水位监测课程设计

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1、目录设计任务书……………………………….1总体设计方框图及硬件清单表.................1水位监测的功理与原理…………………2水位状态表………………………………5原理电路图………………………………6程序流程图………………………………7控制程序清单............................................9课程设计参考资料………………………13课程设计心得……………………………14主控制器单片机复位水位测量报警复位光报警时钟振荡总体设计方框图名称型号数量单片机80511计算机1发光二极管3导线若干使用硬件清

2、单表单片机水位监测的原理根据上述控制原理而设计的单片机控制电路图。以下是对控制电路的功能。1.使用MCS-51单片机，由于8051内部有4KM的ROM，且容量对项目已足够，因此，无需外加扩展程序存储器。P1口包括8个位，其中任何一位P1.X结构原理图由一个输出锁存器、俩个输入缓冲器和一个输出驱动电路组成，内部设有上拉电阻R。场效应管T与内部上拉电阻R组成输出驱动器，以增大负载能力。8051单片机的P1口只有一种功能：通用输入输出接口。例如：输出方式时CPU执行写P1指令如“MOVP1，#3BH”时，P1口工作于输出方式。此时数据经内部总线送入锁存器

3、锁存。如果某位的数据为1，该锁存器输出端Q=0，使T截止，从而在引脚P1.X出现高电平。反之，如果数据为0，则Q=1，使T导通，P1.X出现低电平。输入方式时，CPU行读P1的指令，如“MOVA，P1”时，P1口工作于输入方式。控制器发出的读信号打开三态缓冲器2，引脚P1.X的数据经三态缓冲器2进入内部总线，并送到累加器A。因此输入时无锁存功能。在执行输入操作时，如果锁存器原来寄存的数据Q=0，则Q=1，将使T导通，引脚被下拉为低电瓶，不可能输入高电平。因此，用作输入前，必须先用输出指令向对应的锁存器写1，使T截止。正因为如此，P1称为准双向接口。

4、输出数据时，能向外提供电流负载，不需要外接上拉电阻。单片机复位后，P1口线的状态都是高电平，可以直接用作输入。2.3个水位信号由P1.0，P1.1，P1.2输入，把P1.0，P1.1，P1.2定义为K1，K2，K3三个开关来表示水位，K1，K2，K3三个开关共有8个状态，即000，001，010，011，100，101，110，111八个状态设定范围000-111，把它分为三个组，每个组表示一个水位范围，即低水位，中水位，高水位，底水位取值范围为000-010，中水位为011-101，高水位为110和111。K1，K2，K3输入不同的值以示输入不同

5、的水位。P1.7设为复位控制端，高电平复位，P1.7为低电平时，光报警一直在闪烁，以示当前的水位值，P1.6，P1.5，P1.4为光报警信号，报警信号绿灯报警，水位处于低水位时，该灯闪烁；黄灯报警，水位当前值为中水位时，该灯处于闪烁状态；红灯报警，当前水位值为高水位时，该灯处于闪烁状态。3.运行阶段。单片机应用，执行程序。利用程序扫描P1.0口，P1.1口，P1.2口三个输入口的输入电平，扫描一次，能获得K1，K2，K3结合的一组状态，然后由程序来比较与判别，确定当前的水位状态，由程序判断三个开关的状态信号之后，再次进行判定该状态属于哪个水位状态，

6、若为低水位，则转入相应的子程序执行；若为高水位，则转入相应的子程序执行；若为中水位，则转入相应的子程序执行，其子程序的执行是实现不同水位的报警。报警信号由P1.4，P1.5，P1.6三个端口输出，P1.6端口接绿灯，P1.5端口接黄灯，P1.4端口接红灯。每个端口都设有相应的子程序，以实现从该端口输入一定频率的脉冲信号，使其对应的发光二极管处于闪烁状态。通过程序扫描开关的状态处于低水位时，绿灯一直闪烁，以示报警信号，等待处理；若程序扫描的开关状态处于中水位时，则P1.5接口会输出一定频率的脉冲，使黄灯闪烁，以示报警信号，等待处理；高水位的报警方式以

7、此类推。报警信号一旦发生，需等待人们的处理，也就是通过P1.7端口来进行复位。程序初始化时，通过软件的方式使P1.7消零，处于低电平，同时也通过硬件初始化P1.7端口接低电平。当报警发生等待处理，处理方法为：把P1.7接高电平，报警灯熄灭，消除报警信号。其让人们有时间去处理相关的事件。等待事件处理完后，把P1.7端口再次接入低电位，使P1.7为低电平。程序又被启动执行，再次扫描当前的开关状态，经过上述过程的处理，报警信号再次出现，以示当前水位值。以后的情况都是执行上述的过程，周而复始，实现对水位的监测与处理的功能，完成水位监测控制的任务。体现了单片

8、机在工业或现实中应用的重要性。水位监测功能状态表监测水位开关状态K3P1.2K2P1.1K1P1.0报警状态低水位000绿