毕业设计论文基于单片机控制的自动定量配水电路设计

1、 摘要随着科学技术的飞速发展，自动控制技术已不仅仅在工业化生产中得到广泛的应用；自20世纪70年代单片机的问世，一种体积小巧、成本低廉、操作简便、高效的微控制器正步入千家万户当中。全自动洗衣机、智能洗碗机、智能咖啡机等家用电器都涉及到对水量的自动控制，结合所学专业知识由此我想到了毕业设计课题基于单片机控制的自动定量配水电路设计。本文主要介绍了由stc12c5a60s2单片机作为核心元件，设计包括晶振电路、复位电路、液晶显示电路、按键电路、传感器电路、阀门开关电路等组成的能实现自动定时定量控制配水的硬件电路设计。结合程序的写入，通过按键设定时间和水量，再由单片机控制阀门的开关以及接收传感器反馈的

2、数据，该系统能完成自动定量配水要求。并且时间和水量的设定值、实时出水量都能很直观的显示在液晶显示屏上。整个系统在硬件和软件的完美结合中实现了预期的功能。关键词： 定量配水；单片机；自动控制；液晶显示abstractalong with the rapid development of science and technology, automatic control technology has not only widely applied in industrial production; since the 1970s, the introduction of the single ch

3、ip microcomputer, a small size, low cost, simple operation, high efficiency of the micro controller is entering of families. automatic washing machine, intelligent dishwasher, intelligent coffee machine and household appliances are related to the automatic control of water, combined with professiona

4、l knowledge learned from this i thought of graduation design task-based on single chip microcomputer control with quantitative hydropower road design.this paper mainly introduces the stc12c5a60s2 microcontroller as the core component by, including crystals circuit, liquid crystal display circuit, ke

5、y circuit, sensor circuit, valve switch circuit to achieve automatic timing of quantitative control water distribution of hardware circuit design. after write programs, through the key to set time and water, then the single chip microcomputer control valve of the switch and receives feedback sensor

6、date, the system can automatically perform quantitative water distribution requirement. and the time and water value, real-time water yield can be very intuitive displayed no the lcd serene. the whole system in the perfect combination of hardware and software realize of the expected function. key wo

7、rds: quantitative water distribution; single-chip microcomputer; automatic control; liquid crystal display 目录摘要iabstractii1 绪论11.1 设计的意义11.2 设计要求11.3 设计基本方案12 系统概述22.1 系统实现的功能22.2 单片机控制自动定量配水系统结构22.3 主要芯片及元件的介绍32.3.1 stc12c5a60s2单片机简介32.3.2 继电器72.3.3 水流量传感器82.3.4 固定式三端稳压器(7805)的介绍92.3.5 lcd1602液晶显示器

8、简介103 硬件电路的设计123.1 电源电路的设计123.2 复位电路设计133.3 时钟电路设计133.4 led显示电路设计143.5 按键电路设计153.6 系统总原理图164 软件设计174.1 开发工具介绍174.2 程序框图185 硬件电路的焊接及程序的调试195.1硬件电路的焊接及调试195.2 软件测试196 总结20参考文献21附录一 系统程序22附录二 电路设计总原理图32附录三 实物照片33致谢341 绪论 1.1 设计的意义单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比受到人们的重视和关注，应用广泛，发展快速。单片机具有体积小、速度快、抗干扰能力强，环境要求不

9、高，性能可靠和价格低廉等优点,通常在其外部配置外围电路就可构成一完整的控制系统。由于具有以上优点，在我国，单片机已广泛应用与工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家电电器、电力电子、等各个方面。单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(cpu)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、输入/输出端口(i/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。1.2 设计要求(1) 熟悉stc12c5a60s2单片机工作原理及中断技术。(2) 了解液晶显示器的工作原理及内部结构。(3) 自行设计系统的硬件和软件，制作及调试。(4) 画出硬件设计电路图和软件流程

10、图。1.3 设计基本方案本文是以stc12c5a60s2单片机为核心的自动定量配水系统。通过单片机内部定时器达到定时启动阀门开关，从而实现自动控制。水量的控制则由外部水流量传感器产生的瞬时脉冲数据经由单片机串行i/0口输入单片机，再由程序的算法将脉冲数据转换成水流量值显示在液晶屏幕上。当水流量达到所需值时，单片机产生电平变化，电平信号控制阀门闭合，计时器和实时水流量值同时归零。2 系统概述2.1 系统实现的功能系统主要依靠单片机串行口p3.2外接水流量传感器，p1.4外接继电器控制阀门的开关来实现对水流量的控制。单片机p1.0、 p1.1、 p1.2及 p1.3分别外接按键key1、 key2

11、、 key3及 key4，其功能分别为+/手动开、/手动关、时间/流量调值切换键、手动/自动切换键。 主要工作原理：该电路利用stc12c5a60s2单片机内部定时器来控制定时功能，当达到预定时间随即产生一个电平信号，该信号通过单片机改变继电器选通信号，从而开启阀门。当水流经传感器时，传感器产生的脉冲信号通过串行口输入单片机，单片机对瞬时脉冲信号产生相对应的中断信号，再由程序的算法计算出流量大小，该值也会显示在液晶屏上。2.2 单片机控制自动定量配水系统结构 如图1.1所示单片机控制自动定量配水系统构主要包括按键控制电路，复位电路，时钟电路，阀门开关控制电路，led显示器电路，传感器等部分组成

12、。阀门开关电路stc12c5a60s2按键控制电路 复位电路led显示器传感器时钟电路图 1.1单片机控制自动定量配水系统结构图2.3 主要芯片及元件的介绍2.3.1 stc12c5a60s2单片机简介 stc12c5a60s2单片机是一种具有高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机。内部集成max810专用复位电路，2路pwm，8路高速10位a/d转换器，针对电机控制，强干扰场合。其内部包含中央处理器（cpu）、程序存储器（flash）、数据存储器（sram）、定时/计数器、uart串口、串口2、i/o接口、高速a/d转换、spi接口、pca、看门狗及片内r/c振荡器和外部晶体振荡电路

13、等模块。stc12c5a60s2单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统。stc12c5a60s2单片机主性能：（1）高速：1个时钟周期，增强型8051内核，速度比普通的8051快812倍（2）宽电压：5.53.3v（3）工作频率：035mhz，相对于普通8051：0420mhz（4）时钟：外部晶体或内部rc振荡器可选（5） 60k字节片内flash程序存储器，擦写次数10万次以上（6） 1280字节片内ram数据存储器（7）4个16位定时器，两个与普通8051兼容的定时器/计数器，16位定时器t0和t1没有定时器2，但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器

14、，再加上2路pca模块可再实现2个16位定时器（8）全双工异步串行口，兼容普通8051的串口（9）通用i/o口（36/40/44），复位后为：准双向口/弱上拉，可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，强推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏（10） isp（在系统可编程）/iap（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（p3.o/p3.1）直接下载用户程序 （11）3个时钟输出口，可由t0的溢出在p3.4/t0输出时钟，可由t1的溢出在p3.5/t1输出时钟，独立波特率发生器可以在p1.0口输出时钟 （12）7路中断i/o口，传统的下降沿中断或低电平触发中断，并新增支持上升沿中断的

15、pca模块stc12c5a60s2单片机引脚介绍:引脚结构如图1.2 图1.2 stc12c5a60s2单片机引脚图端口介绍：p0 口：p0口是一个8位漏极开路的双向i/o口。作为输出口，每位能驱动8个ttl逻辑电平。对p0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，p0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，p0具有内部上拉电阻。在 flash编程时，p0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。 p1 口：p1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向i/o 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个ttl 逻辑电平。对p1 端口写“1”

16、时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。此外，p1.0和p1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（p1.0/t2）和时器/计数器2的触发输入（p1.1/t2ex），具体如下表所示。在flash编程和校验时，p1口接收低8位地址字节。 p2 口：p2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向i/o 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个ttl 逻辑电平。对p2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。在访问外部程序存储器

17、或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行movx dptr）时，p2 口送出高八位地址。在这种应用中，p2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如movx ri）访问外部数据存储器时，p2口输出p2锁存器的内容。在flash编程和校验时，p2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。 p3 口：p3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向i/o 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个ttl 逻辑电平。对p3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。p3口亦作为at89s52特殊功能（第二功能）使用，

18、。在flash编程和校验时，p3口也接收一些控制信号。xtal1 ：片内震荡反相放大器和时钟发生器电路的输入端，当使用片内振荡器时，该引脚接外部石英晶体和微调电容；当采用外接时钟源时，接外部时钟振荡器的信号。xtal2 ：片内振荡器反相放大器的输出端。当采用片内振荡器时，接外部石英晶体和微调电容；当采用外部时钟源时，悬空。rest ：复位信号输入端，高电平有效。加上大于2个机器周期的高电平，就可以使单片机复位。单片机中断介绍:在设计中用到了外部中断int0/int1和定时器t0。它们的中断请求标志分别为ie0,ie1和tf0.这些中断请求标志位分别由特殊功能寄存器tcon和tmod的相应位锁存

19、。在这个设计中，中断允许寄存器是首要介绍的。定时器/计数器tx(0.1)由两个特殊功能寄存器thx和tlx构成。结构框图如下： 1）中断允许寄存器ie控制cpu对中断源的开放或屏蔽。中断的开放和屏蔽实现2级控制，一个总开关中断控制所有的中断。ie的格式如下：表1.1ieeaeset1ex1et0ex0位地址afhachabhaaha9ha8h 当ea=0时，所有的中断请求被屏蔽，cpu不接受任何请求。当ea=1时，cpu开中断，此时只要五个中断源的中断请求允许为1，则开中断。2）tmod-工作方式控制寄存器，用于选择定时器/计数器的工作模式，和工作方式，字节地址为89h,8位分2组，

20、高4位控制t1，低4位控制t0,其格式如下：d7d6d5d4d3d2d1d0tmodgatec/tm1m0gatec/tm1m0下面对工作方式选择位做说明：m1 m0-工作方式选择位，m1 m0共有4种编码，分别对应4种工作方式。如下表：m1 m0工作方式0 0方式0，为13位定时器/计数器0 1 方式1，为16位定时器/计数器1 0方式2，8位的常数自动重新装载的定时器/计数器1 1方式3，仅适应于t0,t0分为两个8位的计数器，停止计数中断的触发方式：电平触发方式和下降沿触发方式2.3.2 继电器本设计中用到了继电器对阀门的自动控制，继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）

21、和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器的继电特性： 继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合，输入量x继续增大，输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放，常开触点断开。我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性。 释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数，即kf= xf /xx 触点上输出的控制功率pc与线圈吸收的

22、最小功率p0之比叫做继电器的控制系数，即kc=pc/p0继电器（relay）的工作原理和特性当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。 电磁继电器的工作原理和特性：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动

23、衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器主要产品技术参数：1、额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压，也就是控制电路的控制电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。 2、直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。 3、吸合电流是指继电器能

24、够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。 4、释放电流 是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。5、触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。2.3.3 水流量传感器水流传感器基本原理：水流量传感器是利用霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻

25、，同时通上5v的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。当水通过涡轮开关壳推动磁性转子时，产生不同磁极的旋转磁场，切割磁感应线，产生高低脉冲电平。其脉冲信号频率的经验公式如下： f=8.1q-3（式中：f为脉冲信号频率，hz ；q为水流量，l/min）工作原理：水量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。他装在水管的进水端用于测量进水量。当水流过转子组件时，磁性转子转动，并且随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制器，由控制器判断水流量的大小。图1.3 水流量传感器瞬时流量和脉冲对应表2.3.4 固定式三端稳压器(7805)的介绍三端稳压器常用的有78系和79系列

26、，在这里应用到的是7805，这种稳压器只有三个引脚，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的塑封大功率三极管。通常采用的是to-220 和to-202 两种封装。图1.4 图中的引脚号标注方法是按照引脚电位从高到底的顺序标注的。这样标注便于记忆。引脚为最高电位，脚为最低电位，脚居中。从图中可以看出，不论正压还是负压，脚均为输出端。对于78*正压系列，输入是最高电位，自然是脚，地端为最低电位，即脚，如附图所示。对与79*负压系列，输入为最低电位，自然是脚，而地端为最高电位，即脚.7805三端稳压ic内部电路具有过压保护、过流保护、过热保护功能，这使它的性能很稳定。能够实现1a以上的输出电

27、流。三端集成稳压器的输出电流有大、中、小之分,并分别有不同符号表示。输出为小电流,代号 "l" 。例如 ,78l××,最大输出电流为 0.1a 。输出为中电流,代号 "m" 。例如 ,78m××,最大输出电流为 0.5a 。输出为大电流,代号 "s" 。例如 ,78s××,最大输出电流为 2a 。7805三端稳压ic在电路运用中应注意以下事项：1. 输入输出压差不能太大,太大则转换效率急速降低，而且容易击穿损坏。2. 最高输入电压不能超过35伏； 输出电流不能太大，1.5a

28、是其极限值。3. 大电流的输出，散热片的尺寸要足够大，否则会导致高温保护或热击穿； 4. 输入输出压差也不能太小,低于2伏稳压效率急速下降。5 .78系列散热片总是和最低电位的第脚相连，这与79系列的不同（散热片却和输入端相连接参数单位780578067815输出电压范围v4.85.25.756.2514.415.6最大输入电压v353535最大输出电流a1.51.51.5器件压降（vivo）v22.522.522.5偏置电流ma666输出电阻m171719输出噪声电压v4040402.3.5 lcd1602液晶显示器简介本设计采用的是显示部分是lcd1602，可以显示汉字和阿拉伯数字。本显示

29、器微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。lcd1602基本特性：1、+5v电压，可以调节对比度2、内部包含复位电路 3、有80字节显示数据存储器4、提供各种控制指令 5、内建有192个5*7点阵的字型的字符发生器lcd1602引脚简介图1.5 lcd1602引脚图led1602采用标准的16引脚接口，各引脚功能如下：第1引脚：gnd是电源接地端第2引脚：vcc接5v电源正极第3引脚：vl为液晶显示器对比度调节端，使用时可以通过一个10k的电位器调整对比度第4引脚： rs为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择指令寄存器第5引脚：rw为写信号线，高

30、电平时进行读操作，低电平时进行写操作第6引脚：e端为时能端第717引脚：d0d7为8位双向数据端第1516引脚： 空脚或背灯电源，15引脚背光正极，16引脚背光负极3 硬件电路的设计3.1 电源电路的设计如图下所示电路为输出电压+5v、输出电流1.5a的稳压电源。它由电源变压器t1，由in4007整流二极管组成桥式整流电路，滤波电容c1、c3，防止自激电容c2和一只固定式三端稳压器(7805)极为简捷方便地搭成的。220v交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路和滤波电容c1的整流和滤波，在固定式三端稳压器lm7805的vin和gnd两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常

31、常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。此直流电压经过lm7805的稳压和c3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。本稳压电源可作为ttl电路或单片机电路的电源。三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路，以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便等特点，成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成稳压器件。 图2.1电源电路设计图3.2 复位电路设计复位电路是为单片机提供正确的复位信号，由一个电阻、按键和一个电容组成，使单片机上电的时候复位。复位电路图如图2.2。复位引脚rst通过一个施密特触发器与复位电路相连，施密特触发器

32、用来抑制噪声，在每个机器周期的s5p2，施密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。图2.2复位电路单片机有多种复位电路，本系统采用电平式开关复位与上电复位方式，当上电时，c1相当于短路，使单片机复位，在正常工作时，按下复位时单片机复位。在有时碰到干扰时会造成错误复位，但是大多数条件下，不会出现单片机错误复位，而可能会引起内部某些寄存器错误复位，在复位端加一个去耦电容，则会得到很好的效果3.3 时钟电路设计stc12c5a60s2单片机的时钟信号通常有两种产生方式：一是内部时钟方式，二是外部时钟方式。外部时钟方式适合于多块芯片同时工作，便于同步，本设计只有一

33、片单片机，所以选用内部时针方式。内部时钟方式如图2.3所示。在stc12c5a60s2单片机内部有一振荡电路，只要在单片机的xtal1和xtal2引脚外接石英晶体，就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟信号。图中电容器c1、c2的作用是稳定频率，快速起振，电容值在530pf，典型值为30pf。晶振cys的振荡器频率为1.212mhz，典型值为12mhz和6mhz。图2.3 内部时钟方式外部时钟方式是把已有时钟信号引入到单片机内，如图2.4 所示。此方式多用于多片stc12c5a60s2单片机同时工作。以便于各单片机同步。一般要求外部信号高电平的持续时间大于20ns，且为频率低于12mhz的方

34、波。对于采用chmos工艺的单片机，外部时钟主要由xtal1端引入，而xtal2端引脚应悬空。图 2.4 外部时钟方式3.4 led显示电路设计 显示电路部分选用lcd1602。液晶屏1602是一种专门用来显示数字，符号，字母等的点阵型液晶模块，液晶屏1602是由多个5x7或5x11等点阵字符组成，在液晶屏1602中每一个单独的点阵字符位都可以显示一个字符；位与位之间有一个点距的间隔行与行之间也是一样也有间隔，就是这些间隔让液晶屏在显示的时候呈现出字符间的间隔和行距之间间隔，使我们观看的时候更直观，清晰。但是就是这种因素的存在，所以它是不能显示出图形的。1602lcd是指在显示屏上我们可以看到

35、16x2，也就是说可以显示两行，每行16个字符液晶模块。lcd1602电路连接图如图2.5。图2.5 lcd1602电路连接图3.5 按键电路设计按键电路用了四个按键分别接于单片机四个串行口上。单片机p1.0、 p1.1、 p1.2及 p1.3分别外接按键key1、 key2、 key3及 key4，其功能分别为+/手动开、/手动关、时间/流量调值切换键、手动/自动切换键。（+/分别为控制时间或水量的增大/减小）图2.6按键电路设计图3.6 系统总原理图 系统总原理图及以上各部分电路连接在stc12c5a60s2单片机上，能够使单片机正常工作，完成既定功能的总和。详情见附录二 4 软件设计4.

36、1 开发工具介绍单片的使用除了硬件，同样也要软件的使用，我们写汇编程序编程cpu可执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，一种是机器汇编。随着单片机开发技术的不断发展，从使用普通汇编语言到高级语言的不断发展，keil是目前最流行开发mcs-51系列单片机的软件。keil c51汇编，plm语言和c语言的程序设计，界面友好。keil是美国keil software公司出品的52系列兼容单片机c语言开发系统。用过汇编语言后再使用c语言来开发，体会更加深刻。keil c51软件提供丰富的库，与汇编相比，c语言在功能上，结构上，可读性，可维护性上有明显的优势，因而易学易用函数和功能强大的集成开发调试工

37、具，全windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生产的汇编代码，就能体会到keilc51de 生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解，在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 4.2 程序框图设定时间设定水量打开阀门计时关闭阀门开始到达时间到达水量 是 否 是 否5 硬件电路的焊接及程序的调试 5.1 硬件电路的焊接及调试实践是检验真理的唯一标准，为了更直观的体现出单片机控制自动定量配水电路设计的功能，实物的制作是最好证明。 理论和实践的结合能够让自己对所学知识有更好的掌握。由于要做的实物元件不是很多，走线也方便，从经济方面考虑。选择了手工焊接。对此，在焊

38、接前，我先规划了一下整个电路的布局，对元件一个一个的检测是否合格，了解清楚元件的引脚对应的解法，乘早发现有问题的元件，以避免在万能板上卸元件。在焊接时，先焊接小的，再焊接大的元件，便于操作。每焊好一个模块，就检测是否良好。以避免整块好了以后，不知道哪出问题了。电路的调试我们可以分步骤来就行：第一步：元器件在焊接之前用万用表对其进行检测。第二步：测试按键输入模块，用万用表接到按键的信号输入端口，如果按键按下信号肯定会有变化，并且会在万用表上直接测试读出，这样直接通过硬件测量按键是否能打到预期的效果。第三步：软件测试，可以编写一个功能小程序来检测电路模块是否能正常工作，若是不能正常工作，在来判断是

39、硬件的焊接错误还是软件程序的编写错误。5.2 软件测试在软件编程过程中，先可以写出单元模块的程序然后在单元模块上进行测试。再结合所做实物进行调试，观察是否实现预期功能。进而继续修改，直至达到软硬件的完美结合。6 总结 在同学及老师的帮助下，历经两个多月的时间里我完成了毕业设计硬件电路的设计，程序的编写，论文的编写及实物的制作。期间碰到了许许多多的困难，遇到了一系列的难题，最后都被一一的克服和解决了。通过本次毕业设计的制作我学到了很多，也更加坚信自己能够步入到社会中去了。在这次制作毕业设计我感受到自己学习的过程和研究的过程是最可贵的。只有不断的学习才能使自己的研究能力提高。在设计过程当中，同学之

40、间相互探讨，相互学习，共同进步，使我们对所学的理论知识有了进一步的巩固。虽然我的设计作品还有很多不足之处。但是这次设计项目的经历让我受益匪浅。这次的经历能让我知道要有耐心去做每一件事情这样才能使自己成功。设计作品和论文能够顺利的完成，需要感谢指导老师和许多同学对我的帮助，在这里请你们接受我诚挚的谢意。参考文献1 张毅刚.单片机原理及应用m.高等教育出版社.2004年2李素玲.自动控制原理m.西安电子科技大学出版社.2007年3李朝清.单片机原理及其接口技术m.北京航空航天大学版社.2005年4杨宁.单片机与控制技术m北京航空航天大学社出版.2004年5阎石.数字电子技术基础m高等教育出版社.2

41、005年 6陈明荧.8051 单片机课程设计实训教程m清华大学出版社2005年7王港元.电工电子实践指导m江西科学技术出版社.2005年8林敏.于忠得.74ls164在单片机led显示电路中的应用j.大连工业学院学报.2009年9夏路易.电路原理图与电路板设计教程protel99sem北京希望电子出版社.2002年10聂清模拟电路设计m高等教育出版社2007年11华成英，童诗白.模拟电子技术基础m.高等教育出版社.2006年12马忠梅.单片机c语言应用程序设计m. 北京航空航天大学版社.2007年13徐爱军.单片机高级语言c51应用程序设计m.电子工业出版社.1997年 14于海生.微型计算机

42、控制技术m.清华大学出版社.1993年15曹玲芝.电子信息工程专业英语m.华中科技大学出版社.2007年16王俊峰.理工科生怎样搞毕业设计m.电子工业出版社.2004年17刘勇.数字电路m.电子工业出版社.2003年18冯博琴.微型计算机原理与接口技术m.清华大学出版社.2007年附录一 系统程序#include<reg51.h> #include <intrins.h>unsigned int ctimercount=0; /时间分频器unsigned int counter=0; /脉冲计数器unsigned int wateraccount=0; /水量计数uns

43、igned int delaytime=0; /时间计数unsigned int setwater=500; /设置水量unsigned int settime=60; /设置时间sbit lcd_rs = p20; sbit lcd_rw = p21;sbit lcd_en = p22;sbit senser=p32;sbit enpump=p14;sbit eled1=p35;sbit eled2=p36;sbit key1=p10;sbit key2=p11;sbit key3=p12;sbit key4=p13;#define delaynop(); _nop_();_nop_();

44、_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/unsigned char code cdis1 = " abcdef start. "void delay1(unsigned int ms) unsigned char k; while(ms-) for(k = 0

45、; k < 120; k+); bit lcd_busy() bit result; lcd_rs = 0; lcd_rw = 1; lcd_en = 1; delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); result = (bit)(p0&0x80); lcd_en = 0; delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(

46、); delaynop(); return(result); void lcd_wcmd(unsigned char cmd) while(lcd_busy(); lcd_rs = 0; lcd_rw = 0; lcd_en = 0; p0 = cmd; delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); lcd_en = 1; delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); dela

47、ynop(); delaynop(); delaynop(); lcd_en = 0; delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); void lcd_wdat(unsigned char dat) while(lcd_busy(); lcd_rs = 1; lcd_rw = 0; lcd_en = 0; p0 = dat; delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); del

48、aynop(); delaynop(); delaynop(); lcd_en = 1; delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); lcd_en = 0; delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); delaynop(); void lcd_init() delay1(30); lcd_wcmd(0x01); /清除lcd的

49、显示内容 lcd_wcmd(0x38); /16*2显示，5*7点阵，8位数据 delay1(30); lcd_wcmd(0x38); delay1(30); lcd_wcmd(0x38); delay1(30); lcd_wcmd(0x0c); /开显示，显示光标，光标闪烁 delay1(30); lcd_wcmd(0x01); /清除lcd的显示内容 delay1(30);void lcd_pos(unsigned char pos) lcd_wcmd(pos | 0x80); /数据指针=80+地址变量void pluswater(void) if(counter<2) water

50、account+=0; else if(counter<3) wateraccount+=8; else if(counter<4) wateraccount+=10; else if(counter<5) wateraccount+=11; else if(counter<6) wateraccount+=12; else if(counter<8) wateraccount+=14; else if(counter<10) wateraccount+=16; else if(counter<14) wateraccount+=22; else if

51、(counter<19) wateraccount+=30; else if(counter<23) wateraccount+=35; else if(counter<26) wateraccount+=40; else if(counter<31) wateraccount+=46; else if(counter<35) wateraccount+=55; else if(counter<40) wateraccount+=65; else if(counter<50) wateraccount+=78; else if(counter<55) wateraccount+=87; else if(co