实现对硬件电路的设计,从而实现对矩阵键盘的识别。用单片机的并行口连接矩阵键盘，并以单片机的口作键盘输入的列线，以单片机的口作为键盘输入的行线，然后用作输出线，通过上拉电阻在显示器上显示液位。在硬件电路的基础上加上软件程序的控制来实现设计。其程序编写的内容是矩阵键盘识别处理。每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和通信。键盘的端列线通过电阻接，而接地是通过程序输出数字实现的。键盘处理程序的任务是确定有无键按下，判断哪个键按下，键的功能是什么还要消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，个输出扫描码，使按键逐行动态接地另个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。系统程序该图是个总的系统框图，首先读入初始状态，先让行线为低，其他行线为高，同时列线都为高，通过对按键进行扫描，也就是通过按键后判断列线是否为来判断是否有键按下，如果有就继续执行程序识别判断是哪个键按下，然后通过口查询显示该数符，如果没有按键按下就返回程序继续扫描直到有键按下时才停止扫描。基于单片机的液位控制器设计第页共页开始扫描是否有键按下识别是哪个键按下通过口查询显示该序号显示程序说明判断有键按下并且识别出是哪个键按下时，接着就通过显示程序将其通过数码管显示出来。该实验用的是查表程序来实现相应键的显示的。将定义字伪指令地址赋给，通过指令,查到对应字符的显示码送给，再由送给，最后由显示器显示出来。显示器字形与字段的对应关系如下图识别按键表显示器字形与字段对应关系表字形编码延时程序说明为防止抖动，使键盘识别失误，于是我们运用个的延时程序使之产生的定时，对键盘再次进行扫描，检查键盘的状态，当两次扫描到键位上有键按下时才做处理。此延时程序是通过双重循环结构实现延时的。其汇编程序如下其延时的时间计算过程为设其晶振频率为，则其机器周期为，又上述指令均为双周期指令，因而，模数转换流程图应用说明如下内部带有输出锁存器，可以与单片机直接相连。初始化时，使和信号全为低电平。送要转换的哪通道的地址到端口上。在端给出个至少有宽的负脉冲信号。基于单片机的液位控制器设计第页共页是否转换完毕，我们根据信号来判断。当变为高电平时，这时给为高电平，转换的数据就输出给单片机了。程序设计内容如下进行转换时，采用查询的标志信号来检测转换是否完毕，若完毕则把数据通过端口读入，经过数据处理之后在数码管上显示。进行转换之前，要启动转换的方法，选择第通道产生启动转换的负脉冲信号开始定时器初始化，产生用于的信号允许定时器中断启动定时器选择通道号端产生负脉冲，启动转换输出允许调用显示函数显示液位延时结束图模数转换流程图基于单片机的液位控制器设计第页共页结论本次设计基于单片机的液位控制系统，主要介绍了以芯片为核心，由键盘数码管显示模数转换电容传感器测液位等组成的控制系统。另外介绍了的工作原理，芯片的功能及在单片机中的应用,芯片的功能及使用,数码管介绍，芯片的功能及使用方法。本文采用的是基于运算法的电容式液位检测传感器，此传感器通过传感器测量电路将液位高度变化转换成相应的电压脉冲宽度变化,又由于是输入模拟量信号单极性，电压范围是，若信号太小，不易测量，必须进行放大而传感器得出的电压般在之间，所以要通过反相比例运算放大电路进行放大。把模拟信号送到模拟转换器中变换成数字量送到单片机的口，通过地址锁存器将地址信号从地址数据总线中分离出来，以实现总线的分时复用。由单片机进行实时数据采集，并进行处理，根据设定要求控制输出，同时数码管显示液位高度。通过键盘设置上限值,下限值。单片机实时检测水箱的液位高度，并与开始预设定值做比较，由单片机控制固态继电器的开断进行液位的调整，最终达到液位的预设定值。检测值若高于上限设定值时，蜂鸣器报警，断开继电器，控制水泵停止上水检测值若低于下限设定值，要求报警，开启继电器，控制水泵开始上水。现场实时显示测量值，从而实现对水箱液位的监控。由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞,而陷入死循环,程序的正常运行被打断,由单片机控制的系统无法继续工作,会造成整个系统的陷入停滞状态,发生不可预料的后果,所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑,设计了种看门狗电路。此外，为了防止直流电源断电，设计了个备用电源切换电池的电路。采用单片机设计出的液位控制器，能够针对水位的不同状态和不同外界条件进行控制，使水位运行稳定控制效果明显改善。通过自动调节控制液位并实现水位的报警。液位控制在设定值上正常运行不需要人工干预，操作人员劳动强度小。此控制装置具有成本低抗干扰能力强控制性能好等优点，且系统硬软件维护简单方便，具有良好的应用前景。参考文献张国雄测控电路第版北京机械工业出版社，何道清,张禾传感器与传感器技术第版北京机械工业出版社，胡寿松自动控制原理第版北京科学出版社，阎石数字电子技术基础第版北京高等教从串行口发送个字节的数据基于单片机的液位控制器设计第页共页提供信号复位，在下降沿，数据送入的移位寄存器继续发送后续数据,置位，禁止接收数据，将片内移位寄存器的数据送至锁存器中锁存致谢在此毕业课题设计完成之际，向为此毕业设计倾注了大量心血的指导老师表示深深地敬意和谢意。曹智文老师在此课题的研究方向收集资料设计过程中倾注了悉心的指导和尽心所能的帮助，他的那严谨的治学态度和宽广的胸怀使我受益匪浅，在此特表示诚挚地感谢。同班级的同学帮我同研究课题，查阅资料，给我提出很多宝贵意见，在遇到难题灰心的时候给我了很到的鼓励，在此也为我们起学习的同学表示诚挚地感谢。在本课题的研究过程中，也得到了院系的大力支持和同学的大力指导与热情帮助，院系开放单片机实验室，给我们创造了个良好的学习设计环境。在此向实验室的各位老师表示由衷的谢意。最后，再次向所有关心和帮助我的老师同学表达真诚的谢意。出版社，童诗白,华成英编模拟电子技术基础第版北京高等教育出版社，谢自美电子线路设计实验与测试武汉华中科技大学出版社，沈红卫著基于单片机的智能系统设计与实现天津电子工业出版社,金伟正单线数字温度传感器的原理及应用北京电子工业出版社，潘新民,王艳芳微型计算机控制技术北京高等教育出版社，谈振藩自动控制专业英语哈尔滨哈尔滨工程大学出版社,袁希光等传感器技术手册北京国防工业出版社,张洪润,张亚凡传感技术与应用教程北京清华大学出版社,李光飞,楼然苗单片机课程设计实例指导北京航空航天大学出版社，沈红卫著基于单片机的智能系统设计与实现天津电子工业出版社，张立科著单片机型模块设计实例导航北京人民邮电出版，杨金岩等著单片机数据传输接口扩展技术与应用实例北京人民邮电出版社，基于单片机的液位控制器设计第页共页附录启动停止消除报警删除加减电动机电池电池附录初始化程序晶振设定的水位值加减的暂存值采集到的水位值设置堆栈值屏蔽所有的中断信号选用定时计数器,模式，位定时计数器关水泵电机,开水泵电机,初始水位值设为基于单片机的液位控制器设计第页共页主程序设定的水位值启动水泵关闭水泵水泵复位转换程序转主程序中断服务程序入口地址中断服务程序内部数据指针指向单元指向口，且选通低三位地址为设置外部中断为下降沿出发开允许中断开总中断允许启动转换等待转换结束中断中断服务程序取转换结果存结果关中断允许中断返回串行口工作方式驱动程序设置串行口工作方式设置数据区首地址复位，允许接收数据将字节数据赋给累加器循环位移显示码即将最低位移至最高位，第二位移至第七位，其余以此类推,数据写入开始于所选地址的存储器基于单片机的液位控制器设计第页共页系统硬件设计系统设计原理和系统框图设计原理本设计采用筒式电容传感器采集液位的高度。主要利用其两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从而引起对应电容量变化的关系进行液位测量。由于从传感器得出的电压般在之间，太小不易测量，所以要通过放大电路进行放大。从放大电路出来的是模拟量，送入转换成数字量，连接于单片机，把信号送入单片机。通过单片机控制水泵的运转。显示电路连接于单片机用于显示水位的高度。该显示接口用片和单片机连接以驱动数码管。系统框图图系统框图被测物理量主要是指非电的物理量，在这里为水位。电容式传感器将输入的物理量转换成相应的电信号输出，实现非电量到电量的变换。传感器的精度直接影响到整个系统的性能，所以是系统中个重要的部件。放大，整形，滤波传感器的输出信号般不适合直接去转换数字量，通常要进行放大，滤波等环节的预处理来完成。转换器实现将模拟量转换成数字量，常用的是并行比较型逐次逼近式积分式等。在此用到逐次逼近式。单片机目前的数据采集系统功能和性能日趋完善，因此主控部分般都采用单片机。显示设备在此用到段数码管。控制设备控制电动机的运行或关闭。被测物理量电容式传感器放大，整形，滤波转换器单片机控制设备显示设备由上图可观察到传感器通过对液面进行测量，输出模拟信号，再通过模数转换器把输入的模拟信号转换成数字信号，通过单片机的运算控制，再通过进行显示,通过报警装置进行报警,报警显示之后再通过对阀门的开启实现对水体的液位进行调节控制,阀门的驱动设备是电动机。液位传感器设计在液体液位控制系统中,传感器的选择是非常重要的,传感器是能感受规定的被测量,并按照定的规律转换成可