文档介绍：目录
引言 2
1总体方案设计 3
本设计的任务 3
3
2 系统的硬件电路设计 4
硬件模块介绍 4
CPU (AT89S51) 4
8
9
9
A/D转换电路 10
步进电机控制接口电路 13
气体流量采集原理 14
16
PCB图 17
3 系统软件设计 17
主程序设计 17
流量控制子程序 19
中断服务子程序 24
设定值输入程序 24
定时器中断子程序 24
数码管显示子程序 26
步进电机控制程序 27
4结论 28
致谢 29
摘要
本设计电路是以AT89S51单片机为控制核心。它除了具备微机CPU的数值计算功能外,还具有灵活强大的控制功能,以便实时检测系统的输入量、控制系统的输出量,实现自动控制。整个系统硬件部分包括气体流量测量,自激式A/D转换器,按键电路,驱动电路,时序电路,和8段译码器,LED数码显示器。在配合用汇编语言编制的程序使软件实现,实现气体流量智能转换的基本功能。本控制电路成本低廉,功能实用,操作简便,有一定的实用价值。本文从3个方面展开论述,首先是硬件电路的描述;接着软件部分的设计;最后实现功能。
关键词:AT89S51单片机流量控制数码管 LED数码显示
引言
目前单片机的应用已深入到国民经济的各个领域,对各行各业的技术改造和产品的更新换代起着推动作用,以前没有单片机时,气体流量测量仪也能做,但是只能使用复杂的模拟电路,然而这样做出来的产品不仅体积大,而且成本高,并且由于长期使用,元器件不断老化,控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后,我们就将控制这些东西变为智能化了,我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了,成本也降低了,长期使用也不会担心精度达不到了。
当今社会,随着科学技术的快速发展,自动控制在人们的生活中可以说“无孔不入”,小到遥控儿童玩具,大到冰箱空调的智能化,都体现了科学技术的进步。特别是单片机(Single-Chip puter SCM)技术的应用,不但降低了生产成本,同时也方便了消费者,使操作简洁、安全。单片机的应用使许多复杂的事情,都能够简单、方便的实现了。用单片机控制的器件,充分发挥单片机体积小,价格便宜,功耗低,可靠性好等特点,充分发挥了单片机的控制优势。本设计可用于气体流量控制,方便了广大用户。
本设计是一个具有自动控制气体输入的气体流量测量仪。由时钟电路、显示电路、驱动电路、控制电路四部分组成。现代机关企业以,特别是家庭对暖气、液化气等的需求逐渐增多,供暖、供气的自动控制为这些企业节省了大量的人力物力。本设计实现了这些功能,给供暖及其他相关企业带来方便,整体性好,人性化强、可靠性高,实现了对气体流量控制的智能化。
1总体方案设计
本设计的任务
本设计是一个由单片机控制的,具有显示和自动控制的气体流量测量仪。
根据设计任务的基本要求,设计了由单片机(AT89S51)作为主控器件,七段数码管及芯片74ALS164作为显示电路,五个按键组成的按键操作电路,以及驱动电路、步进电机控制电路组成的气体流量输出控制电路构成的气体流量自动控制器。
系统大体可分成以下几部分,即时钟电路、显示电路、驱动电路、控制电路,而时钟电路起控制主导作用。
时钟电路的构成由单片机及其定时器完成,流量显示电路则由单片机并行输出,送到外部寄存器芯片74ALS164,最后由七段数码管显示出来。控制电路主要控制着复位电路、驱动电路以及设置初值等操作。
除了以上的硬件电路外,还充分利用软件、硬件相结合,充分发挥单片机设计的优势。
通过气体流量传感器采集气体流量数据,将采集到的流量信号传输给单片机,再由单片机控制显示器,并比较采集的流量与设定的流量是否一致,然后驱动步进电机对进气阀门进行处理,从而模拟实现气体流量控制单元的工作情况。气体流量控制器主要由单片机,时序电路,流量采集电路,A/D转换电路,流量显示电路,流量输入电路,驱动电路等组成。:
流量采集电路
AT89S51
8段译码器
8段译码器
数码管
数码管
按键电路
驱动电路
A/D转换电路
时钟
气体流量控制系统框图
2 系统的硬件电路设计
硬件模块介绍
CPU (AT89S51)
本设计采用了ATMEL的AT89S51微处理器为核心模块,基于以