钟输入源频率的频率时钟输入源可以从以下种中选择种定时器的溢出，输入输出时口的状态如图所示之前口的状态时口的状态弱上拉准双向口强推挽输出强上拉输出,要加输出限流电阻强推挽输出强推挽输出强上拉输出,要加输出限流电阻仅为输入高阻无效开漏输出开漏输出输出时口的状态单片机引脚分配键入文字口的作为按键的输入口。口的作为液位传感器的模拟信号输入，通过单片机内部的转换器转换为数字信号。作为输出的端口，作为蜂鸣器的输出。作为温度传感器的信号输入端，控制。是的数据输入和时钟驶入信号。键盘设计当单片机在扫描端口时，若没有键盘下则由于的高电平，端口得到的结果为如果有键盘按下，对应的端口位得到。然后，单片机对扫描结果做处理。键入文字显示设计数码管为了便于交互，系统设计了四个对控制器的操作状态进行指示。将单片机的端口置，亮，置，灭。电路数码管的作用是为了显示水位值温度。是高速硅门器件，与低功耗肖特基型器件的引脚兼容。是位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端或之串行输入任输入端可以用作高电平使能端，控制另输入端的数据输入。两个输入端或者连接在起，或者把不用的输入端接高电平，定不要悬空。时钟每次由低变高时，数据右移位，输入到，是两个数据输入端和的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持个建立时间的长度。主复位输入端上的个低电平将使其它所有输入端都无效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。键入文字数码管电路传感器接口电路本系统采用型水位传感器作为检测部件。用以测量水箱里的水位，并将被测水位参数转换为统标准信号输送给调节器。水位传感器输出的电信号与水位之间的关系可以用如下公式换算其中为满量程高度，为变送器输出信号。传感器接口电路插座连接的是水位传感器，在电路板焊接元器件时，把的两个引脚短接，构成通路。传感器的电流信号进入，经过上图的电路转换后变成了电压信号，电压信号通过单片机内部的转换之后处理。键入文字输出接口电路本设计使用的变频器是型交流变频器，它把模拟量输出模块输出的电信号转换成频率信号送到交流马达，从而调节水泵转速进而达到控制水位高度的目的。系列单片机的模块可以通过程序设定，使其工作于位模式，可用作。经过转换后的模拟电流量从单片机引脚出来，经过器件运算放大器来提高对连接在插座上的变频器的驱动能力。输出接口电路串口电路本实验采用器件来实现信号与信号的转换，电路原理图如图所示。是公司生产的种高度集成的接口转换器，可提供个全双工异步串行通信装置与功能接口便利联接的解决方案。该器件内置功能控制器收发器振荡器和带有全部调制解调器控制信号的，只需外接几只电容就可实现信号与信号的转换，能够方便嵌入到各种设备。该器件作为双向转换器，方面从主机接收数据并将其转换为信息流格式发送给外设另方面从外设接收数据转换为数据格式传送回主机。这些工作全部由器件自动完成，开发者无需考虑固件设计。键入文字串口板图控制器程序设计算法积分分离法调节是种线性调节，这种调节将设定值与实际输出值进行比较构成偏差−并将比例积分微分通过线性组合构成控制量如下图。键入文字控制规律如下由于计算机控制是种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量，因此上式中的积分和微分项不能直接准确计算，只能用数值计算的方法逼近。在采样时刻为采样周期，上式所表示的控制规律可通过数值公式−−来近似计算。如果采样周期足够短，这种逼近可相当准确，被控过程与连续过程十分接近。上式被称为位置式，因为表示了执行机构的位置。由上式可以导出增量式−−−−−−−−两式相减就可以导出下面的公式∆−−−−−上式也可以表品所需的全部功能强大的前端将多层次多通道的原理图输入混合信号仿真开发和功能仿真及布线前信号完整性分析结合起来引入了以为目标的虚拟仪器，当其与硬件平台结合时，用户可以快速交互地实现和调试基于的设计键入文字和之间的全面集成，从而实现了自动引脚优化和非凡的布线效果交互式编辑出错查询布线和可视化功能，从而能更快地实现电路板布局全面的项目管理，设计团队和版本控制功能包括原理图到和到双向同步功能设计库具有,多种元件，包括针对设计的拿来即用预先合成的元件支持高速电路设计，具有成熟的布线后信号完整性分析工具和其它软件的文件导入和导出功能完整的系统使得用户可以重新设计较早版本的设计，弥补设计和制造之间的差异,全面的向下兼容特性。单片机介绍本次设计的控制系统采用的单片机型号为，它属于系列单片机，是宏晶科技生产的单时钟机器周期的单片机，是高速低功耗超强抗干扰的新代单片机，指令代码完全兼容传统,但速度快倍。内部集成专用复位电路,路,路高速位转换,针对电机控制，强干扰场合。系列单片机部分性能参数增强型单时钟机器周期，指令代码完全兼容传统。工作电压系列工作电压单片机，单片机。工作频率范围，相当于普通的。通用口个，复位后为准双向口弱上拉普通传统口可设置成四种模式准双向口弱上拉，推挽强上拉，仅为输入高阻，开漏。每个口驱动能力均可达到。在系统可编程在应用可编程，无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口直接下载用户程序，数秒即可完成片。键入文字时钟源外部高精度晶体时钟，内部振荡器温漂为到以内用户在下载用户程序时，可选择是使用内部振荡器还是外部晶体时钟，常温下内部振荡器频率为单片机为，单片机为。精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准。共个位定时器两个与传统兼容的定时器计数器,位定时器和，没有定时器，但有波特率发生器做串行通讯的波特率发生器再加上路模块可再实现个位定时器。个时钟输出口，可由的溢出在输出时钟，可由的溢出在输出时钟。外部中断口路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的模块，模式可由外部中断唤醒也可通过寄存器设置到,也可通过寄存器设置到。路可编程计数器阵列,路,也可用来当路使用,也可用来再实现个定时器,也可用来再实现个外部中断上升沿中断下降沿中断均可分别或同时支持。位精度转换器，共路，转换速度可达每秒钟万次。通用全双工异步串行口，由于系列是高速的，可再用定时器或软件实现多串口。二单片机内部结构图系列单片机的内部结构框图如下图所示。其中包括中央处理器程序存储器数据存储器定时计数器串口串口接口高速转换器接口和片内振荡器等模块。系列单片机几乎包含了数据采集和控制所需的所有单元模块，可称为个片上系统。键入文字三单片机引脚单片机引脚图其中口既可以作为输入输出口，也可以作为地址数据复用总线使用。当口作为输入输出口时，口是个位准双向口当作为地址数据复用总线使用时，为低位的地址线，数据线的。口是用户专用位准双向口,具有通用输入输出功能,每位都能地设定为输入或输出。当有输出方式变为输入方式时,该位的锁存器必须写入,键入文字然后才能进入输入操作。口是位准双向口。外接设备时,可作为扩展系统的地址总线,输出高位地址,与口起组成位地址总于所有模块共用仅有的定时器，所有它们的输出频率相同。各个模块的输出占空比是变化的，与使用的捕获寄存器,有关。当寄存器的值小于,时，输出为低当寄存器的值等于或大于,时，输出为高。当的值由变为溢出时的内容装载到,中。这样就可实现无干扰地更新。要使能模式，模块寄存器的和位必须置位。由于是位的，则可知时示为∆−−其中−对象键入文字可见增量式算法只需要保持以前的个时刻的偏差值即可。增量式算法程序的流程图在实际的过程中，控制变量因受到执行元件机械和物理性能的约束而限制在有限的范围内。在算法中饱和作用主要是由积分项引起的，故称为积分饱和。积分分离法减小积分饱和的关键是不能使积分项累计过大。积分分离法在开始时不进行积分，直到偏差达到定阀值后才进行积分累计，这样，方面防止了开始有过大的控制量另方面即使进入饱和后，因积分累计小，也能较快退出，减少了超调。算法框图如下其中为预定门限值入口取和构成偏差计算存入输出单元返回键入文字入口否是退出开发环境单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为可以执行的机器码有两种方法，种是手工汇编，另种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于单片机的汇编软件有早期的，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展。是美国公司出品的系列兼容单片机语言软件开发系统，与汇编相比，语言在功能上结构性可读性可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用来开发，体会更加深刻。软件是目前最流行开发系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持即可看出。提供了包括编译器宏汇编连接器库管理和个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过个集成开发环境将这些部分组合在起。这次对单片机进行编程使用。下面介绍新建工程的步骤打开软件计算偏差计算比例项及微分项计算积分项比例积分微分项求和给出控制变量键入文字单击，选择保存目录，在选择型号时按照下图选择公司的型号。在跳出的对话框中选择是单击，新建文件，保存为文件。右键单击中的如下图，在弹出的菜单中选择，将新建的文件加入到工程中来。以同样的方法加入公司提供的头文件，就可以对单片机编程了。键入文字程序流程图初始化采样周期到采样自动控制手动消抖有键按下有键按下通信开始手动自动设定显示设定给定值输入给定值自减给定值自增键入文字自动化系综合实验报告专业自动化班级班姓名徐拓威学号指导教师张世荣陈正张荣键入文字基于单片机的液位控制系统设计摘要液位是许多工业生产中的重要参数之，在化工冶金医药航空等领域里，对液位的测量和控制效果直接影响到产品的质量。本论文主要介绍以单片机为