2017全国大学生电子设计竞赛设计报告资料

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1、2017年全国大学生电子设计竞赛简易水情检测系统（P题）2017年8月12日摘要本设计的是简易水情检测系统以STC89C52芯片为核心，辅以相关的外围电路，设计了以单片机为核心的水情检测系统。系统主要由5V电源供电。在硬件电路上在，用总线连接PH值传感器和水位传感器，通过传感器收集到的水情数据发送到单片机，单片机存储实时数据，并显示在12864LCD液晶屏上。在软件方面，采用C语言编程。通过对单片机程序设计实现对水情检测系统的水情数据的采集、显示和检测。关键词：单片机最小系统；PH值传感器；水位传感器；AD模块AbstractThedesignis

2、asimplewaterregimedetectionsystemtoSTC89C52chipasthecore,supplementedbytherelevantexternalcircuit,designedtosingle-chipasthecoreofthewaterregimedetectionsystem.Thesystemispoweredby5Vpowersupply.Inthehardwarecircuit,withthebusconnectionPHsensorandwaterlevelsensor,throughthesens

3、ortocollectthewaterdatasenttothemicrocontroller,single-chipstorageofreal-timedata,anddisplayedonthe12864LCDLCDscreen.Insoftware,theuseofClanguageprogramming.Throughthesingle-chipprogramdesigntoachievethewaterregimedetectionsystemofwaterdatacollection,displayanddetection.Keywor

4、ds:singlechipminimumsystem;PHvaluesensor;waterlevelsensor;capacitance简易水情检测系统（P题）【专科组】一、系统方案本系统主要由单片机STC89C52模块、LCD显示模块、PCF8591电压转换模块、电源模块、水位检测模块、PH值检测模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。1、单片机的论证与选择方案一：传统的51单片机为8位机，价格便宜，控制简单，但是运算速度慢，片内资源少，存储容量小，难以存储大体积的程序和实现快速精准的反应控制。并且受时钟限制，计时精度不高，外围电路也增加了系统

5、的不可靠性。方案二：采用STC89C52单片机。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧8位CPU 和在系统可编程Flash。综合以上两种方案，由于方案二功能多容易使用，且成本较低，选择方案二。2、LCD显示模块的论证与选择方案一：采用LCD1602。它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。方案二：采用LCD12864

6、，它是一种具有多种接口方式，并含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率高、字符多。模块利用灵活、接口方式和简单、操作指令方便，可构成全中文人机交换界面。电路或程序简洁、价格便宜。通过比较，方案二电路结构明显比方案一占有更大优势，所以我们选择方案二。3、超声波模块的论证与选择方案一：US-100超声波测距模块，可实现2cm~4.5m、探测精度为0.3cm+1%的非接触测距，拥有2.4~5.5V的宽电压输入范围，静态功耗低于2mA，自带温度传感器对测距结果进行校正，同时具有GPIO，串口等多种通信方式，内带看门狗，工作稳定。方

7、案二：HC-SR04超声波测距模块，探测距离为2cm~4.5m、探测精度为0.3cm。拥有5V的宽电压输入范围，静态功耗低于3mA。综合以上分析，US-100超声波测距模块具有自带温度传感器进行矫正，抗干扰能力强、可靠性好，所以选择方案一。4、PH值检测模块的论证与选择L9A4PH值检测模块，8该PH传感器模块适合于复合PH电极，接口为BNC标准接口，精确度高使用方便。固采用L9A4PH值检测模块。5、AD转换模块的论证与选择方案一：PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bitCMOS数据获取器件。输入输出接口多。具备可靠性高、用法简

8、单、体积小等优点。方案二：DAC908模块，它的dac具有高采样率，速度可达165msps。但价格昂贵。经过对比发现pcf