儲(chǔ)水罐液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

/計(jì)算機(jī)限制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書儲(chǔ)水罐液位限制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)院名稱學(xué)號(hào)班級(jí)專業(yè)名稱指導(dǎo)老師2014年6月3日摘要本文主要設(shè)計(jì)了一種液位限制器，它以8051作為限制器，通過(guò)8051單片機(jī)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器等硬件系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)具有液位檢測(cè)報(bào)警和限制雙重功能，并對(duì)液位值進(jìn)行顯示。本系統(tǒng)是基于單片機(jī)的液位限制，在設(shè)計(jì)中主要有水位檢測(cè)、按鍵限制、水位限制、顯示部分、故障報(bào)警等幾部分組成來(lái)實(shí)現(xiàn)液位限制。主要用水位傳感器檢測(cè)水位，用六個(gè)限制按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)按健限制，用三位7段LED顯示器來(lái)完成顯示部分，用變頻器來(lái)限制循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，并且通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換把這些信號(hào)送入單片機(jī)中。把這些信號(hào)和單片機(jī)中內(nèi)部設(shè)定的值相比，以推斷單片機(jī)是否須要進(jìn)行相應(yīng)的操作，即是否須要開啟補(bǔ)水泵或排水泵，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液面的限制，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)自動(dòng)限制液面的目的。本設(shè)計(jì)用單片機(jī)限制，易于實(shí)現(xiàn)液位的限制，而且有造價(jià)低、程序易于調(diào)試、一部分出現(xiàn)故障不會(huì)影響其他部分的工作、修理便利、等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞8051單片機(jī)；模數(shù)轉(zhuǎn)換；水位限制；自動(dòng)限制目錄1緒論 11.1課題背景 11.2國(guó)內(nèi)外探討的現(xiàn)狀 11.3題目說(shuō)明 21.4系統(tǒng)的總體探討方案 3系統(tǒng)硬件總體方案 31.4.2系統(tǒng)軟件總體方案 32限制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和工作原理 42.1結(jié)構(gòu)框圖 42.2工作原理 43系統(tǒng)模型的建立 54系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 74.1微限制器選擇 74.1.180C51電源 74.1.280C51時(shí)鐘 74.1.380C51限制線 74.1.480C51I/O接口 84.2A/D轉(zhuǎn)換器選擇 94.3D/A轉(zhuǎn)換的選擇 104.4傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型設(shè)計(jì) 11液位限制系統(tǒng) 11液位傳感器設(shè)計(jì) 124.580C51單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) 13復(fù)位電路 13自動(dòng)報(bào)警電路 13振蕩電路 14數(shù)碼管顯示電路 144.6水泵選擇及其電路的設(shè)計(jì) 15水泵選擇 154.6.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 155系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 165.1軟件設(shè)計(jì)流程圖 165.2軟件主函數(shù) 175.3電路圖和仿真圖 186結(jié)論 20參考文獻(xiàn) 21附錄 22附錄1 22附錄2 231緒論1.1課題背景液位限制系統(tǒng)是以液位為被控參數(shù)的限制系統(tǒng)，它在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有許多地方須要對(duì)容器內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行液位限制，使之高精度地保持在給定的數(shù)值，如在建材行業(yè)中，玻璃窯爐液位的穩(wěn)定對(duì)窯爐的運(yùn)用壽命和產(chǎn)品的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。液位限制一般指對(duì)某一液位進(jìn)行限制調(diào)整，使其達(dá)到所要求的限制精度。液體的液位的自動(dòng)限制，是近年來(lái)新開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)，它是微型計(jì)算機(jī)軟件、硬件、自動(dòng)限制等幾項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，工程作業(yè)采納的是微機(jī)限制和原有的儀表限制，微機(jī)限制有以下明顯優(yōu)勢(shì)：1、直觀而集中的顯示各運(yùn)行參數(shù)，能顯示液位狀態(tài)。2、在運(yùn)行中可以隨時(shí)便利的修改各種各樣的運(yùn)行參數(shù)的限制值，并修改系統(tǒng)的限制參數(shù)，可以便利的變更液位的上限、下限。3、具有水體限制過(guò)程的自動(dòng)化處理以及監(jiān)控軟件良好的人機(jī)界面，操作人員在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上能依據(jù)限制效果剛好修運(yùn)行參數(shù)，這樣能有效地削減工人的疲憊和失誤，提高生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)性、平安性綜合以上的種種優(yōu)點(diǎn)可以預(yù)見采納計(jì)算機(jī)限制系統(tǒng)是行業(yè)的大勢(shì)所趨。單片機(jī)是在一塊芯片上集成了一片微型計(jì)算機(jī)所需的CPU、存儲(chǔ)器、輸入、輸出等部件。單片機(jī)自問(wèn)世以來(lái)，性能不斷提高和完善，體積小、速度快、功耗低的特點(diǎn)使它的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。一般工業(yè)限制系統(tǒng)的工作環(huán)境差、干擾強(qiáng)，利用單片機(jī)限制就能克服這些缺點(diǎn)，因此單片機(jī)在限制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，運(yùn)用單片機(jī)限制液體液位是很好的選擇。1.2國(guó)內(nèi)外探討的現(xiàn)狀目前我國(guó)在單片機(jī)測(cè)控裝置探討、生產(chǎn)、應(yīng)用中，取得了很大的成果，總結(jié)了許多閱歷，但是各行業(yè)仍處于發(fā)展期，經(jīng)調(diào)查，更多科探討所在這方面開展的工作更看重的是理論和算法，數(shù)年來(lái)這方面的探討的論文較多，著重生產(chǎn)實(shí)際的很少。在上海，新型的單片機(jī)測(cè)控裝置和系統(tǒng)探討的生產(chǎn)基礎(chǔ)較雄厚，在生產(chǎn)過(guò)程中須要新型的測(cè)控裝置和系統(tǒng)，因此在不斷的努力探討和開發(fā)。上海的工程技術(shù)探討人員更著重的是生產(chǎn)實(shí)際探討，對(duì)理論、算法和成果的論文較少;深圳在研制新型的測(cè)控裝置和系統(tǒng)領(lǐng)域也比較有成就，盡管和其他國(guó)家比較尚有差距，但是，深圳的高校、探討院所的最大的特點(diǎn)就是實(shí)際，和生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目無(wú)關(guān)的問(wèn)題基本不去考慮，主要考慮選取什么材料，測(cè)控什么物理量，優(yōu)點(diǎn)是什么，和機(jī)器設(shè)備的通訊接口等等。一些發(fā)達(dá)國(guó)家在單片機(jī)新型系統(tǒng)探討、制造和應(yīng)用上，已積累了許多閱歷，奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)入了國(guó)際市場(chǎng)。我國(guó)在新型測(cè)控裝置和系統(tǒng)探討、制造、應(yīng)用和閱歷上，和其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在差距，但是我國(guó)的探討人員已經(jīng)克服許多困難，并在不斷的摸索中前進(jìn)，有望在相關(guān)領(lǐng)域趕上甚至超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)水平，這是發(fā)展趨勢(shì)。1.3題目說(shuō)明被控系統(tǒng)為一儲(chǔ)水罐。系統(tǒng)如圖1-1所示，儲(chǔ)水罐內(nèi)為清水，下部設(shè)有出水管，流量記為Q2。儲(chǔ)水罐通過(guò)水泵將清水池內(nèi)的清水補(bǔ)入罐內(nèi)，流量記為Q1，清水池內(nèi)的水位可視為固定值2米（即在儲(chǔ)水罐補(bǔ)水過(guò)程中液位不變更）。已知儲(chǔ)水罐的截面積A=1平方米，高度H=2米，要求限制目標(biāo)液位高度為1米。圖1-1蓄水罐液位限制系統(tǒng)要求：1、限制系統(tǒng)調(diào)整時(shí)間ts≤2分鐘，超調(diào)量≤10%。2、設(shè)計(jì)人機(jī)接口實(shí)時(shí)顯示。1.4系統(tǒng)的總體探討方案本設(shè)計(jì)是采納8051單片機(jī)為核心芯片，及其相關(guān)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的水體液位限制系統(tǒng)，在用液位傳感器測(cè)液位的同時(shí)，CPU循環(huán)檢測(cè)傳感器輸出狀態(tài)，并用3位七段LED顯示示液位高度，檢測(cè)液位數(shù)據(jù)，實(shí)施報(bào)警平安提示，當(dāng)水體液位低于用戶設(shè)定的值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開泵上水，當(dāng)水位到達(dá)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉水泵或打開排水泵。系統(tǒng)硬件總體方案系統(tǒng)的原理是采納發(fā)光二極管和光敏三級(jí)管所組成的液位傳感器對(duì)液面進(jìn)行限制，通過(guò)四對(duì)傳感器分別安裝在現(xiàn)場(chǎng)的四個(gè)不同的位置，由上至下測(cè)量水體的液位值。并把這四個(gè)液位狀態(tài)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809傳到單片機(jī)中，在通過(guò)3位七段LED顯示器顯示出液位的四種狀態(tài)及報(bào)警平安提示。用LED顯示是因?yàn)樗哂酗@示清楚、亮度高、運(yùn)用電壓低、光電轉(zhuǎn)換效能高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。依據(jù)當(dāng)前的液位值和用戶設(shè)定的水位確定是否進(jìn)行開、關(guān)水泵，須要是否開啟和關(guān)閉驅(qū)動(dòng)閥門的電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)軟件總體方案水位檢測(cè)是通過(guò)四對(duì)由發(fā)光二極管和光敏三極管所組成的液位傳感器分別安裝在四個(gè)不同的位置，由上至下四個(gè)輸出端口分別接單片機(jī)的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口，實(shí)時(shí)對(duì)水位進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)水位到達(dá)某一光敏三極管的位置時(shí)，其輸出端口就向單片機(jī)輸出高電平；反之，其輸出端口就向單片機(jī)輸出低電平。由上至下的第一個(gè)位置為水位上限報(bào)警線，即當(dāng)水位高于此位置時(shí)，開水閥限制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示工作人員留意，加水電磁閥有可能出故障；其次個(gè)位置是自動(dòng)停止加水線，即當(dāng)水位高于此位置時(shí)，限制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉加水電磁閥，停止加水；第三個(gè)位置是自動(dòng)加水線，即當(dāng)水位低于此位置時(shí)，限制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)接通加水電磁閥，起先加水；第四個(gè)位置是當(dāng)水位低于此位置時(shí)，限制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示工作人員留意，加水電磁閥可能出故障。本系統(tǒng)所運(yùn)用的傳感器性能穩(wěn)定，測(cè)量精確，大大簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)安裝，具有較高的性價(jià)比，有較大的工程應(yīng)用價(jià)值。其優(yōu)越性主要在于：首先，通過(guò)對(duì)水體液位進(jìn)行的簡(jiǎn)易便利的操縱，可以精確得限制水泵進(jìn)行添加水或放水以適應(yīng)工作的須要，操作簡(jiǎn)潔，經(jīng)濟(jì)效益好。其次，水體限制過(guò)程的自動(dòng)化處理以及監(jiān)控軟件良好的人機(jī)界面，操作人員在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上能依據(jù)限制效果剛好修運(yùn)行參數(shù)，這樣能有效地削減工人的疲憊和失誤，提高生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)性、平安性。隨著計(jì)算機(jī)限制技術(shù)應(yīng)用的普及、牢靠性的提高及價(jià)格的下降，工業(yè)以及其他方面的微機(jī)限制必將得到更加廣泛的應(yīng)用。2限制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和工作原理2.1結(jié)構(gòu)框圖將模擬過(guò)程限制系統(tǒng)中的限制器的功能用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，就組成了一個(gè)典型的基于計(jì)算機(jī)的限制系統(tǒng)。水箱液位水箱液位設(shè)定值+反饋值限制器D/A電動(dòng)閥儲(chǔ)水罐A/D液位傳感器_圖2-1結(jié)構(gòu)框圖2.2工作原理打開電源、啟動(dòng)抽水泵后，水箱液位起先上升，液位傳感器實(shí)時(shí)采集液位數(shù)據(jù)，并將所采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，送至比較器和設(shè)定值（1m）比較，限制器依據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)限制值，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬量后，驅(qū)動(dòng)限制電動(dòng)調(diào)整閥開度，從而調(diào)整水箱液位。水位檢測(cè)是通過(guò)四對(duì)由高亮度發(fā)光二極管和光敏三極管所組成的液位傳感器分別安裝在四個(gè)不同的位置，由上至下四個(gè)輸出端口分別接單片機(jī)的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口，實(shí)時(shí)對(duì)水位進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)水位到達(dá)某一光敏三極管的位置時(shí)，其輸出端口就向單片機(jī)輸出高電平；當(dāng)水位低于此光敏三極管的位置時(shí)，其輸出端口就向單片機(jī)輸出低電平。由上至下的第一個(gè)位置為水位上限報(bào)警線，即當(dāng)水位高于此位置時(shí)，開水閥限制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示工作人員留意，加水電磁閥有可能出故障；其次個(gè)位置是自動(dòng)停止加水線，即當(dāng)水位高于此位置時(shí)，限制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉加水電磁閥，停止加水；第三個(gè)位置是自動(dòng)加水線，即當(dāng)水位低于此位置時(shí)，限制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)接通加水電磁閥，起先加水；第四個(gè)位置是水位下限報(bào)警線，即當(dāng)水位低于此位置時(shí)，限制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示工作人員留意，加水電磁閥可能出故障。3系統(tǒng)模型的建立此系統(tǒng)是一個(gè)典型的一階系統(tǒng)。儲(chǔ)水罐相當(dāng)于一個(gè)流體容器，由物質(zhì)守恒可以得到：式（2.1）式中——表示儲(chǔ)水罐中保留的水量；——表示流入儲(chǔ)水罐的水量； ——表示流出儲(chǔ)水罐的水量。假設(shè)是儲(chǔ)水罐的橫截面積，為儲(chǔ)水罐中水位的高度則式（2.1）可寫成：式（2.2）出水流量取決于儲(chǔ)水罐的流量系數(shù)，儲(chǔ)水罐的液位高度，儲(chǔ)水罐的出水口面積，和重力常數(shù)。即：式（2.3）式中——表示儲(chǔ)水罐出口的流量系數(shù)； ——表示儲(chǔ)水罐的出水口面積； ——表示重力常數(shù)（9.8m/s2）。結(jié)合式（2.2）、式（2.3）我們能得到:式（2.4）假設(shè)是個(gè)常數(shù)則出水流量將達(dá)到一個(gè)穩(wěn)態(tài)值，水位高度也將能達(dá)到一個(gè)恒定值。式（2.5）我們假設(shè)有個(gè)小的擾動(dòng)值，我們能得到：式（2.6）同時(shí)液位高度也將會(huì)有小的擾動(dòng)：式（2.7）將式（2.6）、式（2.7）帶入式（2.4）我們可以得到：式（2.8）應(yīng)用泰勒級(jí)數(shù)將式（2.8）線性化，泰勒級(jí)數(shù)：式（2.9）取泰勒級(jí)數(shù)第一級(jí)得到：式（2.10）將式（2.8）用式（2.10）線性化后得到：式（2.12）對(duì)式（2.12）進(jìn)行拉普拉斯變換，我們可以得到：式（2.13）帶入數(shù)據(jù)可得：式（2.14）電機(jī)的電氣方程： 式（2.15）電機(jī)的機(jī)械方程： 式（2.16）式中——表示電機(jī)電勢(shì)系數(shù)；——表示電樞電阻；——表示電樞電壓；——表示電樞電流；——表示電樞電感；——表示折算到軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；——表示電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩；——表示負(fù)載轉(zhuǎn)矩； 將式式（2.15）、式（2.16）式進(jìn)行拉式變換可以得到轉(zhuǎn)速和輸入電壓的傳遞函數(shù)：電機(jī)閱歷公式：得出該電機(jī)的傳遞函數(shù)為：4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1微限制器選擇此設(shè)計(jì)采納Ateml80C51作為限制芯片。它是在MCS-48系列的基礎(chǔ)上發(fā)展的高性能的8位單片機(jī)。所出的系列產(chǎn)品有8051、8031、8751。其代表就是8051。其他系列的單片機(jī)都以它為核心，所以本設(shè)計(jì)采納的核心芯片是8051單片機(jī)。CPU是它的核心設(shè)備，從功能上看，CPU包括兩個(gè)部分：運(yùn)算器和限制器，它執(zhí)行對(duì)輸入信號(hào)的分析和處理。每片80C51包括：一個(gè)8位的微型處理器CPU；128B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM；4KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROM；四個(gè)8位并行的I/O接口P0-P3，每個(gè)接口既可以輸入，也可以輸出；兩個(gè)定時(shí)器/記數(shù)器；五個(gè)中斷源的中斷限制系統(tǒng)；一個(gè)全雙工UART的串行I/O口；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容須要外接。最高允許振蕩頻率是12MHZ。以上各個(gè)部分通過(guò)內(nèi)部總線相連接。整個(gè)系統(tǒng)電控部分以ATMEL公司的8051為核心芯片，限制信號(hào)采集、處理、輸出三個(gè)過(guò)程。這種芯片內(nèi)置4KROM，因?yàn)橄到y(tǒng)要求限制線較多，假如采納8051外置EPROM程序限制結(jié)構(gòu)，則造成限制線不夠，而8051卻可以利用P0、P2口作限制總線，大大簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)，并可以干脆限制LED數(shù)據(jù)顯示，便利現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)，使整個(gè)系統(tǒng)的通用性和智能化得到了很大的提高?，F(xiàn)在介紹下在此設(shè)計(jì)中用到的引腳：?jiǎn)纹瑱C(jī)的40個(gè)引腳大致可分為4類：電源、時(shí)鐘、限制和I/O引腳。4.1.180C51電源VCC-芯片電源，接+5V；VSS-接地端；4.1.280C51時(shí)鐘XTAL1、XTAL2-晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。4.1.380C51限制線ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖ALE功能：用來(lái)鎖存P0口送出的低8位地址

PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。PSEN:外ROM讀選通信號(hào)。RST/VPD:復(fù)位/備用電源。RST（Reset）功能：復(fù)位信號(hào)輸入端。VPD功能：在Vcc掉電狀況下，接備用電源。EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。4.1.480C51I/O接口P0口（39腳～32腳）：P0.0～P0.7統(tǒng)稱為P0口。當(dāng)不接外部存儲(chǔ)器和不擴(kuò)展I/O接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向8位輸入/輸出接口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O口時(shí)，P0口為地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用口。它分時(shí)供應(yīng)8位雙向數(shù)據(jù)總線。P1口（1腳～8腳）：P1.0～P1.7統(tǒng)稱為P1口，可作為準(zhǔn)雙向I/O接口運(yùn)用。對(duì)于MCS—52子系列單片機(jī)，P1.0和P1.1還有第2功能：P1.0口用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的計(jì)數(shù)脈沖輸入端T2；P1.1用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部限制端T2EX。對(duì)于EPROM編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)，P0口接收輸入的低8位地址。P2口（21腳～28腳）：P2.0～P2.7統(tǒng)稱為P2口，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O接口且尋址范圍超過(guò)256個(gè)字節(jié)時(shí)，P2口用于高8位地址總線送出高8位地址。對(duì)于EPROM編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)，P2口接收輸入的8位地址。P3口（10腳～17腳）：P3.0～P3.7統(tǒng)稱為P3口。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向I/O接口，也可以將每1位用于第2功能，而且P3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能。引腳圖見圖4-1。圖4-18051引腳圖4.2A/D轉(zhuǎn)換器選擇本設(shè)計(jì)采納ADC0808作為A/D轉(zhuǎn)換器，ADC0808是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的限制邏輯的CMOS組件。它是逐次靠近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)干脆接口。ADC0808轉(zhuǎn)換器引腳介紹（引腳圖見圖4-2）：IN0~IN7：8路模擬量輸入端。OUT1~OUT8：8位數(shù)字量輸出端。AL：:地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。START：A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使0808復(fù)位，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）。EOC：A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間始終為低電平）。OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。VREF（+）和VREF（-）：參考電壓輸入端。Vcc：主電源輸入端5V。GND：接地。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路，通道選擇表如表3-3所示。留意事項(xiàng)：輸出端out8為最低位out1為最高位，和單片機(jī)連接是要留意。表4-1通道選擇ADDCADDBADDA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7下圖為ADC0809芯片的引腳圖：圖4-2ADC0809芯片的引圖ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及和微型計(jì)算機(jī)兼容的限制邏輯的CMOS組件，其轉(zhuǎn)換方法為逐次靠近型。在A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部含有一個(gè)高阻抗斬波穩(wěn)定比較器，一個(gè)帶有模擬開關(guān)樹組的256電阻分壓器，以及一個(gè)逐次靠近型寄存器。8路的模擬開關(guān)由地址鎖存器和譯碼器限制，可以在8個(gè)通道中隨意訪問(wèn)一個(gè)通道的模擬信號(hào)。由于多路開關(guān)的地址輸入部分能夠進(jìn)行鎖存和譯碼，而且三態(tài)TTL輸出也可以鎖存，所以它易于和微型計(jì)算機(jī)接口。4.3D/A轉(zhuǎn)換的選擇D/A轉(zhuǎn)換接口技術(shù)是應(yīng)用系統(tǒng)后向通道典型應(yīng)用技術(shù)之一。它涉及了D/A轉(zhuǎn)換芯片的選擇參考電壓源的配置、數(shù)字輸入碼和模擬輸出電壓的極性等問(wèn)題，而其中最核心的問(wèn)題是D/A轉(zhuǎn)換芯片的選擇和應(yīng)用問(wèn)題。D/A轉(zhuǎn)換器的基本功能是將一個(gè)用二進(jìn)制表示的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的基本方法是對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制的每一位，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電流，而這個(gè)電流的大小正比于相應(yīng)的二進(jìn)制位的權(quán)。D/A轉(zhuǎn)換器主要由三部分構(gòu)成，即加權(quán)電阻解碼網(wǎng)、受輸入數(shù)字量限制的電子開關(guān)組和由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電流轉(zhuǎn)換器。電子開關(guān)組受輸入二進(jìn)制數(shù)據(jù)D7～DO限制，當(dāng)某一位為“1”時(shí)，則電子開關(guān)閉合，基準(zhǔn)電壓Vin接電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，使某一支路電阻上有電流流過(guò)。當(dāng)某一位為“0”時(shí)，則電子開關(guān)斷開，該支路電阻上無(wú)電流流過(guò)。加權(quán)電阻解碼網(wǎng)絡(luò)各支路的電阻值和二進(jìn)制數(shù)據(jù)D7～DO的“權(quán)”相對(duì)應(yīng)，“權(quán)”大的電阻值小，“權(quán)”小的電阻值大。因此各支路的電流不僅確定于輸入數(shù)字量的值(0或1)因此，總電流為：該總電流經(jīng)電流轉(zhuǎn)換器后有:其中式(4-1)由式（4-1）看出，盡管運(yùn)用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，但對(duì)于D/A轉(zhuǎn)換器的輸入輸出來(lái)說(shuō)是等效的。就8位D/A轉(zhuǎn)換器而言，每一數(shù)字輸入位所代表的輸出模擬量是其相鄰的2倍，這樣就組成二進(jìn)制數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換器。D/A轉(zhuǎn)換芯片的主要性能指標(biāo)如下:1、辨別率。表征D/A轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入量的敏感程度，通常用數(shù)字量的數(shù)位表示，如8位、12位、14位等。辨別率為10位的D/A轉(zhuǎn)換器，表示它可以對(duì)滿量程的1／1024的增量做出反應(yīng)。2、相對(duì)精度。在滿刻度已校準(zhǔn)的前提下，在整個(gè)刻度范圍內(nèi)，對(duì)于任一數(shù)碼的模擬量輸出和它的理論值之差。通常用偏差幾個(gè)ISB來(lái)表示和該偏差相對(duì)滿刻度的百分比表示。3、轉(zhuǎn)換時(shí)間。數(shù)字變更量是滿刻度時(shí)，達(dá)到終值±LSB／2所須要的時(shí)間，通常為幾十納秒至幾微秒。4、非線性誤差。通常給出在肯定溫度下的最大非線性度，一般為0.l％～0.03％。其工作過(guò)程是：比較起先時(shí)，首先對(duì)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(輸出鎖存器)的最高位置“1”，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換、比較推斷。若模擬輸入U(xiǎn)in大于Ui，比較器輸出為1，則使輸出鎖存器的最高位保持為1。然后對(duì)較低的位依次依據(jù)該方法進(jìn)行比較和調(diào)整，無(wú)論哪種狀況，均應(yīng)接著比較下一位，直到最末位為止。此時(shí)D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入(輸出鎖存器內(nèi)容)即為對(duì)應(yīng)模擬輸入信號(hào)的數(shù)字量。將此數(shù)字量輸出就完成了A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程。這種方法好比用天平稱一個(gè)物體的重量，第一次放最大的砝碼，若不合適，就改放小一號(hào)的，依次類推。一旦天平指示砝碼太重說(shuō)明剛才放進(jìn)去的那個(gè)應(yīng)當(dāng)取走，明顯對(duì)于n位的轉(zhuǎn)換器，總共須要重復(fù)這種過(guò)程n次。4.4傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型設(shè)計(jì)液位限制系統(tǒng)廣泛的液位限制系統(tǒng)包括對(duì)水體的液位，壓力等的限制，本系統(tǒng)只側(cè)重于介紹液位的限制。液位限制是利用由高亮度發(fā)光二極管和光敏三級(jí)管所組成的液位傳感器，把液位的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，再通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809把輸出狀態(tài)干脆接到單片機(jī)的I/O接口，單片機(jī)經(jīng)過(guò)運(yùn)算限制，輸出數(shù)字信號(hào)，輸出接口接LED進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)液位的報(bào)警和鍵盤的顯示和限制；下圖即是液位限制系統(tǒng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)單片機(jī)傳感器報(bào)警裝置LED顯示限制執(zhí)行裝置圖4-3基于單片機(jī)的液位限制系統(tǒng)由上圖可視察到傳感器通過(guò)對(duì)液面進(jìn)行測(cè)量，輸出模擬信號(hào)，再通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器把輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)8051單片機(jī)的運(yùn)算限制，在通過(guò)LED進(jìn)行顯示，通過(guò)報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警顯示之后再通過(guò)對(duì)閥門的開啟實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的液位進(jìn)行調(diào)整限制，閥門的驅(qū)動(dòng)設(shè)備是電動(dòng)機(jī)。液位傳感器設(shè)計(jì)在液體液位限制系統(tǒng)中，傳感器的選擇是特別重要的，傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量，并依據(jù)肯定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，它通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，它的性能干脆影響到整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)檢測(cè)精確度起著重要的作用。光電傳感器是一種小型電子設(shè)備，它可以檢測(cè)出其接收到的光強(qiáng)的變更。早期的用來(lái)檢測(cè)物體有無(wú)的光電傳感器是一種小的金屬圓柱形設(shè)備，放射器帶一個(gè)校準(zhǔn)鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個(gè)真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個(gè)小的白熾燈作為光源。這些小而堅(jiān)實(shí)的白熾燈傳感器就是今日光電傳感器的雛形。本設(shè)計(jì)主要采納的是由高亮度發(fā)光二極管和光敏三級(jí)管所組成的光電傳感器來(lái)對(duì)液位進(jìn)行限制，在把檢測(cè)的電信號(hào)通過(guò)ADC0809輸入到單片機(jī)進(jìn)行分析，在由LED進(jìn)行顯示和鍵盤限制，實(shí)行對(duì)液位的報(bào)警。本次設(shè)計(jì)采納的是四對(duì)高亮度發(fā)光二極管和光敏三極管所組成的液位傳感器，這種液位傳感器如下圖：圖4-4液位傳感器4.580C51單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)4.5.1復(fù)位電路80C51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，高電平有效。在時(shí)鐘電路工作以后，當(dāng)外部電路使得RST端出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）以上的高電平，系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)位。復(fù)位方式有兩種：上電復(fù)位和按鈕復(fù)位。本設(shè)計(jì)選用按鈕復(fù)位，因?yàn)橛龅教貏e狀況系統(tǒng)出錯(cuò)，可以剛好復(fù)位保證系統(tǒng)損失減到最低。復(fù)位電路如圖4-2所示。圖4-580C51按鈕復(fù)位電路復(fù)位是通過(guò)某種方式，使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌踔禒顟B(tài)操作，AT89S51單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后，在RST端持續(xù)給出兩個(gè)機(jī)器周期的高電平就可以完成復(fù)位操作。復(fù)位分為上電復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式分別如圖2-5，圖2-6。AT89S51單片機(jī)復(fù)位狀態(tài)見附錄一。自動(dòng)報(bào)警電路下列二種狀況發(fā)生系統(tǒng)報(bào)警。1、當(dāng)水位達(dá)到上限極限水位時(shí)報(bào)警，水位到達(dá)上限極限水位時(shí)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警；2、當(dāng)水位達(dá)到下限極限水位時(shí)報(bào)警，水位到達(dá)下限極限水位時(shí)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。圖4-6水位報(bào)警電路4.5.3振蕩電路單片機(jī)時(shí)鐘信號(hào)有兩種方式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。引腳XTAL1和XTAL2引腳上外接晶振構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖，本限制器采納12MHZ的晶振其電路圖如圖4-8：圖4-7晶振電路4.5.4數(shù)碼管顯示電路顯示部分我采納三位7段LED顯示器，LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用中最常用的輸出部件，它是由若干發(fā)光二極管組成，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫發(fā)光，不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。用LED是因?yàn)樗哂酗@示清楚、亮度高、運(yùn)用電壓低、光電轉(zhuǎn)換效能高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。在微型機(jī)系統(tǒng)中，LED常用的顯示方法有兩種。一種是靜態(tài)顯示，一種是動(dòng)態(tài)顯示。所謂的靜態(tài)顯示是由單片機(jī)一次輸出后就能顯示后就能保持，直到下次送新的顯示模式為止。這種顯示占用機(jī)少，顯示牢靠；缺點(diǎn)是運(yùn)用元件多，且線路比較困難，因而成本比較高。這種顯示器顯示方式的每一個(gè)七位顯示器須要一個(gè)八位輸出限制，我的設(shè)計(jì)就是采納的就是動(dòng)態(tài)顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是單片機(jī)定時(shí)的對(duì)顯示器進(jìn)行掃描。這種方法中，顯示器件分時(shí)工作，每次只能有一個(gè)器件顯示，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象，所以，仍感覺到全部的器件都“同時(shí)”顯示。這種顯示方法的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)用硬件少，因而價(jià)格低，但占用機(jī)時(shí)多，只要單片機(jī)不執(zhí)行顯示程序，就馬上停止顯示。動(dòng)態(tài)顯示的亮度和導(dǎo)電電流有關(guān)，也和點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間比例有關(guān)。數(shù)碼管顯示電路用來(lái)顯示液位高度，本文的設(shè)計(jì)方法是用兩片74HC573鎖存芯片接單片機(jī)的P0口限制數(shù)碼管的位選和斷選，這樣做可以節(jié)約單片機(jī)的I/O口。4.6水泵選擇及其電路的設(shè)計(jì)4.6.1水泵選擇依據(jù)設(shè)計(jì)要求限制系統(tǒng)調(diào)整時(shí)間ts≤2分鐘，水泵的選型要考慮調(diào)整時(shí)間的限制。由于儲(chǔ)水槽到達(dá)液位高度時(shí)水槽中水的容量為1000L；查閱相關(guān)資料選擇WKA1300型水泵，參數(shù)如下：表4-2WKA1300型水泵電壓電流流量最大抽水高度處于最大抽水高度時(shí)泵的抽水速率（L/min）12V<400mA1.3L/min3m>50024V<240mA1.3L/min3m>5004.6.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)本課程設(shè)計(jì)所選水泵為WKA1300型微型水泵，此水泵為直流限制，相當(dāng)于一個(gè)直流電機(jī)；用單片機(jī)限制直流電路通常是通過(guò)I/O口輸出PWM波來(lái)限制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)。目前流行的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路是H型全橋式電路，這種驅(qū)動(dòng)電路可以很便利實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的四象限運(yùn)行，分別對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動(dòng)。全橋式驅(qū)動(dòng)電路的4只開關(guān)管都工作在斬波狀態(tài)，S1、S2為一組，S3、S4為另一組，兩組的狀態(tài)互補(bǔ)，一組導(dǎo)通則另一組必需關(guān)斷。當(dāng)S1、S2導(dǎo)通時(shí)，S3、S4關(guān)斷，電機(jī)兩端加正向電壓，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)制動(dòng)；當(dāng)S3、S4導(dǎo)通時(shí)，S1、S2關(guān)斷，電機(jī)兩端為反向電壓，電機(jī)反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)制動(dòng)。5系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)軟件編程是系統(tǒng)完成限制的一個(gè)重要部分。系統(tǒng)軟件程序主要完成初始化工作，輸入輸出限制，子程序主要完成數(shù)據(jù)采集處理的功能包括采集的液位數(shù)據(jù)和給定的液位值的比較，是否須要報(bào)警，以及處理完成顯示部分和調(diào)整閥信號(hào)輸出。在該系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計(jì)中，第一部分主要是對(duì)流程圖的介紹，通過(guò)對(duì)水體液位進(jìn)行的簡(jiǎn)易便利的操縱，可以精確得限制水泵進(jìn)行添加水或放水以適應(yīng)工作的須要，并可防止故障的發(fā)生；其次部分是系統(tǒng)工作程序的編程內(nèi)容。5.1軟件設(shè)計(jì)流程圖本軟件流程圖設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易合理，便利易于操控，能夠針對(duì)水位的不同狀態(tài)和不同外界條件進(jìn)行限制，水位運(yùn)行穩(wěn)定、限制品質(zhì)良好、限制效果明顯改善;同時(shí)大大提高了限制系統(tǒng)的抗干擾實(shí)力，保證了工業(yè)水體液位方面作業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。下圖即為軟件設(shè)計(jì)流程圖：圖5-1軟件設(shè)計(jì)流程圖5.2軟件主函數(shù)本限制系統(tǒng)采納的是限制，由于模糊限制量的求取是采納查表法，因此軟件程序較簡(jiǎn)潔，整個(gè)軟件部分較多，現(xiàn)取最重要的水位檢測(cè)主程序。依據(jù)流程圖設(shè)計(jì)出軟件的主程序如下（見附錄二）：voidmain(){ ik=0;e1=0;kp=2;ki=4;initdingshi();//中斷初始化st=0;while(1){ ad(); //AD初始化if(getdata>=230)//推斷是否水位超過(guò)1.8米假如{ //打開報(bào)警燈否則關(guān)閉報(bào)警燈lamp=0;kg=1; }elselamp=0;if(getdata<127)//推斷數(shù)位是否低于1米假如{ kg=0; //并設(shè)定雙向晶閘管導(dǎo)通次數(shù) EX1=1; //外部中斷1允許位打開 y=100-(100*uk)/127;} else kg=1; }}5.3電路圖和仿真圖P2.2P2.2圖5-2電路圖當(dāng)水位在1.8m時(shí)仿真圖：P2.2P2.2圖5-3水位在1.8m時(shí)仿真圖黃燈模擬報(bào)警器。當(dāng)水位位于1.8m時(shí)，燈亮即報(bào)警，同時(shí)閥門開啟放水。當(dāng)水位在1m時(shí)仿真圖：P2.2P2.2圖5-4水位在1m時(shí)仿真圖黃燈模擬報(bào)警器。當(dāng)水位位于1m時(shí)，燈亮即報(bào)警，同時(shí)水泵開啟補(bǔ)水。6結(jié)論本系統(tǒng)主要介紹了水體的液位檢測(cè)限制，介紹了8051單片機(jī)和其它一些單片機(jī)在液位限制系統(tǒng)中的應(yīng)用，介紹了它們的引腳和在系統(tǒng)中的電路圖，本設(shè)計(jì)還采納了多種傳感器來(lái)對(duì)液位的信號(hào)采集，利用LED來(lái)進(jìn)行信號(hào)的輸出顯示，我設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，系統(tǒng)精度高，具有良好的人機(jī)交互功能，并設(shè)有液位報(bào)警和閥門失靈等故障報(bào)警，有問(wèn)題馬上就能發(fā)覺。通過(guò)自動(dòng)調(diào)整限制液位并實(shí)現(xiàn)水體的液位報(bào)警。液位限制在設(shè)定值上正常運(yùn)行不須要人工干預(yù)，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度小。采納單片機(jī)設(shè)計(jì)出的工業(yè)水位限制器，能夠針對(duì)水位的不同狀態(tài)和不同外界條件進(jìn)行限制，水位運(yùn)行穩(wěn)定、限制品質(zhì)良好、限制效果明顯改善;同時(shí)大大提高了限制系統(tǒng)的抗干擾實(shí)力，保證了工業(yè)水體液位方面作業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。限制裝置具有成本低、抗干擾實(shí)力強(qiáng)、限制性能好等優(yōu)點(diǎn)，且系統(tǒng)硬、軟件維護(hù)簡(jiǎn)潔便利，尤其適用于工業(yè)限制現(xiàn)場(chǎng)，具有良好的應(yīng)用前景。本系統(tǒng)所采納的傳感器性能穩(wěn)定，測(cè)量精確，大大簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)安裝，具有較高的性價(jià)比，有較大的工程應(yīng)用價(jià)值，而且利用計(jì)算機(jī)單片機(jī)技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)限制有著重要的意義。其優(yōu)越性主要在于：首先，通過(guò)對(duì)水體液位進(jìn)行的簡(jiǎn)易便利的操縱，可以精確得限制水泵進(jìn)行添加水或放水以適應(yīng)工作的須要，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。其次，水體限制過(guò)程的自動(dòng)化處理以及監(jiān)控軟件良好的人機(jī)界面，操作人員在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上能依據(jù)限制效果剛好修運(yùn)行參數(shù)，這樣能有效地削減工人的疲憊和失誤，提高生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)性、平安性。隨著計(jì)算機(jī)限制技術(shù)應(yīng)用的普及、牢靠性的提高及價(jià)格的下降，工業(yè)以及其他方面的微機(jī)限制必將得到更加廣泛的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)[1]王文琦.工業(yè)鍋爐的檢測(cè)和限制技術(shù)[M].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1986.[2]王驥程.化工過(guò)程限制工程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1981.[3]王文琦.工業(yè)鍋爐的檢測(cè)和限制技術(shù)〔M〕.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,1986.[4]王驥程.化工過(guò)程限制工程〔M〕.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1981.[5]謝自美.電子線路設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和測(cè)試[M].華中科技高校出版社，2003.[6]楊國(guó)志,王立峰,楊東光,王輝林等.好用電子制作實(shí)例[M].福建科學(xué)技術(shù)出版社，2000.[7]金偉正.單線數(shù)字溫度傳感器的原理及用[M].電子工業(yè)出版社，2000.[8]王永平，陳建華.基于S7—200PLC的高性能電熱鍋爐限制系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)和傳感器,2002.[9]潘新民,王艷芳微.型計(jì)算機(jī)限制技術(shù)[M].高等教化出版社，2002.[10]談?wù)穹?自動(dòng)限制專業(yè)英語(yǔ)[M].哈爾濱工程高校出版社,1999.[11]楊智,明麗萍.21世紀(jì)燃?xì)忮仩t在中國(guó)的發(fā)展前景[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào),2001.[12]袁希光等.傳感器技術(shù)手冊(cè)[M].北京國(guó)防工業(yè)出版社,1986.[13]張洪潤(rùn),張亞凡.傳感技術(shù)和應(yīng)用教程[M].清華高校出版社,2005.附錄附錄1寄存器初始狀態(tài)值寄存器初始狀態(tài)值PC0000HTMOD00HACC00HTCON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL100HP0、P1、P2、P30FFHSCON00HIPxxx00000BPCONOxx00000BIEN0Oxx00000BSBUF不定附錄2#include<reg51.h>#include<intrins.h>#include<math.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitw1=P2^0;//數(shù)碼管位選1sbitw2=P2^1;//數(shù)碼管位選2sbitst=P3^0;//ADC0808啟動(dòng)信號(hào)sbiteoc=P3^1;//ADC0808轉(zhuǎn)換標(biāo)記位sbitdian=P1^7;//數(shù)碼管點(diǎn)的限制I/O口sbitkg=P2^2;//繼電器限制位sbitchufa=P2^3;//雙向晶閘管觸發(fā)限制位sbitlamp=P2^4;//報(bào)警燈限制位ucharkp,ki,uk,pk,ik;//PID系數(shù)定義uintgetdata;uinttemp;uintqd=127;//1M位置floate,e1,e2,yk;//PID中間量intzkb,w=0,t=0,p=0,x=0,y=20;//變量定義uchardispbuf[3]={0,0,0};//數(shù)碼管緩沖數(shù)組ucharcodetable[]={//段碼0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39