1、湖南省婁底職業技術學院畢業設計（論文） 課題 水塔自動控制系 部： 機 電 工 程 系 專 業： 電 氣 自 動 化 班 級： 09電氣大一班 指導老師： 曹 勝 男 姓 名： 唐 磊 同 組 人： 周軍, 羅建明 學 號： 200904010120 日期：2011 年 12 月 03 日 摘 要 大型水塔水箱是很多公司生產過程中必不可少的部件，它的性能和工作質量的優良不僅僅對生產有著巨大的影響，而且也關系著生產的安全。在過去，大量的對水箱操作是由相應的人員進行操作的，這樣的人工方式帶來了很大的弊端，比如水位的控制，時刻監控水箱的環境，夜間的監控等等，操作員稍有疏忽，或者簡易的監則器件損壞，將

2、帶來無法彌補的損失，更嚴重的會危機到生產人員的人身安全等。所以，對水塔控制，如果能夠使用精密的而且完全會嚴格按照生產規定運行的自動化系統，可以最大限度的避免事故的幾率，同時也能節省資源并能有效提高生產的效率。單片機系統設計的目的是應用單片機控制技術，以單片機80C51蕊片為核心控制水塔的水位，并實現了報警系統和手動、自動切換功能。該系統操作方便、性能良好，比較符合電廠生產用水系統控制的需要。【關鍵詞】單片機 水位控制 報警系統 單片機80C51蕊片目錄摘要2目錄3第一章 引言4第二章 單片機水塔水箱水位控制器的原理.52.1 單片機概述.52.1.1 單片機的發展概況52.1.2 80C51系

3、列單片機62.2 水塔水箱給水設備原理.62.2.1 80C51單片機控制部分結構說明62.2.2 單片機水箱控制系統工作原理7第三章 單片機水塔水箱水位控制器硬件設計83.1 單片機水塔水箱水位控制器系統硬件簡介.83.1.1 數據采集及處理模塊83.2 80C51水箱控制系統主控硬件部署方案.143.2.1 80C51單片機實現控制功能說明143.2.2 74LS373芯片實現系統功能說明153.2.3 EPROM2764芯片實現系統功能說明16第四章 單片機水塔水箱水位控制器程序設計194.1 程序概要設計.194.2 控制器程序原理.194.2.1 系統主程序原理以及流程框圖194.2

4、.2 自動模式子程序原理以及流程框圖204.2.3 手動模式子程序原理框圖以及流程框圖21結束語24致 謝25參考文獻.25程序. 26第一章引言水塔水箱水位控制系統是我國廣泛應用的供水系統，傳統的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺點，而自動控制的原理，一句用水量的變化自動調節協同的運行參數，保持水壓恒定以滿足用水要求，從而提高了供水系統的質量。而且成本低，安裝方便，經過多次的實驗證明，靈敏性好，是節約水源，方便家庭和單位控制水塔水位的理想裝置。該系統采用單片機實現了水塔水位的自動控制，設計出一種成本低、高實用價值的水塔水位控制器。它能自動完成上水停水的全部循環，保證液面高度處于較理想的范圍內

5、，它結構簡單，制造成本低，靈敏度高，節約能源顯著，適用于各種高層液體儲存的理想設備。不論社會經濟如何飛速，水在人們正常生活和生產中起著重要的作用。一旦斷了水，輕則給人民生活帶來極大的不便，重則可能造成嚴重的生產事故及損失，從而對供水系統提出了更高的要求，滿足及時、準確、安全充足的供水。如果仍然使用人工方式，勞動強度大，工作效率低，安全性難以保障，由此必須進行自動化控制系統的改造。從而實現提供足夠的水量、平穩的水壓、水塔水位的自動控制有設計成本低、高實用價值的控制器。單片機，一小塊芯片上集成了一個微型計算機的各個組成部分，它的誕生使眾多自動化控制系統得以實現。單片機以它功能強大，設計簡單，制造廉

6、價，支持指令集較多。所以應用到眾多系統開發中。因此，基于單片機的水塔水箱水位控制器研究有著重要的意義。第二章 單片機水塔水箱水位控制器的原理2.1 單片機概述單片微型計算機（Single Chip Microcomputer,SCM）簡稱單片機，是把微型計算機的基本功能部件（中央處理器CPU、數據存儲器RAM、程序存儲器ROM、定時/計數器以及I/O接口等）集成在一塊芯片上的一種微型計算機。隨著SCM在架構上的不斷發展，新一代單片機不斷涌現，這些單片機的控制功能被不斷擴充，許多外圍功能部件被內裝化，如A/D、PWM、WDT等，所以已不能用SCM來準確表達其內涵了。目前國際上統一稱單片機為MCU

7、。在國內，因單片機一詞已約定俗成而繼續沿用，但其內涵應該對應MCU。由于單片機主要是面向控制的，因此又稱其為微控制器。 單片機的發展概況單片機的誕生是計算機發展史上一個重要的里程碑，標志著計算機在控制領域形成了一個獨立的分支嵌入式系統，從此計算機進入了通用計算機系統與嵌入式計算機系統兩大分支齊頭并進的時代。從其誕生至今的30年，單片機已發展形成上百種系列的近千機種。以領跑的Inter公司MCS系列單片機為主線來看，單片機的發展大致經歷了以下幾個階段：1976-1979年為單片機的探索階段。1976年Inter公司推出MCS-48系列單片機，將CPU和計算機基本功能部件集成到一個芯片上，SCM一

8、詞即由此而來。第一代8位通用單片機的誕生，開創了嵌入式系統與通用計算機完全不同的獨立發展道路，表明Inter在工控領域的創新探索獲得成功。1979-1982年為單片機完善階段。1980年Intel公司在MCS-48基礎上推出了MCD-51系列高性能8位單片機，開始配備串行通信接口(UART)，并奠定了典型的通用總線型的單片機架構。單片機發展到了一個全新階段，應用領域更加廣泛。1982-1990年為16位單片機更進一步發展階段。1983年Inter公司推出了MCS-96系列單片機，將AD、PWM、WDT等用于測控系統的部件內裝在芯片中，體現了單片機的微控制器特征。嵌入式計算機系統走上了單芯片化發

9、展道路。1989年以來為控制器的全面發展階段，單片機正朝著高性能和多品種的方向發展。一方面，出現了高速、大尋址范圍、強運算能力的8位、16位、32位通用型單片機。1989年Inter公司推出的i80860，采用0.8m核心技術，晶體管數量為255萬個，一度是世界上最快的超級單片機（RISC處理器）。另一方面，出現了小型廉價的專用型單片機。隨著超大規模集成電路(VLSI)工藝技術發展，有可能把所需的外圍電路全部裝入單片機內，這種芯片稱為系統級芯片。專用單片機的發展呈Soc化趨勢是目前單片機的發展熱點之一。2.1.2 80C51系列單片機此后，引領單片機發展的Inter公司忙著開發其個人計算機微處

10、理器，將其80C51內核使用權轉讓給Atmel、Philips、NEC、SST、Win bond等著名IC制造商。眾多IC制造商競相研制和開發與80C51單片機兼容的各具增強特色的單片機，如Atmel公司的89C51和89S51、Philip公司的P89C51、Win bond公司的W78E51B以及Hyundai公司的GMS97C51等。單片機園地里品種異彩紛呈，爭奇斗艷。80C51變成有眾多IC制造商支持并開發出上百個機種的大家族，先統一稱其為新一代的80C51。2.2 80C51單片機控制系統原理2.2.1 80C51單片機控制部分結構說明本系統采用的單片機引腳具體控制如下：P1口和P3

11、口為輸入輸出檢則信號和控制信號。下面是芯片引腳具體分配：P1.0：水位低低輸入信號。（低0，高1）P1.1：水位低輸入信號。（低0，高1）P1.2：水位高輸入信號。（高1，低0）P1.3：手動與自動轉換輸入信號。（手動1，自動0）P1.4：M1起動KM1控制輸出信號。（手動1，自動0）P1.5：M2起動KM1控制輸出信號。（手動1，自動0）P1.6：M1開關狀態輸入信號。（開0，關1）P1.7：M2開關狀態輸入信號。（開0，關1）P3.0：水位低低報警輸出信號。P3.1：水位低報警輸出信號。P3.2：水位高報警輸出信號。P3.4：手動起動M1輸入信號，低電頻有效動作。P3.5：手動起動M2輸入

12、信號，低電頻有效動作。P3.6：手動停M1輸入信號，低電頻有效動作。P3.7：手動停M2輸入信號，低電頻有效動作。2.2.2 單片機水箱控制系統工作原理 當水箱水位低時，起動M1、M2給水，水位上升到90%，停M1；當水箱水位低低（小于50%）時，同時起動M1、M2； 當水位上升到50%以上70%以下時，停M2，M1繼續運行到水位上升到90%以上才停止工作。 經過數據統計，得到以下數據： 水位從50%-70%，兩臺泵運行需要約10分鐘；水位從70%-90%，一臺泵運行需要約15分鐘。水箱的水位一般保持在70%-90%。報警控制如下：當水位高與90開度的時候，由傳感器經變送器發送信號，LG閉合，

13、系統水位高報警。當水位低于75開度的時候，由傳感器經變送器發送信號，LD閉合，系統水位低報警。當水位低與50開度的時候，由傳感器經變送器發送信號，LDD閉合，系統水位低低報警。手動/自動模式轉換控制如下：全自動模式下，系統自動判斷水位的狀況，選擇不同的工作狀態。手動的模式下，兩臺給水泵的運行控制可由人工自己操作。第三章 單片機水塔水箱水位控制器硬件設計3.1 單片機水塔水箱水位控制器系統硬件簡介 水塔水位控制器是指應用在水塔上進行自動水位控制的儀器，一般是全自動型，能實現無人值守，缺水自動補水，水滿,能自動停止進水。 數據采集及處理模塊 單片機是則量系統數據交換中心，此控制器采用的是80C51

14、單片機在全靜態工作時振蕩器頻率為012MHz。 目前，8051單片機在工業檢則控制領域中得到了廣泛的應用，因此我們可以在許多單片機應用領域中，配接各種外部設備，完成工業自動化的實現。89C51是Intel公司生產的一種單片機，在一小塊芯片上集成了一個微型計算機的各個組成部分。每一個單片機包括：一個8位的微型處理器CPU；一個256K的片內數據存儲器RAM；片內程序存儲器ROM；四個8位并行的I/O接口P0-P3；兩個定時器/記數器；五個中斷源的中斷控制系統；一個全雙工UART的串行I/O口；片內振蕩器和時鐘產生電路，但石英晶體和微調電容需要外接。最高允許振蕩頻率是12MHZ。以上各個部分通過內

15、部總線相連接。下面簡單介紹下其各個部分的功能。中央處理器CPU是單片微型計算機的指揮、執行中心，由它讀人用戶程序，并逐條執行指令，它是由8位算術邏輯運算部件(簡稱ALu)、定時控制部件，若干寄存器A、B、B5w、5P以及16位程序計數器(Pc)和數據指針寄存器(DM)等主要部件組成。算術邏輯單元的硬件結構與典型微型機相似。它具有對8位信息進行+、-、x、/ 四則運算和邏輯與、或、異或、取反、清“0”等運算，并具有判跳、轉移、數據傳送等功能，此外還提供存放中間結果及常用數據寄存器。控制器部件是由指令寄存器、程序計數器Pc、定時與控制電路等組成的。指令寄存器中存放指令代碼。枷執行指令時，從程序存儲

16、器中取來經譯碼器譯碼后，根據不同指令由定時與控制電路發出相應的控制信號，送到存儲器、運算器或Io接口電路，完成指令功能。程序計數器Pc 程序計數器Pc用來存放下一條將要執行的指令，共16位可對以K字節的程序存儲器直接尋址c指令執行結束后，Pc計數器自動增加，指向下一條要執行的指令地址。數據存儲器，RAM，片內為128B,片外最多可外擴64KB。數據存儲器來存儲單片機運行期間的工作變量、運算的中間結果、數據暫存和緩沖、標志位等。片內的128B的RAM，以高速RAM的形式集成在單片機內，可以加快單片機運行的速度，而且這種結構的RAM還可以降低功耗。程序存儲器，ROM，用來存儲程序，80C51為4K

17、B ROM。如果片內只讀存儲器的容量不夠，則需要用擴展片只讀存儲器，片外最多可以擴展到64KB。中斷系統，具有5個中斷源，2級中斷優先權。定時器/計數器，片內有2個16位的定時器/計數器，具有4種工作方式。在單片機的應用中，往往需要精確的定時，或對外部事件進行計數，因而需在單片機內部設置定時器/計數器部件。串行口，1個全雙工的串行口，具有4中工作方式。可用來進行串行通信，擴展并行I/O口，甚至與多個單片機相連構成多機系統，從而使單片機的功能更強且應用更廣。特殊功能寄存器，SFR，共有21個，用于CPU對片內各功能部件進行管理、控制、監視。單片機的時序功能：時鐘電路：80C51片內設有一個由反向

18、放大器所構成的振蕩電路，XTALI和XTAL2分別為振蕩電路的輸入端和輸出端。時鐘可以由內部方式產生或外部方式產生。采用內部方式時，在C1和C2引腳上接石英晶體和微調電容可以構成振蕩器， 振蕩頻率的選擇范圍為1212MHZ在使用外部時鐘時，XTAL2用來輸入外部時鐘信號，而XTALI接地。時序：80C51單片機的一個執器周期由6個狀態(s1s6)組成，每個狀態又持續2個接蕩周期，分為P1和P2兩個節拍。這樣，一個機器周期由12個振蕩周期組成。若采用12MHz的晶體振蕩器，則每個機器周期為1us，每個狀態周期為16us；在一數情況下，算術和邏輯操作發生在N期間，而內部寄存器到寄存器的傳輸發生在P

19、2期間。對于單周期指令，當指令操作碼讀人指令寄存器時，使從S1P28開始執行指令。如果是雙字節指令，則在同一機器周期的s4讀人第二字節。若為單字節指令，則在51期間仍進行讀，但所讀入的字節操作碼被忽略，且程序計數據也不加1。在加結束時完成指令操作。多數Mcs51指令周期為12個機器周期，只有乘法和除法指令需要兩個以上機器周期的指令，它們需4個機器周期。 對于雙字節單機器指令，通常是在一個機器周期內從程序存儲器中讀人兩個字節，但Movx指令例外，Movx指令是訪問外部數據存儲器的單字節雙機器周期指令，在執行Movx指令期間，外部數據存儲器被訪問且被選通時跳過兩次取指操作。下面是80C51單片機的

20、振蕩電路。圖如3-1： 圖3-1 80C51震蕩電路原理圖引腳及其功能說明：80C51單片機的40個引腳7中有2個專用于主電源引腳，2個外接晶振的引腳，4個控制或與其它電源復用的引腳，以及32條輸入輸出I/O引腳。下面按引腳功能分為4個部分敘述個引腳的功能：電源引腳Vcc和VssVcc（40腳）：接+5V電源正端；Vss（20腳）：接+5V電源正端；外接晶振引腳XTAL1和XTAL2：XTAL1（19腳）：接外部石英晶體的一端。在單片機內部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構成采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳接地；對于CHOMS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。XTAL2

21、（18腳）：接外部晶體的另一端。在單片機內部，接至片內振蕩器的反相放大器的輸出端。當采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。對于CHMOS芯片，該引腳懸空不接。控制信號或與其它電源復用引腳有：RST/VPD、ALE/P、PSEN和EA/VPP等4種形式（1）RST/VPD（9腳）：RST即為RESET，VPD為備用電源，所以該引腳為單片機的上電復位或掉電保護端。當單片機振蕩器工作時，該引腳上出現持續兩個機器周期的高電平，就可實現復位操作，使單片機復位到初始狀態。當VCC發生故障，降低到低電平規定值或掉電時，該引腳可接上備用電源VPD（+5V）為內部RAM供電，以保證

22、RAM中的數據不丟失。（2）ALE/ P （30腳）：當訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存信號）以每機器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現在P0口的低（3）PSEN(29腳):片外程序存儲器讀選通輸出端,低電平有效。當從外部程序存儲器讀取指令或常數期間，每個機器周期PESN兩次有效，以通過數據總線口讀回指令或常數。當訪問外部數據存儲器期間，PESN信號將不出現。（4）EA/Vpp（31腳）：EA為訪問外部程序儲器控制信號，低電平有效。當EA端保持高電平時，單片機訪問片內程序存儲器4KB（MS52子系列為8KB）。若超出該范圍時，自動轉去執行外部程序存儲器的程序。當EA端保持低電平時，無論片內

23、有無程序存儲器，均只訪問外部程序存儲器。對于片內含有EPROM的單片機，在EPROM編程期間，該引腳用于接21V的編程電源Vpp。輸入/輸出（I/O）引腳P0口、P1口、P2口及P3口：(1) P0口（39腳22腳）：P0.0P0.7統稱為P0口。當不接外部存儲器與不擴展I/O接口時，它可作為準雙向8位輸入/輸出接口。當接有外部程序存儲器或擴展I/O口時，P0口為地址/數據分時復用口。它分時提供8位雙向數據總線。對于片內含有EPROM的單片機，當EPROM編程時，從P0口輸入指令字節，而當檢驗程序時，則輸出指令字節。(2) P1口（1腳8腳）：P1.0P1.7統稱為P1口，可作為準雙向I/O接

24、口使用。對于MCS52子系列單片機，P1.0和P1.1還有第2功能：P1.0口用作定時器/計數器2的計數脈沖輸入端T2；P1.1用作定時器/計數器2的外部控制端T2EX。對于EPROM編程和進行程序校驗時，P0口接收輸入的低8位地址。(3) P2口（21腳28腳）：P2.0P2.7統稱為P2口，一般可作為準雙向I/O接口。當接有外部程序存儲器或擴展I/O接口且尋址范圍超過256個字節時，P2口用于高8位地址總線送出高8位地址。對于EPROM編程和進行程序校驗時，P2口接收輸入的8位地址。(4) P3口（10腳17腳）：P3.0P3.7統稱為P3口。它為雙功能口，可以作為一般的準雙向I/O接口，

25、也可以將每1位用于第2功能，而且P3口的每一條引腳均可獨立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能。P3口的第2功能見下表3-1：單片機P3.0管腳含義表1-1單片機P3.0管腳含義表3-1 P3口的第2功能表引腳第2功能P3.0RXD（串行口輸入端0）P3.1TXD（串行口輸出端）P3.2INT0（部中斷0請求輸入端，低電平有效）P3.3INT1（中斷1請求輸入端，低電平有效）P3.4T0（時器/計數器0計數脈沖端）P3.5T1（時器/計數器1數脈沖端）P3.6WR（部數據存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效）P3.7RD（部數據存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效）綜上所述，MCS51系列單片機的引

26、腳作用可歸納為以下兩點：(1) 單片機功能多，引腳數少，因而許多引腳具有第2功能；(2) 單片機對外呈3總線形式，由P2、P0口組成16位地址總線；由P0口分時復用作為數據總線。80C51結構圖如圖3-2下：圖3-2 80C51結構圖 3.2 80C51水箱控制系統主控硬件部署方案該系統硬件主要由一個80C51單片機，一個74LS373和一個EPROM2764芯片構成。其原理圖如下圖3-5所示：圖3-5 80C51水箱控制系統主控原理圖3.2.1 80C51單片機實現控制功能說明80C51為數據采集及處理模塊核心，它主要完成系統對水位高低信號是否滿足指標的信息采集，對采集到的水位信號通過系統程

27、序進行對信號的判斷等處理，根據采集信號的不同，驅動相應信號對應功能的引腳來實現對水箱水位的控制。3.2.2 74LS373芯片實現系統功能說明 74LS373是一種帶輸出三態門的8D鎖存器，其結構如圖3-6所示。圖3-6 74LS373結構示意圖引腳功能介紹：D0D7為8個輸入端；Q0Q7為8個輸出端；G為數據鎖存控制端；當G為“1”時，鎖存器輸出端同輸入端；當G由“1”變“0”時，數據輸入鎖存器中。OE為輸出允許端；當OE為“0”時，三態門打開；當OE為“1”時，三態門關閉，輸出呈高阻狀態。在該基于80C51單片機水箱控制統中，采用74LS373作為I/O接口驅動使用，具體引腳連接如下：其與

28、80C51連接方法如下：80C51 74LS373P0.0(32)-D0 (3)P0.1(33)-D1 (4)P0.2(34)-D2 (7)P0.3(35)-D3 (8)P0.4(36)-D4 (13)P0.5(37)-D5 (14)P0.6(38)-D6 (17)P0.7(39)-D7 (18)ALE (30)-LE (11) /OE(1 )、GND(10)接地 VCC(20)接+5V注：括號內位引腳編號實際連接請參考圖3-8所示。其中輸入端D0D7接至單片機的P0口，輸出端提供的是低8位地址，G端接至單片機的地址鎖存允許信號ALE。輸出允許端OE接地，表示輸出三態門一直打開。 EPROM2

29、764芯片實現系統功能說明 EPROM2764芯片是8K*8字節的紫外線擦出、可編程只讀存儲器，單一+5V供電，工作電流為75mA，維持為35mA,讀出時間最大為250nS,封裝為28引腳的雙列直插式封裝。如圖3-7所示：圖3-7 2764結構圖各引腳含義為：A0-A12為13根地址線，可尋址8K字節； D0-D7 為數據輸出線； CE為片選線； OE為數據輸出通線； PGM為編程脈沖輸入端； Vpp是編程電源； Vcc 是住電源。正常工作(只讀)時，Vpp=Vcc=+5V，/PGM=+5V。編程時，Vpp=+25V（高壓）,/PGM端加入寬度為50ms的負脈沖。在本系統中，EPROM2764

30、芯片實現的是可編程I/O接口電路的擴展功能,具體引腳連接如下：2764與80C51引腳連線如下： 80C51 2764P0.0(32)-D0 (11)P0.1(33)-D1 (12)P0.2(34)-D2 (13)P0.3(35)-D3 (15)P0.4(36)-D4 (16)P0.5(37)-D5 (17)P0.6(38)-D6 (18)P0.7(39)-D7 (19)P2.0(21)-A8 (25)P2.1(22)-A9 (24)P2.2(23)-A10(21)P2.3(24)-A11(23)P2.4(25)-A12( 2)/PSEN(29)-/OE(22)/CE (20)接地VCC、PG

31、M、VPP接+5V74LS373與2764引腳連接如下：74LS373 2764Q0(2) -A0 (10)Q1(5) -A1 (9)Q2(6) -A2 (8)Q3(9) -A3 (7)Q4(12) -A4 (6)Q5(15) -A5 (5)Q6(14) -A6 (4)Q7(19) -A7 (3)注：括號內位引腳編號第四章 單片機水塔水箱水位控制器程序設計4.1 程序概要設計本系統程序開發，使用的語言給匯編語言。程序實現當水位處于LH(高)、LD(低)或LDD(低低)時，報警信號輸出，判斷泵水方式(自動或手動)。當水位到達規定容量時，停止泵水。在次程序中，低電平為有效(即0為有效),高電平為無

32、效(即1為無效)。4.2 控制器程序原理 系統主程序原理以及流程框圖主程序要實現的是，對數據的初始化，并且判斷用戶是使用自動模式還是手動模式，根據用戶的具體需求：若用戶選擇自動模式，則程序調用自動化子程序；若用戶選擇手動模式，則程序調用手動子程序。主程序原理框圖如下圖4-1 開始初始化自動動？轉自動轉手動圖4-1 主程序原理框圖 自動模式子程序原理以及流程框圖 自動模式子程序運行的前置條件是，系統開始運行，并且用戶選擇使用自動化控制模式。 自動模式子程序首先判斷水位是否高LG，若水位高于指標，則運行“水位高報警”程序，并返回主程序。若水位不高，則判斷水位是否低LD，若水位低，則試運行“水位低報

33、警”程序。然后判斷水位是否低低LDD：若水位沒有達到LDD的指標，則試判斷“M1是否開啟”，若沒有開啟，則開啟M1；若“M1開啟”則判斷“M2是否開啟”，若“M2開啟”，則程序運行“停止M2”程序；若“M2沒有開啟”，則試程序運行“延遲1分鐘”， 一分鐘后程序“返回主程序”。若水位達到水位LDD的指標，則運行“水位低低報警”，然后程序判斷“M1是否開啟”，若“M1未開啟”則運行“M1開啟”程序；若“M1開啟”則程序判斷“M2是否開啟”，若“M2未開啟”則運行“M2開啟”程序，若“M2開啟”，則運行“延遲一分鐘”，一分鐘后程序“返回主程序”。 開始水位高？水位低？M2是否開M2是否開水位低低?水

34、位低報警開M1水位低低報警開M2水位高報警返回主程序M1是否開開M1M1是否開延遲1分鐘NYNYesYesNnoNo停M2Y YN YYNo返回主程序圖4-2 自動模式子程序原理框圖 手動模式子程序原理框圖以及流程框圖手動模式子程序運行的前置條件是，系統開始運行，并且用戶選擇使用自手動控制模式。手動模式子程序中判斷語句的條件是依據用戶的具體操作。 手動模式子程序首先判斷“水位是否LG” ，若水位LG達到指標，則程序返回主程序；若水位LG未達到指標，則程序運行“判斷有無鍵合”：若“判斷沒有鍵合”則子程序進行循環；若“判斷鍵合”，則程序判斷“M1是否鍵合”。若用戶操作“M1鍵合”，則程序運行“判斷

35、M1是否開啟”：若“M1開啟”則子程序進行循環；若“判斷M1未開啟”，則程序運行“開啟M1”。若用戶操作“M1不鍵合”，則程序判斷“M2是否鍵合”：若用戶操作“M2鍵合”，則程序運行“判斷M2是否開啟”；若“M2開啟”則子程序進行循環；若“判斷M2未開啟”，則程序運行“開啟M2”。若程序判斷用戶均未進行“M1、M2鍵合”，則程序要判斷“是否停止M1鍵合”：若用戶操作“M1停止鍵合”，則程序判斷“M1是否停止”；若“M1停止”，則子程序循環；若“M1沒有停止”，則程序運行“停止M1”。若用戶不操作“M1停止鍵合”，則程序判斷“是否停止M2鍵合”：若用戶操作“M2停止鍵合”，則程序判斷“M2是否停

36、止”，若“M2停止”，則子程序循環；若“M2沒有停止”，則程序運行“停止M2”。手動模式子程序原理框圖如圖4-3： 開始水位高？有無鍵合？M1鍵合？M2鍵合？NNNyes開M2YNNN停M1鍵合？停M2鍵合？yesM1開著？開M1NM1開著？N開M2NyesM1停著？NYYYM2停著？yes停M2Nyes返回主程序Y圖4-3 手動模式子程序原理框圖結束語縱觀我們現在生活的各個領域，從導彈的導航裝置，到飛機上各種儀表的控制，從計算機的網絡通訊與數據傳輸，到工業自動化過程的實時控制和數據處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等，這些都離不開單片機。以前沒有單片機時，這些東西也能做，

37、但是只能使用復雜的模擬電路，然而這樣做出來的產品不僅體積大，而且成本高，并且由于長期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會達不到標準。在單片機產生后，我們就將控制這些東西變為智能化了，我們只需要在單片機外圍接一點簡單的接口電路，核心部分只是由人為的寫入程序來完成。這樣產品的體積變小了，成本也降低了，長期使用也不會擔心精度達不到了。所以，它的魔力不僅是在現在，在將來將會有更多的 人來接受它、使用它。據統計，我國的單片機年容量已達3億片，且每年以大約20%的速度增長，但相對于世界市場我國的占有率還不到1%。特別是沿海地區的玩具廠等生產產品多數用到單片機，并不斷地輻射向內地。所以，學習單片機在我國

38、是有著廣闊前景的。而在本次的畢業論是基于單片機的水箱控制系統，主要核心就是80C51單片機。通過這次設計，我綜合運用大學三年所學知識去分析和解決問題，我深刻的了解和掌握了單片機的控制原理和設計方法。不僅加深和回顧了但單片機等專業知識而且積累到單片機控制技術在實際中的經驗。由于自身缺少在實踐設計的經驗，所以在這次的設計中我自身也發現了很多不足的方面，從論文的本身的方面的結構到具體設計中硬件設計知識和經驗的不足使得設計和論文存在的很多的問題，不過在曹老師的細心指導下，經過前后多次的修改和完善，最終完成了畢業設計的任務。單片機控制技術領域是一個有著非常潛力和前景的專業技術，我相信通過這次畢業論文的設計，不僅加深和掌握了這一專業技術，而且也提高了自己的專業能力和綜合素質，為我的大學生涯畫下一個完整的句號。致 謝在這次畢業設計的過程中，我的指導老師曹勝男老師給予了我很大的幫助，提供了相關的資料，對我的畢設作品給予了指導和支持。使我順利圓滿的完成了此次畢業設計。在此，向曹勝男老師表示衷心的感謝！同時向婁底職業技術學院機電工程系乃至全院老師表示由衷的謝意。感謝他們三年來的辛勤栽培