毕业设计毕业论文基于单片机的水箱控制系统杜海波

本科生毕业设计基于单片机的水箱控制系统的设计独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。签名：年月日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）：签名：年月日指导教师签名：年月日摘要在过去，大量的水箱操作是由相应的人员进行的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监测器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的甚至会危机到生产人员的人身安全等。所以，对水箱控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统，可以最大限度的避免事故发生的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产效率。本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术，以AT89S51单片机为核心控制水箱的水位，并实现了报警和手动、自动切换功能。该系统操作方便、性能良好，比较符合电厂生产用水系统控制的需要。关键词：单片机;水位;控制;报警ABSTRACTInthepast,manyofthetanksareoperatedbythestafftooperate,sothatartificialmeansalotofdrawbacks,suchasthewaterlevelcontrol,watertanksatalltimestomonitortheenvironment,andsoonthenightofmonitoring,theoperatorslightlynegligence,ordamagetotheSummaryofthemonitoringdevicewillbringirreparabledamagewillbeevenmoreseriouscrisisinproduction,suchasthepersonalsafetyofstaff.Therefore,controlofwatertanks,iftheuseofsophisticatedandcantotallyberuninstrictaccordancewiththeprovisionsoftheautomatedproductionsystemthatcanmaximizethechancesofavoidingaccidents,butalsosaveresourcesandcaneffectivelyimprovetheefficiencyofproduction.

Thepurposeofsingle-chipsystemdesignistheapplicationofsingle-chipcontroltechnology,to8051asthecoretocontrolthewaterlevelinwatertanks,andimplementationofthealarmandmanual,automaticswitchingfunction.Thesystemiseasytooperate,goodperformance,moreinlinewiththepowertocontroltheproductionofthenecessarywatersystem.Keywords:Single-chip;level;Control;Alarm目录1绪论 图4-2自动模式子程序原理流程图手动模式子程序设计手动模式子程序运行的前置条件是，系统开始运行，并且用户选择使用自手动控制模式。手动模式子程序首先判断“水位是否LG”，若水位LG达到指标，则程序返回主程序；若水位LG未达到指标，则程序运行“判断有无键合”：若“判断没有键合”则子程序进行循环；若“判断键合”，则程序判断“M1是否键合”。若用户操作“M1键合”，则程序运行“判断M1是否开启”：若“M1开启”则子程序进行循环；若“判断M1未开启”，则程序运行“开启M1”。若用户操作“M1不键合”，则程序判断“M2是否键合”：若用户操作“M2键合”，则程序运行“判断M2是否开启”；若“M2开启”则子程序进行循环；若“判断M2未开启”，则程序运行“开启M2”。若程序判断用户均未进行“M1、M2键合”，则程序要判断“是否停止M1键合”：若用户操作“M1停止键合”，则程序判断“M1是否停止”；若“M1停止”，则子程序循环；若“M1没有停止”，则程序运行“停止M1”。若用户不操作“M1停止键合”，则程序判断“是否停止M2键合”：若用户操作“M2停止键合”，则程序判断“M2是否停止”，若“M2停止”，则子程序循环；若“M2没有停止”，则程序运行“停止M2”。手动模式原理流程图如图4-3所示。开始水位高？有无键合？M1键合？开始水位高？有无键合？M1键合？M2键合？NNNY停M2YNNN停M1键合？停M2键合？YM1开着？开M1YM1开着？N开M2YYM1停着？YNNNM2停着？Y停M2YY返回主程序N图4-3手动模式子程序原理流程图5总结通过这次单片机的课程设计，使我认识到单片机的应用领域确实很广泛，不仅培养了我自己的独立思考能力，还加深了对单片机应用的认识。但我也仅仅是掌握了其中的一小部分而已。所以设计过程中难免出现差错，以后我会继续学习，不断完善自己。纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。所以不仅是在现在，在将来将会有更多的人来接受它、使用它。我国的单片机年容量已达3亿片，且每年以大约20%的速度增长，但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机，不断地辐射向内地。由此看来，学习单片机是有广阔前景的。而在本次的毕业论文是基于单片机的水箱控制系统，主要核心就是AT89S51单片机。通过这次设计，我综合运用大学四年所学知识去分析和解决问题，我深刻的了解和掌握了单片机的控制原理和设计方法。不仅加深和回顾了单片机等专业知识而且积累到单片机控制技术在实际中的经验。由于自身缺少在实践设计的经验，所以在这次的设计中我自身也发现了很多不足的方面，从论文的本身的方面结构到具体设计中硬件设计知识和经验的不足使得设计和论文存在的很多的问题，但是在我的导师左老师的细心指导下，经过前后多次的修改和完善，最终完成了毕业设计的任务。单片机控制技术领域是一个有着非常潜力和前景的专业技术，我相信通过这次毕业论文的设计，不仅加深和掌握了这一专业技术，而且也提高了自己的专业能力和综合素质，为我的大学生涯画下一个完整的句号。参考文献[1]赵秀珍.单片微型计算机原理及其应用[M].中国水利水电出版社,2001[2」陈有卿,[M].机械工业出版社,2003[3]杨兴瑶,张益清等.新编实用电子电路500列.化学工业出版社,2006年[4]马忠梅,张凯等.单片机的C语言应用程序设计.北京航空航天大学出版社,2003年[5]秦获辉.科技英语（电子类）.西安电子科技大学出版社,2005年[6]朱殿栋.数字电路设计实用手册.电子工业出版社,2003年[4]方佩敏.新编传感器原理电路详解[M].电子工业出版社,2003[8]陈景初.单片机应用系统设计与实践[M].北京航空航天大学出版社,2004[9]姜学东,曲金龙.嵌入式系统控制系统研究，电力电子技术.2003年[10][M].机械工业出版社,2003年[11]姚勇,[J].煤炭技术,2004年[12]李萍.51系列单片机丛书AT80C51单片机原理、开发与应用实例.中国电力出版社，2008年[13]QuaretteJ.Madetheprincipleofthermalplantequipmentconcisemanual.[J].Evaluation.1999[14]LaugmanR.EmbeddedSystemControlSystem.USPatent.2000[15]Seriessingle-chipsingle-chipmicrocomputerAT80C[16]Texas附录系统主程序如下：ORG0000HAJMPMAINORG0060HMAIN:MOVP1,#FFH；P1P3口初始化置1MOVP3，#FFHJNBP1.3，AUT；若手动在自动位置，跳到自动模式子程序AJMPMEN；否则转到手动模式子程序END自动模式子程序如下AUT：NOP；空命令JNBP1.2,LG；水位高—LGJBP1.1，LD；水位没低LDCLRP3.1；水位低报警JBP1.0,LDD；水位未低低LDDCLRP3.0；水位低低报警JNB3.1P1.6,Y1；M1已启动—Y1CLRP1.4；否则启动M1Y1:JNBP1.7,Y2；M2已启动Y2CLRP1.5；否则启动M2Y2:ACALLDELAY；延时1分钟AJMPAUT；返回自动模式LDD:JNBP1.6,Y3；单独运行M1（LDD〈水位〈LD）Y3:JBP1.7Y2AJMPY2LG:CLRP3.2；水位高报警LD:AJMPMAIN；返回主程序手动模式子程序如下MEN：NOPJNBP1.2,MAIN；水位高返回主程序ACALLKEYCJNEA,#FOH,NN；有无键合（累加器内容与直接寻址单元比较，不等则转移）AJMPMEN（无条件绝对转移）NN:JNBACC.4,HM1JNBACC.5,HM2JNBACC.6,DM1JNBACC.7,DM2AJMPMENHM1:JNBP1.6,MENAJMPMENHM2:JNBP1.7,MENAJMPMENDM1:JBP1.6,MENAJMPMENDM2:JBP1.7,MENAJMPMENRET延时1s主程序T1M1：MOVR1，#FOHL4：MOVR2，#08HL1：MOVR3#FAHL2：MOVR4#FAHL1：DJNZR4，L1DJNZR3,L2DJNZR2L3DJNZR1，L4

基于AT89S51的AT24C02IC子程序启动信号子程序ORG0000HSTART:SETBSDANOPSETBSCLNOPCLRSDANOPNOPNOPNOPNOPCLRSCLRET停止信号子程序STOP:CLRSDANOPSETBSCLNOPNOPNOPNOPSETBSDANOPNOPCLRSCLCLRSDARET发送应答信号子程序MACK:CLRSDANOPSETBSCLNOPNOPNOPNOPCLRSCLRET发送非应答信号子程序MNACK:SETBSDANOPSETBSCLNOPNOPNOPNOPCLRSCLRET检查应答位子程序返回值，ACK=1时表示有应答CACK:SETBSDANOPSETBSCLCLRACKNOPNOPMOVC,SDAJCCENDSETBACKCEND:NOPCLRSCLRET发送字节子程序每发送一字节要调用一次CACK子程序，取应答位WRBYTE:MOVR0,#08HWLP:RLCA;取数据位JCWR1SJMPWR0;判断数据位WLP1:DJNZR0,WLPNOPRETWR1:SETBSDANOPSETBSCLNOPNOPNOPNOPCLRSCLSJMPWLP1WR0:CLRSDA;发送0NOPSETBSCLNOPNOPNOPNOPCLRSCLSJMPWLP1读取字节子程序每取一字节要发送一个应答/非应答信号RDBYTE:MOVR0,#08HRLP:SETBSDANOPSETBSCL;时钟线为高，接收数据位NOPNOPMOVC,SDA;读取数据位MOVA,R2CLRSCL;将SCL拉低，时间大于RLCA;进行数据位的处理MOVR2,ANOPNOPDJNZR0,RLP;未够8位，再来一次RET写操作子程序IWRBYTE:PUSHACCIWBLOOP:CALLSTART;起动总线MOVA,SLACALLWRBYTE;发送器件从地址CALLCACKJNBACK,RETWRB;无应答则跳转POPACC;写数据CALLWRBYTECALLCACKCALLSTOPRETRETWRB:POPACCCALLSTOPRET读操作子程序IRDBYTE:CALLSTARTMOVA,SLA;发送器件从地址INCAC