带led灯显示的水箱液位定点控制系统设计

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1、浙江科技学院自动化及电气工程学院专业综合实验实验报告书设计题目：带LED灯显示的水箱液位定点控制系统设计实验者姓名：周秀泽学号：108031112所在学院：自动化与电气工程学院所在班级：自动化084实验时间：2011.6.26-2011.7.5指导老师：郑永平-17-摘要本设计阐述了以AT89S51和其他一些外围元器件组成的具有LED显示水箱液位定点控制。该电路采用各色LED灯显示的水箱动态液位。通过两个按键分别控制单片机的两种工作模式。单片机通过各色LED来模拟液位信号产生及控制驱动设定。关键词:水箱液位定点控制，单片机，按键，模式切换，LED显示-17-目录1

2、概述31.1课程设计的意义31.2设计的任务和要求32系统总体方案及硬件设计42.1水箱液位定点控制系统方案论证42.1.1方案42.2系统总体设计52.3系统模块52.3.1主控制器52.3.2显示电路62.3.3按键72.3.4报警83实验仿真94总结与体会10查考文献11附1实物照片12附2源程序代码14-17-1概述1.1课程设计的意义本次课程设计是在我们学过单片机后的又一次实践，可增加我们的动手能力。特别是对单片机的系统设计有很大帮助。本课程设计由两个人共同完成，在锻炼了自己的同时也增强了自己的团队意识和团队合作精神。1.2设计的任务水箱液位定点控制系统

3、设计1)显示：4个绿色LED竖排显示高、中、低、超低液位；1个双色LED代表模拟水泵（红色亮开/绿色亮停）；1个黄色LED超低液位报警，要求闪亮（1秒亮，1秒暗）2）可选操作：A按键（按下启动）——低液位LED灭时，启动水泵开启并保持；当高液位LED亮时，停止水泵运转。B按键（按下启动）——超低液位LED灭时发出报警信号（黄色LED闪亮），同时启动水泵开启并保持；当高液位LED亮时，停止水泵运转。3）模拟液位信号产生：应用单片机内定时器编程设定输出模拟液位信号——a.停泵后5秒，高位LED灭；10秒后，中位LED灭；15秒后，低位LED灭；20秒后，超低LED灭。

4、b.开泵后5秒，超低LED亮；10秒后低位LED亮；15秒后中位LED亮；20秒后高位LED亮。4）控制驱动设定：用高位信号驱动延时3秒停泵；用低位（常规）或超低（报警）信号驱动延时3秒开泵。-17-2系统总体方案及硬件设计2.1水箱液位定点控制系统方案论证2.1.1方案系统功能要求，决定控制系统采用AT89S51单片机，该电路采用LED显示水箱动态液位。以AT89S51和其他一些外围元器件组成的具有LED显示水箱液位定点控制。该电路采用各色LED灯显示的水箱动态液位。通过两个按键分别控制单片机的两种工作模式。单片机通过各色LED来模拟液位信号产生及控制驱动设定。

5、本文采用AT89S51作为核心元件,AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器

6、，既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价AT89s51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。-17-2.2系统总体设计温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。AT89S51绿色LED显示黄色LED报警显示单片机复位时钟振荡模式选择按键红绿双色模拟水泵图2.2—1总体设计方框图图2.2—2系统仿真图2.3系统模块系统由单片机最小系统、LED显示电路、按键等组成。2.3.

7、1主控制器单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。晶振采用12MHZ。复位电路采用上电复位。-17-图2.3.1—1晶振电路图2.3.1—2复位电路2.3.2显示电路显示电路采用4位共阳极LED数码管，P0作为段码输出并作为各色LED的显示。-17-图2.3.2LED显示电路2.3.3按键P3.2口和P3.3口。作为两个按键的输入端口。与P3.2连接的是A按键，A按键（按下启动）：低液位LED灭时，启动水泵开启并保持；当高液位LED亮时，停止水泵运转。与P

8、3.2连接