独立分时复用口。它分时提供位双向数据总线。对于片内含有的单片机，当编程时，从口输入指令字节，而当检验程序时，则输出指令字节。口脚脚统称为口，可作为准双向接口使用。对于子系列单片机，和还有第功能口用作定时器计数器的计数脉冲输入端用作定时器计数器的外部控制端。对于编程和进行程序校验时，口接收输入的低位地址。口脚脚统称为口，般可作为准双向接口。当接有外部程序存储器或扩展接口且寻址范围超过个字节时，口用于高位地址总线送出高位地址。对于编程和进行程序校验时，口接收输入的位地址。口脚脚统称为口。它为双功能口，可以作为般的准双向接口，也可以将每位用于第功能，而且口的每条引脚均可独立定义为第功能的输入输出或第功能。口的第功能见表。表单片机管脚含义综上所述，系列单片机的引脚作用可归纳为以下两点单片机功能多，引脚数少，因而许多引脚具有第功能单片机对外呈总线形式，由口组成位地址总线由口分时复用作为数据总线。附的引脚如图图单片机引脚分布串行口的应用利用单片机的串行口可以实现单片机之间的点对点串行通信多机通信以及单片机与机间的单机或多机通信。双机串行通信的硬件连接单片机串行口的输入输出均为电平。这种以电平串行传输数据的方式，抗干扰性差，传输距离短，传输速率低。为了提高串行通信的可靠性，增大串行通信的距离和提高传输速率，般都采用标准串行接口，如等来实现串行通信。根据单片机的双机通信距离和抗干扰性的要求，可选择电平传输，或选择。串行接口进行串行数据传输。电平通信接口双机通信接口双机通信接口双机通信接口串行通信设计需要考虑的问题单片机的串行通信接口设计时，需要考虑如下问题首先确定通信双方的数据传输速率。根据数据传输速率确定采用的串行通信接口标准。在通信接口标准允许的范围内确定通信的波特率。为减少波特率的误差，通常选用的晶振频率。根据任务需要，确定在通信过程中，收发双方所使用的通信协议。通信线的选择是需要考虑的个很重要的因素。通信线般选用双绞线较好，并根据传输的距离选择纤芯的直径。如果空间的干扰较多，还要选择带有屏蔽层的双绞线。机与单片机的点对点串行通信接口设计在测控系统中，经常使用单片机在操作现场进行数据采集，但是由于单片机的数据存储容量和数据处理能力都较低，所以般情况下单片机通过串行口与机的串行口相连，把采集到的数据传送到机上，再在机上进行数据处理。由于单片机的输入输出是电平，而机配置的都是标准串行接口，为针型连接器。机与单片机的点对点串行通信接口设计硬件接口电路台机和若干台单片机可构成小型分布式测控系统。软件设计思想第章主要元器件的介绍单片机是位集成储存器的系列兼容单片机，和系列单片机软件兼容管脚也兼容。片内有两块气特性。可以驱动的大电流。口在外部主机模式编程和校验时接收低位地址数据。口是位带内部上拉的双向口。向口写入时口被内部上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的口会因为内部上拉而输出电流见电气特性。在访问外部程序存储器和外部数据时分别作为地址高位字节和位地址，此时通过内部强上拉传送。口在外部主机模式编程和校验时接收些控制信号和部分的高位地址数据。口是位带内部上拉的双向口。口输出缓冲器可以驱动输入。向口写入时口被内部上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的口会因为内部上拉而输出电流见电气特性。口在外部主机模式编程和校验时接收些控制信号和部分的高位地址数据数模转换元件是款单电源低功耗位型转换芯片，它具有路模拟量输入通道路模拟量输出通道和个总线接口。该器件从地址的低三位由芯片的和三个地址引脚决定，所以在不增加任何硬件的情况下同条总线最多可以连接个同类型的器件。图与单片机转换原理图组态王软件组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控系统，它以标准的工业计算机软硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它具有适应性强开放性好易于扩展经济开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层监控层管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题画面数据动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式数据链接功能。水位检测系统的整体电路仿真图图水位控制系统仿真图实物图图实物图各种水位情况下的仿真图高水位状态加水水到达在蓄水位时高水位警示灯红灯闪烁急促，蜂鸣器快频率鸣叫。仿真图如下所示图高水位仿真图低水位状态水位减少到低水位时低水位警示红灯闪烁，蜂鸣器低频率鸣叫。仿真图如下所示图低水位仿真图通信单元硬件设计仅有个管脚，电路设计比较简单。引脚接到单片机串口接收引脚，引脚接到单片机串口发送引脚。由于为半双工通信方式，不能同时发送和接收数据，只能通过控制和引脚的状态来进行发送数据和接收数据的转换。为了节省单片机口资源，将和引脚连在起，输入低电平时，处于接收状态输入高电平时，其处于发送数据状态。定义和连接在起的网络标号为，接入单片机口，用于发送与接收的转换。，端为发送接收差分信号端，般需在,端之间加匹配电阻，匹配电阻为。硬件电路如图图串行通信模块电路图上位机显示单元上位机编程与下位机结合对应，下位机发代表当前水位为高水位，下位机发代表当前水位为低水位。水位变化当高水位发时上位机接受到对应码为，此时上位机显示警戒,当前水位为高水位,。水位变化当高水位发时上位机接受到对应码为，此时上位机显示警戒,当前水位太低,。图引脚图图上位机程序代码上位机接受部分控件窗体图水位检测报警系统窗体,分为主块和次块的地址范围是的地址范围是。做仿真器时储存区烧写仿真监控程序。具有在应用可编程和在系统可编程的功能，其中是通过串口实现的。仿真器就是利用了的功能。由于具有两块的程常工作芯片内部具有完善的保护电路功能，如电流限制和热关断功能等同时芯片可提供外部输出控制端口在三端稳压集成电路领域具有广泛的应用。系统采用和的外部电源，高频电源模块提供输入到正负电压输出，满足运放的供电要求。同时选用了开关稳压集成芯片，它利用的电源来产生模拟电源提供给转换芯片。芯片稳压电源，作用是输入电压转电压输出。进而提供给和转换芯片，电源电路原理图如图图电源电路抗干扰设计在整个数据采集系统的设计过程中，为了完成相应的功能，实际设计中用到的有模拟器件和数字芯片，同时整个电路中既有模拟电路也有数字电路，由于它们各有不同的特性，因此电路中必然有干扰。而且电路中系统的工作频率很高，这很容易产生高频干扰和电磁干扰。因此在设计过程中要考虑很多因素的影响，为了提高系统的稳定性，抗干扰措施必不可少。在设计本系统时我的处理方法集中在以下两个方面。印制电路板走线设计方面高速电路系统中,对于模拟电路和数字电路共存的情形，在设计时，相应的器件布局在对应的电路部分，也就是把模拟电路和数字电路分别走线，地线要尽可能的加粗，地线的宽度最好在以上，因为加粗导线能够降低导线线路阻抗，从而弱化干扰。同时将电路中没有占用的面积铺满地，元器件的摆放要尽量依据输入输出关系就近放置，使元器件相互之间的走线尽可能的缩短，布线时还要相似功能的走线长度相等且平行。这样就使整个印制电路板上的模拟地线电势几乎相等，同时使线路板上的地线阻抗较小，整个就有很稳定的零电平点，从而可以抑制高频干扰。电路设计方面系统采用的是的晶体芯片，在电路中让晶体距离主控芯片很近，同时晶体下没有布置信号线，把地线铺满时钟线的下面，这样能够降低时钟线对其它信号线的干扰，尤其是降低对差分信号线的干扰效果更佳在供电电源引脚周围，不可避免的会产生电流噪声，依据电子元器件特点和电路设计经验，采用滤波旁路电容来滤除，即应用瓷片电容和胆电容并联的形式，来实现旁路滤波。而且，数字电路和模拟电路混合设计过程中，数字部分会对模拟部分产生干扰，设计中应用的解决办法是，对于电源来说，用电感将电源隔离开对于接地，先铺满地线，再用磁珠接在电源上，进行共地处理，这样很好的解决了电磁干扰。图采集实物按照设计理论和思路，绘制焊接和制作完成的采集系统的硬件实物分为两个部分。个是数据采集电路板,另个是接口电路板，数据采集电路和接口电路的实物分别如图和所示。图实物系统软件设计高速数据采集系统的软件设计工作包括内部模块的时序逻辑控制部分应用软件编写上位机界面以及在环境下编写单片机的固件程序，其中内部模块是用语言实现的使用的是语言即图形化编程原理，由美国公司研发。下面分别给予介绍。设计内部的存储模块负责在的与采集芯片之间的数据传输与控制。而接口模块则根据中的数据状态标志，把缓存的数字信号通过传给计算机。也就是说产生数据采集信号调理和所需的全部控制信号。实现对传输数据的缓存存储读入写出控制时钟信号以及对的控制等功能模块。在本文设计的数据采集系统中，内部被划分为四个主要独立分时复用口。它分时提供位双向数据总线。对于片内含有的单片机，当编程时，从口输入指令字节，而当检验程序时，则输出指令字节。口脚脚统称为口，可作为准双向接口使用。对于子系列单片机，和还有第功能口用作定时器计数器的计数脉冲输入端用作定时器计数器的外部控制端。对于编程和进行程序校验时，口接收输入的低位地址。口脚脚统称为口，般可作为准双向接口。当接有外部程序存储器或扩展接口且寻址范围超过个字节时，口用于高位地址总线送出高位地址。对于编程和进行程序校验时，口接收输入的位地址。口脚脚统称为口。它为双功能口，可以作为般的准双向接口，也可以将每位用于第功能，而且口的每条引脚均可独立定义为第功能的输入输出或第功能。口的第功能见表。表单片机管脚含义综上所述，系列单片机的引脚作用可归纳为以下两点单片机功能多，引脚数少，因而许多引脚具有第功能单片机对外呈总线形式，由口组成位地址总线由口分时复用作为数据总线。附的引脚如图图单片机引脚分布串行口的应用利用单片机的串行口可以实现单片机之间的点对点串行通信多机通信以及单片机与机间的单机或多机通信。双机串行通信的硬件连接单片机串行口的输入输出均为电平。这种以电平串行传输数据的方式，抗干扰性差，传输距离短，传输速率低。为了提高串行通信的可靠性，增大串行通信的距离和提高传输速率，般都采用标准串行接口，如等来实现串行通信。根据单片机的双机通信距离和抗干扰性的要求，可选择电平传输，或选择。串行接口进行串行数据传输。电平通信接口双机通信接口双机通信接口双机通信接口串行通信设计需要考虑的问题单片机的串行通信接口设计时，需要考虑如下问题首先确定通信双方的数据传输速率。根据数据传输速率确定采用的串行通信接口标准。在通信接口标准允许的范围内确定通信的波特率。为减少波特率的误差，通常选用的晶振频率。根据任务需要，确定在通信过程中，收发双方所使用的通信协议。通信线的选择是需要考虑的个很重要的因素。通信线般选用双绞线较好，并根据传输的距离选择纤芯的直径。如果空间的干扰较多，还要选择带有屏蔽层的双绞线。机与单片机的点对点串行通信接口设计在测控系统中，经常使用单片机在操作现场进行数据采集，但是由于单片机的数据存储容量和数据处理能力都较低，所以般情况下单片机通过串行口与机的串行口相连，把采集到的数据传送到机上，再在机上进行数据处理。由于单片机的输入输出是电平，而机配置的都是标准串行接口，为针型连接器。机与单片机的点对点串行通信接口设计硬件接口电路台机和若干台单片机可构成小型分布式测控系统。软件设计思想第章主要元器件的介绍单片机是位集成储存器的系列兼容单片机，和系列单片机软件兼容管脚也兼容。片内有两块气特性。可以驱动的大电流。口在外部主机模式编程和校验时接收低位地址数据。口是位带内部上拉的双向口。向口写入时口被内部上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的口会因为内部上拉而输出电流见电气特性。在访问外部程序存储器和外部数据时分别作为地址高位字节和位地址，