬件設(shè)計(jì)101、數(shù)控部分10(1) 電路最小系統(tǒng)12(2) 鍵盤(pán)控制電路13(3) 顯示電路部分132、液位測(cè)試部分143、控制驅(qū)動(dòng)電路部分144、電路板的制作15(1) 原理圖的繪制15(2) PCB板圖設(shè)計(jì)16(3) 元件清單185、抗干擾、遠(yuǎn)程控制方面措施18軟件設(shè)計(jì)部分19軟件仿真部分201、仿真軟件的應(yīng)用202、軟件仿真的測(cè)試20調(diào)試測(cè)試部分221、實(shí)驗(yàn)電路調(diào)試222、系統(tǒng)功能測(cè)試223、系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試22（1）系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試22（2）系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試224、系統(tǒng)誤差分析235、結(jié)果分析及改進(jìn)23自我總結(jié)23謝辭24參考文獻(xiàn)25附錄26附圖48前言在人類(lèi)文明高度發(fā)達(dá)的今天，人民對(duì)信息的提取、處理、傳輸及綜合利用越來(lái)越迫切，單片機(jī)作為現(xiàn)代電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新興領(lǐng)域，以單片機(jī)為代表的嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代電子系統(tǒng)時(shí)代的到來(lái)。 目前，單片機(jī)有著價(jià)格低廉，集成度高，處理功能強(qiáng)，可靠性高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，這使得單片機(jī)的應(yīng)用更為廣泛，因此就有可能比較普遍地應(yīng)用微機(jī)來(lái)控制各類(lèi)電路，使各種新穎的、高性能的各種潛在能力得到充分的發(fā)揮，使電路的各種潛在能力得到充分的發(fā)揮，使電路的性能更符合要求，還可以制造出各種便于控制的新型電路，使電子控制出現(xiàn)新局面。而液位控制是現(xiàn)代工業(yè)中常見(jiàn)的參數(shù)，有著直接觀察、容易測(cè)量，過(guò)程時(shí)間常數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)，因此，液位控制也成為一般工業(yè)界所不可缺少的，如自來(lái)水廠蓄水槽、大壩的警戒水位檢測(cè)等都需要液位控制來(lái)檢測(cè)液位。而從價(jià)格、性能、穩(wěn)定性等方面與電腦控制、PLC控制和其它類(lèi)型的單片機(jī)控制比較，MCS-51單片機(jī)具有體積小，價(jià)格低廉，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理功能強(qiáng)，易于控制等優(yōu)點(diǎn)，因此我們選用MCS-51單片機(jī)為基礎(chǔ)的液位控制系統(tǒng)，通過(guò)適當(dāng)?shù)慕M合，可以提供各種液位檢測(cè)對(duì)象，如污水處理廠的污水槽、大壩的警戒水位等，針對(duì)該液位控制試驗(yàn)裝置，采用單片機(jī)編程技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了液位控制系統(tǒng)的軟件平臺(tái)。但是,采用MCS-51單片機(jī)控制在遠(yuǎn)距離控制、近距離的抗電磁干擾方面受到一定的限制，因此，在研究此課題時(shí)要對(duì)部分電路加以強(qiáng)化，以確保其正常的工作。方案論證方案一為了完成液位檢測(cè)設(shè)計(jì)的各種功能，將整個(gè)電路分為三個(gè)部分：數(shù)控部分、電路檢測(cè)部分和控制驅(qū)動(dòng)電路部分。框架如下圖所示。單片機(jī)數(shù)據(jù)采集傳感器鍵盤(pán)控制液位報(bào)警顯示電路控制驅(qū)動(dòng)電路 方案原理方框圖(1) 數(shù)控電路部分主要有數(shù)字電路部分構(gòu)成，它要完成鍵盤(pán)控制，預(yù)置按鍵開(kāi)關(guān)輸入控制、 LCD顯示控制、及水泵電機(jī)工作時(shí)，無(wú)水泵出或水管液位不變化時(shí)報(bào)警等功能。由于數(shù)控部分功能較多，選用了INTEL公司的8位單片機(jī)AT89C51，與INTEL公司的8096系列相比，AT89C51具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，而且能夠滿(mǎn)足數(shù)控部分的需要。數(shù)控部分的核心是一個(gè)AT89C51的最小應(yīng)用系統(tǒng)、包括一片AT89C51芯片和一片A/D0809芯片。采用3個(gè)按鍵分別作為輸入控制，用AT89C51的P2.3、P2.4、P2.5口完成鍵盤(pán)輸入。當(dāng)檢測(cè)到有鍵盤(pán)輸入就產(chǎn)生一個(gè)中斷，而鍵盤(pán)的去抖動(dòng)通過(guò)CPU用軟件實(shí)現(xiàn)。利用液位傳感器檢測(cè)，然后轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓送到單片機(jī)進(jìn)行液位高度的判斷，在輸出對(duì)應(yīng)的液位高度值由LCD顯示。 (2) 液位測(cè)試部分首先要將WMY型液位變送器測(cè)得的液位模擬量變?yōu)閿?shù)字量。然后送入單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的處理，模數(shù)轉(zhuǎn)換的部分采用 AD0809芯片。該芯片的輸入量為 05V的電壓量 。因此需先將WMY型液位變送器的輸出電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。即在芯片采集信號(hào)端加入個(gè) 250歐的轉(zhuǎn)換電阻，將電流轉(zhuǎn)換為 15V的電壓值。該電壓值在 ADC0809的輸入范圍內(nèi)。其原理圖如下： 液位檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)原理圖(3) 控制驅(qū)動(dòng)電路部分控制電路部分主要有電動(dòng)機(jī)、繼電器組成，利用繼電器的功能來(lái)完成電路部分的控制驅(qū)動(dòng)等。其原理圖如下： 控制驅(qū)動(dòng)電路圖方案二該方案與方案一基本相同，不同的是采用PLC控制，PLC采用的是循環(huán)掃描的工作方式，通過(guò)自診斷，通信處理，掃描輸入，刷新輸出這五個(gè)工作過(guò)程來(lái)完成一個(gè)周期。但是，利用PLC控制價(jià)格比較昂貴,需要的其他硬件較多，給安裝方面帶來(lái)不便，且占用空間大。方案三該方案的控制電路由檢測(cè)、控制及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其工作原理如下圖示，CW140為三端固定穩(wěn)壓集成塊（輸入電路略）；兩只PTC熱敏電阻（RT1、RT2）與R1、R2組成橋式液位檢測(cè)電路；TWH8778電子開(kāi)關(guān)與繼電器K組成控制電路；由光電耦合器4N25提供觸發(fā)信號(hào)；K的觸點(diǎn)JK與電磁閥組成執(zhí)行電路。在正常情況下，RT1、RT2均處于液體中，電橋平衡Uab為零，于是4N25截止，TWH8778及K不動(dòng)作，觸點(diǎn)JK常開(kāi)，DF-1關(guān)閉。當(dāng)液位下降到使RT1露出液面時(shí)，PTC熱敏電阻阻值迅速增大，于是電橋失去平衡，4N25導(dǎo)通，并觸發(fā)使TWH8778導(dǎo)通，K得電吸合JK，DF-1開(kāi)啟向儲(chǔ)液罐補(bǔ)充液體。當(dāng)液位上升到使RT1浸入液體時(shí)，其阻值迅速減小，電橋自動(dòng)平衡，4N25截止，K失電釋放JK,DF-1關(guān)閉，停止輸入液體。其原理圖如下: 方案三原理圖方案比較這三種方案均是可行的。方案一原理直觀，且價(jià)格低廉，集成度高，處理功能強(qiáng)，可靠性高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作且穩(wěn)定性高和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。方案二的可靠性高，在功能上可進(jìn)行開(kāi)關(guān)邏輯控制、閉環(huán)過(guò)程控制、位置控制、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控、多PLC分布式控制等功能，在編程手段上，直觀、簡(jiǎn)單方便，易于各行業(yè)工程技術(shù)人員掌握。同時(shí)在改變控制要求時(shí)，只要改變程序梯形圖就可以滿(mǎn)足要求。但是利用PLC控制價(jià)格昂貴，且需要的其他硬件較多，且在安裝方面帶來(lái)不便，占用空間大。方案三原理簡(jiǎn)單,且易于控制,但是檢測(cè)誤差大,且只能檢測(cè)某一設(shè)定液位,不便于自動(dòng)化控制等,綜合以上方案比較，方案一具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此采用方案一為本次液位控制的最佳方案。硬件設(shè)計(jì)方案的系統(tǒng)原理圖如下：1、數(shù)控部分主要由數(shù)字電路構(gòu)成，它要完成鍵盤(pán)控制、預(yù)制按鍵開(kāi)關(guān)輸入控制、A/D轉(zhuǎn)換輸出、LCD顯示控制、液位報(bào)警等功能，選用AT89C51最小系統(tǒng)，如下圖所示： 第 49 頁(yè) 共 49 頁(yè)89C51的基本系統(tǒng)原理(1) 電路最小系統(tǒng)此最小系統(tǒng)應(yīng)包括一片89C51CPU芯片,一片AD0809芯片。其具體如下： AT89C51是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編程/擦除只讀存儲(chǔ)器的8位CMOS微控制器 ,主要性能：1、片內(nèi)有4KB可在線重復(fù)編程的快閃擦寫(xiě)存儲(chǔ)器。 2、寬工作電壓范圍：Vcc可為2.7V到6V。3、128*8位內(nèi)部RAM。 4、兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 5、中斷結(jié)構(gòu)具有5個(gè)中斷源和2個(gè)優(yōu)先級(jí)。6、空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲(chǔ)內(nèi)容。如下圖所示： AT89C51芯片圖 ADC0809由一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。其原理、事物圖如下圖所示： AD0809原理、事物圖(2) 鍵盤(pán)控制電路采用三個(gè)按鍵控制電路的增減及預(yù)制數(shù)字。方案采用獨(dú)立鍵盤(pán)式與單片機(jī)相連分別以S1、S2、S3鍵與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，如下圖所示。 鍵盤(pán)顯示電路(3) 顯示電路部分顯示模塊采用LCD1602液晶顯示，它是一個(gè)獨(dú)立的顯示模塊，分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，其背光在應(yīng)用無(wú)差別LCD1602主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量：162個(gè)字符；芯片工作電壓：4.5-5.5V；工作電流：2.0mA(5.0v)；模塊最佳工作電壓：5.0v。如圖示： LCD1602結(jié)構(gòu)圖2、液位測(cè)試部分容器上的WMY型液位變送器的輸出為 420mA模擬信號(hào)，首先要將傳感器測(cè)得的液位模擬量變?yōu)閿?shù)字量。然后送入單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的處理，模數(shù)轉(zhuǎn)換的部分采用 ADC0809芯片。該芯片的輸入量為 05V的電壓量 。因此需先將液位變送器的輸出電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。即在芯片采集信號(hào)端加入個(gè) 250歐的轉(zhuǎn)換電阻 ，將電流轉(zhuǎn)換為 15V的電壓值 。該電壓值在 ADC0809的輸入范圍內(nèi)。這里用 AT89C51的 P37口作為 AD轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)信號(hào)，其原理圖如下： 液位檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)原理圖3、控制驅(qū)動(dòng)電路部分控制驅(qū)動(dòng)電路主要電動(dòng)機(jī)、繼電器及相應(yīng)的元件構(gòu)成，它根據(jù)電路的實(shí)際需要來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)、停止，從而能自動(dòng)地控制液位的高度。 控制驅(qū)動(dòng)電路原理圖4、電路板的制作(1) 原理圖的繪制利用Protel99SE軟件來(lái)進(jìn)行原理圖的繪制,先將原理圖做出,然后將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的PCB圖,在繪制過(guò)程中要注意布置線要求: 當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為11.5mm時(shí)，通過(guò)2A的電流，溫度不會(huì)高于3，因此導(dǎo)線寬度為1.5mm（60mil）可滿(mǎn)足要求。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.020.3mm(0.812mil)導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬線尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距至58mm。 印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀.這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。 焊盤(pán)：焊盤(pán)中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤(pán)太大易形成虛焊。焊盤(pán)外徑D一般不小于(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路，焊盤(pán)最小直徑可取(d+1.0)mm。(2) PCB板圖設(shè)計(jì)印刷電路板(簡(jiǎn)稱(chēng)PCB),它是以一定尺寸的絕緣板為基材,以銅箔為導(dǎo)線,經(jīng)特定工藝加工,用一層或若干層導(dǎo)電圖形以及布置好的孔來(lái)實(shí)現(xiàn)元件間的電氣連接,它就像在紙上印刷上去似的,故得名印刷電路板或稱(chēng)印刷線路板。一般電源、地線一般可選1mm寬度,使電源、地線寬度盡量大些。其PCB圖如下：PCB印制板圖(3) 元件清單器材/元件數(shù)量器材/元件數(shù)量AT89C51芯片1塊晶振12MHz1個(gè)萬(wàn)用表1個(gè)極性電容1個(gè)剪線鉗1把無(wú)極性電容30PF2個(gè)螺絲刀2把發(fā)光二極管1個(gè)開(kāi)關(guān)11個(gè)NPN三極管5個(gè)LCD顯示器1個(gè)排阻9腳4個(gè)5V電源1個(gè)插針9腳1個(gè)10K電阻5個(gè)A/D0809集成塊1個(gè)繼電器4個(gè)1K電阻5個(gè)接觸器2個(gè)74LS74集成塊1個(gè)電磁閥1個(gè)74LS02集成塊1個(gè)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)滑動(dòng)電阻1個(gè)蜂鳴器1個(gè)510歐電阻1個(gè)光耦4個(gè)5、抗干擾、遠(yuǎn)程控制方面措施(1) 在做電路時(shí)盡量是銅膜線的拐彎處應(yīng)為圓角或斜角（因?yàn)楦哳l時(shí)直角或者尖角的拐彎會(huì)影響電氣性能），雙面板兩面的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或者彎曲走線，盡量避免平行走線，以減小寄生耦合。(2) 電源的干擾及抑制。直流電路與交流電路的電路不能在同一電路板上。(3) 磁場(chǎng)干擾抑制。弱信號(hào)線要短；區(qū)分強(qiáng)弱信號(hào)線，且弱信號(hào)線要與其它線平行，若實(shí)在繞不開(kāi)時(shí)，要在強(qiáng)、弱信號(hào)線中間夾一地線。(4) 熱干擾抑制。敏感元件要遠(yuǎn)離熱源（晶體管），易發(fā)熱要注意散熱。(5) 在遠(yuǎn)程控制時(shí)，先要將單片機(jī)（接收終端）輸出的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量來(lái)進(jìn)行傳輸，然后再在接收終端（單片機(jī)）再將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量等來(lái)進(jìn)行控制。這樣可以有效地減少傳輸過(guò)程中的干擾。軟件設(shè)計(jì)部分(1) 分析題意，確定算法或算法思想。 算法是指解決問(wèn)題的方法和步驟。比如現(xiàn)有的一些計(jì)算方法和日常生活中解決問(wèn)題的邏輯思維推理方法等。 (2) 根據(jù)算法畫(huà)出流程圖，簡(jiǎn)單的情況也可不畫(huà)。 畫(huà)出描述算法的流程圖，可以首先從圖上檢驗(yàn)算法的正確性，減少出錯(cuò)的可能，使得動(dòng)手編寫(xiě)程序時(shí)的思路更加清晰。其流程圖如下：開(kāi)始程序定義主程序初始化主程序主體結(jié)束結(jié)束子程序群軟件流程圖(3) 分配存儲(chǔ)空間和工作單元，合理地使用寄存器。分配存儲(chǔ)空間和工作單元，是指存儲(chǔ)空間的分段和數(shù)據(jù)定義。另外，由于寄存器的數(shù)量有限，編寫(xiě)程序時(shí)經(jīng)常會(huì)感到寄存器不夠用。因此，對(duì)于字節(jié)數(shù)據(jù)，要盡量使用8位寄存器。而采用適當(dāng)?shù)膶ぶ贩绞?，也?huì)達(dá)到節(jié)省寄存器的目的。(4) 根據(jù)流程圖編寫(xiě)程序。這是編制匯編語(yǔ)言程序最為重要的一步?？梢詤⒄樟鞒虉D按照一般的匯編步驟進(jìn)行，即定義，程序開(kāi)始，程序初始化，主程序，中斷程序，子程序，程序結(jié)束等。其詳細(xì)程序見(jiàn)附錄。(5) 上機(jī)調(diào)試運(yùn)行程序。通過(guò)匯編的源程序，只能說(shuō)明它里面不存在語(yǔ)法錯(cuò)誤。但是它是否能達(dá)到算法所要求的預(yù)期效果，還必須經(jīng)過(guò)上機(jī)調(diào)試，軟件的仿真，用一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)試，才能夠真正地得出結(jié)論。軟件仿真部分1、仿真軟件的應(yīng)用對(duì)于匯編語(yǔ)言可用偉福、Keil 軟件來(lái)仿真測(cè)試,下面對(duì)Keil 軟件的應(yīng)用過(guò)程做一個(gè)詳細(xì)的了解。(1) 建立一個(gè)新工程。(2) 然后選擇要保存的路徑，輸入工程文件名字，比如保存到MCS51目錄里，工程文件名字為text,然后保存。(3) 選擇所用的單片機(jī)AT89C51。(4) 單擊文件菜單，在下拉菜單中單擊“新建”選項(xiàng)。其中文件的擴(kuò)展名應(yīng)改為.ASM，然后保存。(5) 在編輯界面，單擊“Target1”前面的“+”號(hào)，然后在“Source Group1”上單擊右鍵即可。(6) 寫(xiě)入源程序，單擊“P工程”菜單，再在下拉菜單中單擊“B構(gòu)造目標(biāo)”，開(kāi)始編譯源程序，構(gòu)造目標(biāo)。(7) 編譯成功后，開(kāi)始對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。 (8) 單擊“P工程”菜單，在下拉菜單中單擊“目標(biāo)Target1屬性”,對(duì)所需屬性進(jìn)行相應(yīng)的修改后即可對(duì)程序進(jìn)行編譯。2、軟件仿真的測(cè)試用“雙龍”軟件對(duì)所編寫(xiě)程序進(jìn)行仿真測(cè)試。其仿真測(cè)試圖如下：電路測(cè)試仿真圖調(diào)試測(cè)試部分1、實(shí)驗(yàn)電路調(diào)試（1）硬件電路的檢查。先斷電觀察有無(wú)斷路和短路現(xiàn)象；檢查元件是否安裝正確，有無(wú)損壞；檢查電路部分是否有虛焊、脫焊現(xiàn)象；檢查電源系統(tǒng)等，然后接通電源，用萬(wàn)用表等測(cè)試工具測(cè)試電路的通斷情況；檢查芯片、按鍵、LCD液晶等元器件能否正常工作等。（2）軟件的調(diào)試檢查。將程序燒入電路，按功能要求對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試，并反復(fù)對(duì)程序進(jìn)行修改調(diào)試，以達(dá)到基本功能要求。2、系統(tǒng)功能測(cè)試（1）測(cè)試在10cm40cm范圍內(nèi)任務(wù)設(shè)定水箱的上、下水位，當(dāng)水箱的水位下降到設(shè)定水位時(shí)，水泵電機(jī)可自動(dòng)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)工作，給水箱補(bǔ)水；當(dāng)水箱的水位上升到設(shè)定水位高度時(shí)，水泵電機(jī)可自動(dòng)停止工作，停止供水。（2）測(cè)試在設(shè)定報(bào)警的液位上下限值，當(dāng)水管水位降到或升到設(shè)定的報(bào)警水位時(shí)，能發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)能起動(dòng)水泵和排水閥進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。 （3）測(cè)試用 LCD顯示器件顯示水位高度，分辨率1cm。（4）測(cè)試當(dāng)水泵電機(jī)工作時(shí)如果無(wú)水泵出或水管液位不變化報(bào)警。3、系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試（1）系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試 測(cè)量?jī)x器為直尺。其測(cè)量數(shù)據(jù)如下所示：12345預(yù)制高度/cm(LCD顯示)30.629.531.833.431.3實(shí)測(cè)高度/ cm(直尺顯示)30.529.731.732.931.1誤差/ cm0.10.20.10.50.2（2）系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試 測(cè)量?jī)x器為直尺。其測(cè)量數(shù)據(jù)如下所示：實(shí)測(cè)設(shè)置誤差上限水位高度/cm(直尺顯示)37.53836.8351.83下限水位高度/ cm(直尺顯示)27.827.527302.23 4、系統(tǒng)誤差分析從電路原理上看系統(tǒng)的誤差主要來(lái)源有以下幾個(gè)方面:（1）水管積水及讀數(shù)時(shí)產(chǎn)生的誤差，此誤差不可避免；（2）液位傳感器的精度不高，可以選擇精度高的傳感器來(lái)減少此類(lèi)誤差；（3）8位A/D轉(zhuǎn)換器的附加量化誤差；（4）有電路引起的誤差，如精密電阻的轉(zhuǎn)化精度不高等，此誤差在電路的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免； （5）電路的采樣刷新效率不高，造成的延時(shí)讀數(shù)誤差。此誤差應(yīng)在電路的軟件部分加以修改，如電路的延時(shí)等。5、結(jié)果分析及改進(jìn)通過(guò)以上的測(cè)試分析可以看出此次電路的設(shè)計(jì)除系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試指標(biāo)及聲光報(bào)警功能外，基本上實(shí)現(xiàn)了電路的功能，達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)計(jì)目標(biāo)，但是電路的相對(duì)誤差還有待改進(jìn)，需要對(duì)電路的部分電路進(jìn)行修改，對(duì)一些精密電阻、電容、芯片及軟件延部分等需要進(jìn)一步的改進(jìn)，并對(duì)周?chē)娐愤M(jìn)行改進(jìn)，盡可能的是系統(tǒng)誤差減小到最低值。自我總結(jié)驀然回首，才發(fā)現(xiàn)兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，在此期間，有渴望、有追求、有成功也有失敗，我孜孜不倦，不斷地挑戰(zhàn)自我，充實(shí)自己 ，為此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)圓滿(mǎn)完成打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我收獲了很多東西。材料的收集，電路的制作，程序的編寫(xiě)、調(diào)試，尤其是畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)步驟等都是在這次電路的制作過(guò)程中所學(xué)習(xí)到的。其中還學(xué)習(xí)到了我們?cè)谡n本上學(xué)習(xí)不到的內(nèi)容，比如團(tuán)隊(duì)的合作，這次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)成功很大一部分基于團(tuán)隊(duì)的合作上才能完成的。電路材料的收集，電路的確定，論文的寫(xiě)作討論等都是團(tuán)隊(duì)合作的縮影。當(dāng)然，在電路的設(shè)計(jì)方面我們遇到了很多困難，比如在軟件的設(shè)計(jì)，程序的調(diào)試等方面都是這次設(shè)計(jì)的最大障礙，但是在老師、同學(xué)的共同努力下，我們還是克服了這些的問(wèn)題，同時(shí)也為我們以后的電子產(chǎn)品方面提供了一些好的方法，思路以及在電路制作，軟件的編寫(xiě)，論文的寫(xiě)作時(shí)要注意的有關(guān)事項(xiàng)等。這些困難都是電路設(shè)計(jì)時(shí)所常見(jiàn)的問(wèn)題，這次問(wèn)題的解決也為我們以后的學(xué)習(xí)，作了一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。雖然畢業(yè)論文的寫(xiě)作完成了，但是工作的道路是漫長(zhǎng)的，在以后的工作學(xué)習(xí)中，還需要我們繼續(xù)努力，不斷挑戰(zhàn)自我，完善自我。謝辭在辛苦了那么多個(gè)日夜以后，我的論文終于得以完成，表面上看來(lái)這只是我在這幾個(gè)月努力的一個(gè)成果，其實(shí)這更像是經(jīng)過(guò)大學(xué)三年細(xì)水長(zhǎng)流的學(xué)識(shí)積累以及所有教過(guò)我的老師的悉心指導(dǎo)之后，我的一番自我總結(jié)。三年來(lái)指導(dǎo)過(guò)我的老師已經(jīng)難以計(jì)量，其中對(duì)我有巨大幫助的優(yōu)秀老師更加不勝枚舉，可是鑒于此處篇幅有限，請(qǐng)恕愚徒在此不再一一列舉。只是特別要感謝我的導(dǎo)師凌藝春老師的悉心指導(dǎo)，他學(xué)識(shí)淵博，洞察敏銳，尤其是他的耐心指導(dǎo)讓我佩服不已。無(wú)論是聽(tīng)他的課還是接受他的論文指導(dǎo)，都可以感受到一種實(shí)實(shí)在在的知識(shí)攝取。 感謝班主任老師和我班上的全班同學(xué)，三年來(lái)我們共同努力營(yíng)造的集體，如此充滿(mǎn)學(xué)習(xí)氣氛。雖不敢說(shuō)吾等的學(xué)識(shí)畢業(yè)后就馬上能改變外面的行業(yè)環(huán)境，但可以肯定這是早晚的事，期待那一天的到來(lái)。 此外，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功還要感謝在我背后默默支持、鼓勵(lì)我的寢室舍友們，使他們的鼓勵(lì)換來(lái)了我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的初步成功。因此，讓我們?cè)僖淮蔚膶?duì)他們說(shuō)聲“謝謝”！參考文獻(xiàn)1汪德彪 MCS-51單片機(jī)原理及接口技術(shù) 電子工業(yè)出版社 2007.82吳尚慶 MCS-51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 電子系過(guò)程自動(dòng)化教研室 2008.13李朝青 單片機(jī)原理與接口技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社 19994高吉祥 模擬電子技術(shù)（第二版） 電子工業(yè)出版社 2005.25張陪仁 MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用 清華大學(xué)出版社 20036高吉祥 數(shù)字電子技術(shù) 電子工業(yè)出版社 20047何 橋 單片機(jī)原理及應(yīng)用 中國(guó)鐵道出版社 2005. 98及 力 Protel99SE原理圖與PCB設(shè)計(jì)教程 電子工業(yè)出版社 2007.79李佰成 基于MCS-51單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) 北京電子工業(yè)出版社 200710高吉祥 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)系列教程 電子工業(yè)出版社 2007. 6 附錄COM EQU 20H;指令寄存器DAT EQU 21H;數(shù)據(jù)寄存器LCD_PORT EQU P0HD_LCD_RS EQU P2.0HD_LCD_RW EQU P2.1HD_LCD_E EQU P2.2LCD_0 EQU 30H ;LCD程序用LCD_1 EQU 31H ;LCD程序用LCD_2 EQU 32HLCD_3 EQU 33HLCD_4 EQU 34HLCD_5 EQU 35HLCD_6 EQU 36HLCD_7 EQU 37HLCD_8 EQU 38HLCD_9 EQU 39HLCD_A EQU 3AHLCD_B EQU 3BHLCD_C EQU 3CHLCD_D EQU 3DHLCD_E EQU 3EHLCD_F EQU 3FHLCD_10 EQU 40H ;LCD程序用LCD_11 EQU 41H ;LCD程序用LCD_12 EQU 42HLCD_13 EQU 43HLCD_14 EQU 44HLCD_15 EQU 45HLCD_16 EQU 46HLCD_17 EQU 47HLCD_18 EQU 48HLCD_19 EQU 49HLCD_1A EQU 4AHLCD_1B EQU 4BHLCD_1C EQU 4CHLCD_1D EQU 4DHLCD_1E EQU 4EHLCD_1F EQU 4FHADC EQU 51H ;AD轉(zhuǎn)換用GZSX EQU 52H ;工作上限鍵盤(pán)值GZXX EQU 53H ;工作下限鍵盤(pán)值PUSHDATA EQU 54H ;選擇鍵用CHU1 EQU 55H ;小數(shù)子程用CHU2 EQU 56H ;小數(shù)子程用ST BIT P3.0 ;AD啟動(dòng)EOC BIT P3.1 ;AD轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)XZ_K0BITP2.3 ;鍵盤(pán)控制的定義ZY_K1BITP2.4 ;鍵盤(pán)控制的定義JY_K2BITP2.5 ;鍵盤(pán)控制的定義J1 BIT P2.6 J2 BIT P2.7J3 BIT P3.2J4 BIT P3.3Warnning BIT P3.4 K0_FLAGBIT 38H ;鍵盤(pán)控制的定義K1_FLAGBIT 39H ;鍵盤(pán)控制的定義K2_FLAGBIT 3AH ;鍵盤(pán)控制的定義SJX_FLAG BIT 3BH ;極限上XJX_FLAG BIT 3CH ;極限下GZS_FLAG BIT 3DH ;工作上限GZX_FLAG BIT 3fH ;工作下限J1_FLAG BIT 40HJ2_FLAG BIT 41HJ3_FLAG BIT 42HJ4_FLAG BIT 43HWarnning_FLAG BIT 44H ;報(bào)警標(biāo)志 ORG 00HSTART:CLR EA MOV SP,#70H CLR J1 CLR J2 CLR J3 CLR J4 CLR Warnning MOV PUSHDATA,#00H MOV LCD_PORT,#0FFH ;LCD初始化 LCALL INT ;LCD初始化 MOV LCD_0,#10H ;G值 MOV LCD_1,#23H ;Z值 MOV LCD_2,#1CH ;S MOV LCD_3,#3EH ;: MOV LCD_6,#26H ;c MOV LCD_7,#30H ;m MOV LCD_8,#10H ;G MOV LCD_9,#23H ;Z MOV LCD_A,#21H ;X MOV LCD_B,#3EH ;: MOV LCD_E,#26H ;c MOV LCD_F,#30H ;m MOV LCD_10,#3FH ;空格 MOV LCD_11,#3FH ;空格 MOV LCD_12,#3FH ;空格 MOV LCD_13,#22H ;Y MOV LCD_14,#20H ;W MOV LCD_15,#10H ;G MOV LCD_16,#0DH ;D MOV LCD_17,#3EH ;: MOV LCD_1A,#40H ;. MOV LCD_1C,#26H ;c MOV LCD_1D,#30H ;m MOV LCD_1E,#3FH ;空格 MOV LCD_1F,#3FH ;空格 MOV GZSX,#40 MOV GZXX,#10 MOV ADC,#00H LCALL SEPR1 ;液位顯示分解 LCALL GZSXSEPR ;工作上限分解 LCALL GZXXSEPR ;工作下限分解 MOV COM,#80H ;LCD的開(kāi)始 LCALL LCD_W_CMD MOV DPTR,#TAB MOV R2,#16 ;設(shè)置循環(huán)變量初值 MOV R1,#30HWRIN10: MOV A,R1 MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALLLCD_W_DAT;寫(xiě)數(shù)據(jù)到液晶中 LCALLDELAY ;調(diào)延時(shí)子程序 INC R1 DJNZ R2,WRIN10 MOV COM,#0C0H ;LCD的開(kāi)始 LCALL LCD_W_CMD MOVDPTR,#TAB MOVR2,#16 ;設(shè)置循環(huán)變量初值 MOVR1,#40HWRIN20:MOV A,R1MOVC A,A+DPTRMOV DAT,ALCALL LCD_W_DAT;寫(xiě)數(shù)據(jù)到液晶中LCALL DELAY ;調(diào)延時(shí)子程序INC R1DJNZR2,WRIN20WAIT: SETB ST CLR ST SETB ST ;AD開(kāi)始轉(zhuǎn)換 JB EOC,$ ;等待轉(zhuǎn)換結(jié)果 CLR ST ;允許讀數(shù) LCALL SEPR ;AD值顯示分解 LCALL G ZSXSEPR ;工作上限顯示子程 LCALL GZXXSEPR ;工作下限顯示子程 MOV COM,#84H LCALL LCD_W_CMD MOV DPTR,#TAB MOV A,LCD_4 MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL LCD_W_DAT LCALL DELAY MOV COM,#85H LCALL LCD_W_CMD MOV DPTR,#TAB MOV A,LCD_5 MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL LCD_W_DAT LCALL DELAY MOV COM,#8CH LCALL LCD_W_CMD MOV DPTR,#TAB MOV A,LCD_C MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL LCD_W_DAT LCALL DELAY MOV COM,#8DH LCALL LCD_W_CMD MOV DPTR,#TAB MOV A,LCD_D MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL LCD_W_DAT LCALL DELAY MOV COM,#0C8H LCALL LCD_W_CMD MOV DPTR,#TAB MOV A,LCD_18 MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL LCD_W_DAT LCALL DELAY MOV COM,#0C9H LCALL LCD_W_CMD MOV DPTR,#TAB MOV A,LCD_19 MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL LCD_W_DAT LCALL DELAY MOV COM,#0CBH LCALL LCD_W_CMD MOV DPTR,#TAB MOV A,LCD_1B MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL LCD_W_DAT LCALL DELAY;- LCALL SCAN_KEY ;鍵盤(pán)開(kāi)始 LCALL CONTROL_1 LJMP WAITTAB: DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H DB 41H,42H,43H,44H,45H,46H,47H,48H,49H,4AH DB 4BH,4CH,4DH,4EH,4FH,50H,51H,52H,53H,54H DB 55H,56H,57H,58H,59H,5AH,61H,62H,63H,64H DB 65H,66H,67H,68H,69H,6AH,6BH,6CH,6DH,6EH DB 6FH,70H,71H,72H,73H,74H,75H,76H,77H,78H DB 79H,7AH,3AH,20H,2EH;-;掃描鍵盤(pán)程序;-；鍵盤(pán)子程開(kāi)始SCAN_