文档介绍：浙江科技学院自动化及电气工程学院
专业综合实验实验报告书
设计题目: 带LED灯显示的水箱液位定点控制系统设计
实验者姓名: 周秀泽
学号: 108031112
所在学院: 自动化与电气工程学院
所在班级: 自动化084
实验时间: -
指导老师: 郑永平
摘要
本设计阐述了以AT89S51和其他一些外围元器件组成的具有LED显示水箱液位定点控制。该电路采用各色LED灯显示的水箱动态液位。通过两个按键分别控制单片机的两种工作模式。单片机通过各色LED来模拟液位信号产生及控制驱动设定。
关键词: 水箱液位定点控制,单片机,按键,模式切换,LED显示
目录
1 概述 3
课程设计的意义 3
设计的任务和要求 3
2系统总体方案及硬件设计 4
4
4
5
5
主控制器 5
显示电路 6
7
8
3 实验仿真 9
4 总结与体会 10
查考文献 11
附1 实物照片 12
附2 源程序代码 14
1 概述
课程设计的意义
本次课程设计是在我们学过单片机后的又一次实践,可增加我们的动手能力。特别是对单片机的系统设计有很大帮助。本课程设计由两个人共同完成,在锻炼了自己的同时也增强了自己的团队意识和团队合作精神。
设计的任务
水箱液位定点控制系统设计
显示:4个绿色LED竖排显示高、中、低、超低液位;
1个双色LED代表模拟水泵(红色亮开/绿色亮停);
1个黄色LED超低液位报警,要求闪亮(1秒亮,1秒暗)
2)可选操作:A按键(按下启动)——低液位LED灭时,启动水泵开启并保持;当高液位LED亮时,停止水泵运转。
B按键(按下启动)——超低液位LED灭时发出报警信号(黄色LED闪亮),同时启动水泵开启并保持;当高液位LED亮时,停止水泵运转。
3)模拟液位信号产生:
应用单片机内定时器编程设定输出模拟液位信号——
停泵后5秒,高位LED灭;10秒后,中位LED灭;15秒后,低位LED灭;20秒后,超低LED灭。
开泵后5秒,超低LED亮;10秒后低位LED亮;15秒后中位LED亮;20秒后高位LED亮。
4)控制驱动设定:
用高位信号驱动延时3秒停泵;用低位(常规)或超低(报警)信号驱动延时3秒开泵。
2系统总体方案及硬件设计
系统功能要求,决定控制系统采用AT89S51单片机,该电路采用LED显示水箱动态液位。以AT89S51和其他一些外围元器件组成的具有LED显示水箱液位定点控制。该电路采用各色LED灯显示的水箱动态液位。通过两个按键分别控制单片机的两种工作模式。单片机通过各色LED来模拟液位信号产生及控制驱动设定。
本文采用AT89S51作为核心元件,AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器,既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价AT89s51单片机可提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89S51,温度传感器采用DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
AT89S51
绿色LED显示
黄色LED报警显示
单片机复位
时钟振荡
模式选择按键
红绿双色模拟水泵
—1 总体设计方框图
—2系统仿真图
系统由单片机最小系统、LED显示电路、按键等组成。
主控制器
单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
晶振采用12MHZ。复位电路采用上电复位。
—1晶振电路