液位监测系统单片机课程设计报告Word格式文档下载.docx
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开关
液位传感器
4位数码管
底座
四、设计方案及分析
.单片机最小系统电路
单片机最小系统电路如图1所示，由主控器STC89C52、时钟电路和复位电路三部分组成。
单片机STC89C52作为核心控制器控制着整个系统的工作，而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号，复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。
图1单片机最小系统
.时钟电路
STC89C52单片机芯片内部设有一个由反向放大器所构成的振荡器。
19脚（XTAL1）为振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端，18脚（XTAL2）为振荡器反相放大器的输出端。
在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元器件，内部振荡电路就会产生自激振荡。
本系统采用的定时元器件为石英晶体（晶振）和电容组成的并联谐振回路。
晶振频率为12MHz，电容大小为33pF，时钟电路如图所示。
图2时钟电路（晶振）
.复位电路
STC89C52的复位是由外部的复位电路来实现的,复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式,本设计采用的是最按钮复位电路,其电路图如图所示。
图3复位电路
4．数码管显示电路
LED又称为数码管，它主要由8段发光二极管组成的不同组合，可以显示a～g为数字和字符显示段，h段为小数点显示，通过a～g为7个发光段的不同组合，可以显示0～9和A～F共16个数字和字母。
LED可以分为共阴极和共阳极两种结构。
共阳极结构即把8个发光二极管阳极连在一起。
这种装入数码管中显示字形的数据称字形码，又称段选码。
本设计用到的是LED显示器静态显示方式，其电路如图所示是发光二极管显示器（LED）的结构、工作原理及接口电路。
图4数码管电路
五、问题分析与解决方法
问题1数码管开始显示暗并且数字总是在跳动。
这个问题的结症严格意义上说没有得出答案。
当时数码管（共阳）位控，我们用的是9014号PNP型三极管，现象时显示结果暗淡并且跳动。
我们没有怀疑三极的问题而是把目标一致对准焊接电路，反复检查没有问题（检查方法：
该通的地方通，不该通的地方不通），即使这样也没有解决问题，最后根据数码管显示暗淡一个现象，就猜想通过字样各段的电流小。
试着调整三极管的放大倍数，将一个9014型三极管替换成9012型，结果成功了。
最后，我试着测试了一下9012和9014的方法倍数，结果显示9012的放大倍数β比9014的β大100左右。
问题2即使更换了三极管，数码管显示数字仍然在不停地闪动。
这个问题在硬件上已经改变了，相信硬件在显示方面不会出现问题，只能把目标哦对准软件的方面。
最初的主程序没有防止电压微小跳动而导致显示转换结果不稳定的，最懂显示结果微小跳动。
程序每走一遍，数码管就显示结果就刷新一遍。
那么我们就想，在电压输入电相同的情况下，那么记录上次的转换结果，如果本次转换结果与上次的相同，就不需要刷新显示数据，反之，则刷新。
这样的想法，促使我们使用了如下关键语，这样显示数组a[]不需要每次刷新，只是在数据变化的情况下刷新。
Temp1=P1；
//P1端口读的是AD0809的转换结果
if（temp!
=temp1）{
temp=temp1;
a[3]=temp/1000;
a[2]=（temp/100）%10;
a[1]=（temp/10）%10;
a[0]=temp%10;
}
问题3.正确显示范围是0~255，但是一直显示的是85~165。
这个问题没有找到确定的答案。
最初怀疑软件，因为硬件电路在开始时已经仔细检出过，而且是不同的人独立检查的（这样利于发现问题，防止可能已犯误人把其他人引入定势思维），但是最终没有发现问题，只能把目光投向软件。
软件中AD0809工作需要整脉冲，上升沿是各个寄存器复位，下降沿AD0809开始工作。
我们给模拟正脉冲的程序加入了延时程序（st=0;
delayus（）;
st=1;
st=0;
），但是这样也没有改变结果。
问题4.检查硬件发现可能是AD0809没有工作，但是一直找不出来问题。
这个问题从始至终都没有找到确切的答案，只是有基于上个问题的
一些想法。
上个问题中，模拟输入电压在接入5V，数码管显示165，在接入0V显示65，显示结果不是很稳定，但是显示如上结果的概率在95%。
最初我们猜想是其他问题，因为输入5V和0V数转换的结果在变化，说明数码管工作了。
在过少次检查机想象中，都没能找到问题。
我们就试着改变了输入模拟电压，用两个相同的电阻分压，得到了2.5V模拟输入电压，但令我们惊讶的是现实结果没有变，而是接近5V的显示结果，甚至一样。
那么，AD0809一定没有工作，显示的只是初始化得乱码。
我们再次仔细检查了电路，没有发现问题。
经过我们小组几次讨论,得出如下结论：
AD0809本身可能就是坏的!
!
六、设计结果
1.方案图
2.总体电路原理图
3.软件流程图
4.软件设计
#include<
reg52.h>
typedefunsignedcharuint8;
typedefunsignedintuint16;
typedefunsignedlonguint32;
uint8a[5];
uint8j=0;
sbiteoc=P2^6;
sbitoe=P2^5;
sbitst=P2^7;
sbitADDR0=P2^0;
sbitADDR1=P2^1;
sbitADDR2=P2^2;
sbitADDR3=P2^3;
sbitclock=P2^4;
bitflag=0;
codeuint8table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,
0x99,0x92,0x82,0xf8,
0x80,0x90};
voiddelay（）//延时子函数
{
uint16i,K;
for（i=1;
i>
0;
i--）
for（K=50;
K>
K--）;
}
/*voiddelayus（）
unsignedinti=1000;
while（i>
0）i--;
}*/
voiddiplay（）
switch（j）
{
case0:
ADDR0=1;
ADDR1=1;
ADDR2=1;
ADDR3=0;
j++;
P0=table[a[0]];
delay（）;
//显示第一位数码管
break;
case1:
ADDR2=0;
ADDR3=1;
//显示第二位
P0=table[a[1]];
case2:
ADDR1=0;
P0=table[a[2]];
//显示第三位
case3:
ADDR0=0;
j=0;
P0=table[a[3]];
//显示第四位
default:
break;
voidtimer0（）interrupt1
flag=~flag;
clock=flag;
main（）
uint16temp1=P1,temp=P1;
TMOD=0x02;
TH0=0xff;
TL0=0xff;
TR0=1;
EA=1;
ET0=1;
while
（1）
st=0;
delayus（）;
//给start一个上升沿脉冲，将内部所有寄存器清零
st=1;
//给start一个下降沿脉冲，开启AD转换
while（!
eoc）;
//转换结束标志
oe=1;
//允许输出转换后的数据
temp1=P1;
//定义temp，用于表示从
ADC来的数据的各个位
oe=0;
delayus（）;
if（temp!
=temp1）
temp=temp1;
a[1]=（temp/10）%10;
diplay（）;
七、设计体会与收获
课程设计已经结束了，总的结果是我们组的结果没有做出来。
实话说，我觉得我们组尽力了，想进各种办法都没有结果。
我对结果是一个重视的人，当时心情低落。
在这次课程设计中，我是组长，结果没有出来，我觉得不是知识的缺乏，而是合作不佳，任务倒是分配好了，但是各份工作之间的衔接不是很融洽。
这可能就是结果没有出现的结症。
对于老师所说的分发成果的例子，我觉得这样（27%、25%、25%、23%）最好，最高的是思想和框架的设计，其次是软件，再次是焊接电路板的，最后是整体检测结果的。
这个分配可能不符合我们组情况，因为最后一步卡住正确结果。
所以针对这种情况，每个人在原有的基础上都减少0.5%，共计2个百分点，作为自由分配项。
当然这个权利在我的手里，可以根据每个人的情况决定5个百分点的分配（可以是一个人的，也可以是两个人的，当然更可以是三个或者整个团队均分）。
那么最后的分配方式就是：
整体思想和框架设计——26.5%；
软件设计——24.5%；
硬件焊接布线——24.5%；
检测调试——22.5%；
自由分配点——2%。
在这次课程设计中，我主要负责检测调试的任务。
对于这次课程设计，总体感觉挺遗憾的，因为我们组没有出结果，对此，我觉得我的责任很大。
在硬件焊接完成并下载进去程序后，发现结果出不来。
在反复研究程序和仿真图之后，发现两者都没有问题，然后又多次检查板子，测试是否是焊接的问题，发现焊接也没有问题，之后就陷入了困境。
然后又经过反复检测程序和硬件焊接，解决了数码管显示数字暗并且不稳定的问题，但最后还是很遗憾的没有出结果。
但是，在这次课程设计中，我还是学到了很多东西，不仅是关于数电、模电、单片机方面的，还有关于团队合作方面的。
相信这些一定会是我以后工作和学习中的财富！
在这次课程设计中，我主要负责了程序设计和ISIS仿真模块的任务。
在最初的时候，我其实不知道如何下手，经过全组的讨论，我整体的把握了设计的方向与脉络。
在此之后我自己在网上搜集资料，观看有关的教学视频，翻查教学课本，补充了这次课程设计需要用到的相关知识。
在ISIS中把电路搭好以后，我先从显示入手，编写简单程序，让数码管显示预期的效果，之后再慢慢一步一步往下走。
在此期间，我也遇到了一些问题，比如四个数码管只有三个显示，我在不断调试后添加了一条switch语句，就解决了这一问题。
再比如ADC0809的时钟脉冲我不知道如何在硬件中给出，请教了老师以后，知道了可以用上课时老师讲过的定时和中断来实现。
在最后仿真顺利完成，队友们开始搭建硬件电路。
电路完成，又出现了一些问题，排除线路等硬件的问题，我开始修改程序，后来发现，由于最后显示模块刷新的太慢造成了显示的不稳定，于是我又加入了三个display（），形成四个刷新模块一起顺序执行，就顺利的一次性将四个数码管的显示刷新完毕，从而解决了这一问题。
虽然在最后我们没有得到想要的最终结果，但是我在这次课程设计中，学到很多，我知道了如何在调试中发现错误，解决问题，学会了如何团队合作，如何在仿真与实际不一致的情况下用实际电路反观程序，调整问题。
这次课程设计的收获，将成为我以后学习与工作的宝贵财富。
通过这次课程设计，我们学习了一些关于单片机和传感器方面的知识，在课程设计过程中，我们小组遇到了许多问题，在仿真过程，虽然仿真没出问题，但是在焊板子和硬件调试，出现了比较大的问题，没有显示出想要的结果，经过两星期的课程设计，最终还是没有结果，让我们感到非常遗憾。
在焊板子时，布线不是很好，导致格局有点凌乱，以后要注意这方面的细节处理。
通过这次课程设计，我们四人小组的共同努力下，还是取得了一些成果，让我们意识到我们本身的不足。
八、参考文献
[1]彭介华编.电子技术课程设计指导[M].北京：
高等教育出版社，1997
[2]张建华主编.数字电子技术[M].第2版.北京：
机械工业出版社，2000
[3]常健生主编.检测与转换技术[M].第3版.北京:
机械工业出版社，2003
[4]张毅刚主编.单片机原理及应用[M].北京：
高等教育出版社，2003
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