文档介绍：目录
第一章引言 3
课题简介 3
水位测量现状 3
单片机技术的发展及应用现状 4
本课题的背景及意义 5
第二章 MCS-51系列单片机及8051简介 6
MCS-51系列单片机简介 6
8051单片机简介 7
2. 3 引脚定义和功能 9
2. 4 MCS-8051内部硬件祥述 10
2. 5 AT89S51简介 14
第三章系统设计方案 20
电源模块 20
水位测量传感部件的选择 20
3. 3 电流-电压转换 21
单片机模块 22
警戒线设置按钮 23
显示模块 23
3. 7 声光报警电路 25
第四章硬件设计 28
电源模块 28
水位传感器接口 28
传感器简介 28
压力传感器简介 28
电流-电压转换 30
A/D 转换模块 30
A/D转换器简介 30
ADC0809简介 31
单片机模块 33
警戒线设置按钮 33
显示模块 34
声光报警电路 35
第五章软件设计 36
软件说明 36
程序设计思路 36
程序设计流程图 37
程序说明 38
主程序 38
数码显示模块 38
键盘模块 39
声光报警模块 42
第六章系统调试 43
硬件调试 43
软件调试 44
总结 46
致谢 47
参考文献 48
第一章引言
课题简介
矿井主排水系统是煤矿大型设备的一个重要组成部分。在煤矿的开采过程中,会产生大量的水。为了保证煤矿的安全和开采煤矿的正常进行,应将这些水通过一水仓安全排放,因此不仅应控制水仓水位在一定的范围之内,同时要保持一定的上下限,超过了限度则报警,从而给其排水。因此,对水仓的水位进行测量是非常必要的。
水位测量现状
80年代以来,我遥测为主的水位测量技术。它主要是建立自记水位计,实现水位自动采集、存储、远传。同期,还发展了无人立尺观测技术,这种技术采用激光测距仪与经纬仪接口配套组成的一套设备,利用激光测距仪无须反射棱镜测定距离(测距精度:O~5m)的性能,配以经纬仪测角测定目标高程的一种测量方法。
随着近代科学技术的发展和新材料新器件的开发,采用传感器研制水位计近年来有较大发展。主要采用的传感器有超声波、光电、压力、接触式、浮于式等几种。超声波式水位计是将换能器向水面发射超声波,测量超声波传播时间,计算出水位。压力式水位计也是不需要水位测并,其基本原理是测量静水压力来实现水深的测量,已采用过波纹管和水银位移式压力传感器等方法。固态压力传感器由于其灵敏度高、体积小、寿命长、且有抗腐蚀性而受到重视,但由于半导体传感器受温度影响大等原因,使其实用受到限制。近年来固态传感器温度自动补偿问题有了进展, 固态压阻式水位计已经得到应用。接触式水位计使用机电的方法用探头跟踪井内水面高低变化测量水位,已在少数领域使用,浮子式水位计,利用水球(或其它浮子) 作敏感器件,避免了温度、湿度等因素的影晌,性能稳定,工作可靠,因而得到长期使用和发展。
我水位计,最常见的为浮子式水位计。近年来,由于土建工程费用不断上涨,无需水位量的压力式水位计随着现代技术的发展和进步也日趋稳定和成熟,致使人们越来越重视使用压力式水位计。
单片机技术的发展及应用现状
单片微型计算机(简称单片机) 技术自1976 年美国Inter公司的MCS—48 单片机芯片问世以来,得到了迅猛的发展。世界上许多公司竞相推出了许多各具特色的单片机芯片,到目前为止世界各大公司已研制出大约50多个系列300 多个品种的单片机芯片产品。
近十多年来我国单片机的开发应用一直是以Inter 公司的8 位机MCS—48 和MCS —51 以及16 位机MCS —96 为主流系列。进入90 年代以后,世界上单片机技术发展很快,市场竞争激烈,而单片机应用领域更加广泛。随着改革开放政策的深入,世界上许多国家的著名单片机生产公司的优秀单片机系列产品进入我国的单片机市场。如: Motorola 的M68HC05. M68HC11 系列,Zilong 公司的Z8 系列等。
纵观各系列单片机产品的发展状况和特性,可以看出单片机正朝着以下两个方向发展。
1、是性能不断提高,功能越来越强,可以完成各种较为复杂系统的设计和应用。该类产品的典型代表有Inter 公司的MCS —96 系列单片机和Motorola 公司的M68