滴水器滴水检测系统报告2.doc

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1、参赛试题滴水器滴水检测系统参赛学生：王安平浩王静建华王波2009年6月12日目录第一部分1摘要1关键词1第二部分21设计任务21.1基本要求21.2发挥部分22设计方案32.1显示部分32.2滴液检测部分32.3存储部分33总体方案43.1工作原理:43.2总体设计44系统硬件设计44.1AT89S52单片机最小系统44.2光耦传感器:54.3存储电路64.4微型打印机64.6系统原理图75系统软件设计85.1主程序流程图如图85.2保存子程序流程图95.3回显子程序流程图106测试与结果分析117使用操作说明128参考文献13第一部

2、分摘要以单片机AT89S52为核心，处理由光耦传感器输出的TTL电平脉冲，然后将数据转换成滴数值，供LCD显示，滴液体积由滴数与平均单位水滴体积得到。时间部分由单片机部定时器确定，由此可转换成滴速。同时根据用户按下的不同功能键将最终测量的结果保存，回显，或者输出到打印机和LCD。关键词光耦传感器、LCD12864F、AT89S52、24LC01、微型打印机第二部分1设计任务设计并制作滴水检测系统，其中包括传感信号处理、微处理器处理、数字显示、打印等功能。示意图如下：计算机电　源检测电路键盘显示打印机传感器滴水器1.1基本要求（1）、具

3、有水滴水速度显示功能。（2）、具有水滴个数计数显示功能。（3）、具有水滴滴量累计功能。（4）、具有水滴滴量累计后，显示单位升,数据有效位到小数点后三位。并能够换算成毫升、公斤、立方米等功能。1.2发挥部分（1）、具有存储数据自动回放功能、打印功能。（2）、具有精确显示检测的水滴滴水速度和水滴滴量其误差≤1%功能。（3）、具有定时启、停功能，显示数据有效位到小数点后四位。2设计方案2.1显示部分方案一：采用LCD—LM12864F汉字图形点阵液晶显示模块。该模块可显示汉字及图形，置8192个中文汉字（16x16点阵），128个字符（8X

4、16点阵）及64x256点阵显示及RAM（GDRAM）。并且它还具有多种软件显示功能：光标显示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等，需要电源3.3~5V，有置升压电路，无需负压。方案二：采用74LS164和LED数码管组成静态显示电路。74LS164为串入并出移位寄存器，控制引脚只需2个，具有控制简单，操作方便的特性。考虑到显示容较多，及文字变换，我们采用LCD（LM12864F）组成显示部分。2.2滴液检测部分方案：采用光耦传感器。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一

5、定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。可扩展应用于许多物理量的测量，只要设法将这些物理量通过适当的方法转化为滴液数量即可。特点是非接触，精度高，速度快。2.3存储部分方案一：采用24LC01。该芯片是一款I2C接口的具有128字节的串行E2PROM，具有掉电保存功能。特点是控制线少，只需两根。方案二：采用93C46。该芯片是一款SPI接口的具有1k字节的

6、串行E2PROM，同样具有掉电保存等功能。设计要求存储十组以上数据，而一次测量结果用两个字节就可以存储，128字节的24LC01最多可以存储25组数据。基于成本和够用的原则选用AT24C01。3总体方案3.1工作原理:利用AT8952单片机作为本系统的控制处理芯片。光耦传感器MOCH23A将位移转换成TTL电平脉冲传给单片机，单片机通过外部中断对脉冲计数并处理，测量的结果数据传送到显示模块，实现测量结果的实时显示。在系统中可将测量数据保存到本地24LC01中，实现断电保存，并在需要的时候进行查询。也可将测量数据输出到打印机实现测量数据

7、的纸质保存。3.2总体设计设计总体框图如下所示：电源AT89S5224LC01光耦传感器按键及指示灯LCD显示上位机（PC）微型打印机图1系统框图4系统硬件设计4.1AT89S52单片机最小系统最小系统包括晶体振荡电路、上电复位和电源部分。如图为AT89S52单片机的最小系统。图2最小系统电路图4.2光耦传感器:光耦传感器采用MOCH23A。满足测量精度≤1%的要求，供电电压为5v，输出信号为TTL方波。工作温度为0～45摄氏度。1，2，4，5引脚分别指MOCH23A上的C，二极管正，E，二极管负。3是1脚未接电阻端。接口电路下图所示

8、，其中1脚接上拉电阻到电源，2脚接电源，4脚接地，5脚接地，3（1脚的直接引出）脚输出TTL方波脉冲，相位上相差90度。5脚为绝对位置参考点，在本设计中没有用到，悬空处理。图3MOCH23A接口电路4.3存储电路AT24