基于压力式的水位采集仪（硬件设计）文档68页极速下载

中央处理器负责控制指挥和调度整个单片机系统，使各部分器件协调工作，并完成些运算功能。

在中央处理器内部含有很多寄存器，这些寄存器拥有非常高的读写速度，这些寄存器用于缓存些状态变量或计算机的中间变量，在寄存器之间的数据传送速度非常快。

数据存储器单片机的内部利用可以远程通信，其既作驱动器用，将信息传给计算系统总体结构框图如图所示。

图系统总体结构框图本课题设计水位高度和时间显示可以完成如下功能使用点阵式显示器来显示水位高度和当时的时间，显示格式分别为和。

例如，的时刻水位高度为。

具有个小按键操作来设置水位高度预值和时间调整。

通过按设置键表示需按键处理，然后通过按可从数开始理，然后通过按可从数开始直调到中的任意数字，通过按左移右移键确定哪位的设定，最后通过按确定键表示按键处理完毕。

具有个小按键操作来设置水位高度预值和时间调整。

例如，的时刻水位高度为。

部分内容简介的时间，而且可以远程通信。

系统总体结构框图如图所示。

图系统总体结构框图本课题设计水位高度和时间显示可以完成如下功能使用点阵式显示器来显示水位高度和当时的时间，显示格式分别为和。

例如，的时刻水位高度为。

具有个小按键操作来设置水位高度预值和时间调整。

通过按设置键表示需按键处理，然后通过按可从数开始直调到中的任意数字，通过按左移右移键确定哪位的设定，最后通过按确定键表示按键处理完毕。

利用可以远程通信，其既作驱动器用，将信息传给计算机，又可作接收器用，从计算机获取控制命令。

研制过程和其它说明系统设计通过查阅资料和书籍，结合自身的电路知识来设计。

画电路原理图利用和将设计的原理图画出，为制作提供依据。

硬件焊接考虑板刻录需仪器，我们自己手工焊接，取得印制电路板后，把器件按图正确的焊接在板上。

单片机程序的编写了解的内部资源，利用汇编语言进行编程。

程序的调试和烧录先在仿真软件仿真，然后将程序烧录进进行系统电路的调试。

系统分为硬件部分和软件部分。

本论文以硬件部分为主，软件部分为辅。

第三章各芯片的概述单片机和单片机的概述单片机的组成结构单片机的引脚结构常见的单片机芯片般为封装种芯片封装模式，这种芯片上共有个引脚，各个引脚的名称如图所示。

图单片机的引脚结构单片机的内部结构单片机的内部结构包含中央处理器程序存储器数据存储器定时计数器并行接口串行接口和中断系统等几大模块，同时还包含数据总线地址总线和控制总线等三大总线，如图所示。

图单片机的内部结构中央处理器中央处理器是整个单片机的核心部件，它是位数据宽度的处理器，即能够次处理位以下均指二进制位的数据或代码。

中央处理器负责控制指挥和调度整个单片机系统，使各部分器件协调工作，并完成些运算功能。

在中央处理器内部含有很多寄存器，这些寄存器拥有非常高的读写速度，这些寄存器用于缓存些状态变量或计算机的中间变量，在寄存器之间的数据传送速度非常快。

数据存储器单片机的内部还有个容量为字节的片内数据存储器。

其中有个字节作为特殊功能寄存器，这些寄存器与单片机的各部件直接相关其余个字节的空间可用于存放用户数据，或些计算时的中间变量。

当单片机的片内数据存储器的容量无法满足开发要求时，还可通过引脚外接容量为的片内数据存储器。

程序存储器单片机的芯片内部设置了的片内程序存储器，用于存放指令程序及些原始数据。

与数据存储器相同，单片机也可以通过引脚外接片外程序存储器。

定时计数器单机中有两个位的可编程定时计数器，它们可用来实现定时或计数功能。

并行输入输出口位并行传输是指利用条线路同时传送每个字节信号的个二进制位个字节等于个二进制位。

单片机中，共有个位并行接口，分别是口引脚口引脚口引脚口引脚。

这些接口用于单片机与外部电路的数据传送。

全双工串行口串行输出是指用条线路逐位的传送每个字节信号的各个二进制位，全双工串行传输是指用两条串行线路来实现同时双向地传输数据，即向发送信息的同时，也可以向发送信息。

单片机内置个全双工串行通信口，用于与其他设备间的串行数据传送。

时钟电路内置了个时钟电路，其最高频率可达。

时钟电路用于产生单片机运行所需的脉冲时序。

单片机的时钟电路正常工作，需要通过引脚外接振荡电容。

单片机也可以通过引脚直接外接时钟电路。

的结构和性能是美国公司生产的低电压高性能位单片机，片内含的可反复擦写的程序存储器和的随机存取数据存储器，器件采用公司的高密度非易失性存储技术生产，兼容标准指令系统，片内配置通用位中央处理器和存储单元，功能强大的单片机可灵活应用于各种控制领域。

主要性能参数与产品指令系统完全兼容可反复擦写闪速存储器次擦写周期时钟频率范围级加密程序存储器内部个可编程接口线个位定时计数器个中断源可编程串行通道低功耗空闲和掉电模式功能特性概述提供以下标准功能的闪速存储器，内部，个接口线，两个位定时计数器，个向量两级中断结构，个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，可降至的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止的工作，但允许定时计数器串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下个硬件复位。

引脚功能如图所示芯片引脚图图芯片引脚图供电电压。

接地。

复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持脚两个机器周期的高电平时间。

当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，如果短路就会发出声音，断路的话就不会发出声音。

硬件电路的调试所用的测试仪器万用表直流稳压电源芯片烧录器调试方法和过程调试的时候先调试各个模块，当所有的模块都没有问题以后，再进行整机调试。

比如液晶显示模块的调试，可以用烧录器往芯片上烧录段程序，然后把芯片和通上电，如果能正确显示则说明液晶显示模块是正常的。

各个子模块调试通过后就可以进行整体电路的调试了。

用直流稳压电源代替自制电源，接到调试用的排针上提供电源，然后用万用表测量各个模块的输出，输出与理论值相差不多则说明电路是正确的。

自制电源先与功能模块断开，当用万用表测得自制电源的输出是所需要的值是就可接上电源了，那么整个电路就完成了。

调试结果在实际的硬件系统调试过程中，要注意以下几个要点在调试系统的所有功能模块之前，应首先检查电路的整个布线是否走向正确，是不是根据设计的原理电路进行正确焊接。

在调试模块电路过程中，可以将各个模块隔离开进行调试，这样做的目的是为了方便寻找哪个模块出现问题，便于维修。

第六章软件设计二〇年六月十六日星期四总的程序设计规划图主程序流程图和三个中断子程序流程图简图流程图解释开始时初始化，接着时钟以设定点开始计时并显示时间，同时启动转换，延时等待转换结束，外部中断中断，进入外部中断服务子程序读取转换结果，后中断返回原先的断点执行。

而后数据转换，将二进制转换为十进制，再将该值转换为高度的数值存储，并显示出来，延迟小时等待下次的采集启动。

当设置键按下时，外部中断中断，进入其服务子程序执行按键处理并显示的程序，处理完毕后中断返回原先的断点继续执行。

当单片机串行输入端有信号输入时，进入串行中断服务子程序执行串行通信程序，处理完毕后中断返回。

时间和按键处理子程序设计本程序采用汇编语言编写，编译器采用，是应用广泛的编译软件。

时间的程序流程图如图所示。

图流程图解释利用定时器自动重装初值位定时，然后循环次，记为计满，这时秒钟数字加。

当秒钟数字达到时，表明已有分钟，这时分钟数字加，同时秒钟数字清。

同理，当分钟数字达到时，小时数字加，同时分钟数字清。

当时钟数字达到时，时钟数字清。

这样使时钟不断地行走。

而在初始化后，应将事先设定时间初值赋给相应的变量作为时钟基点。

按键处理程序流程图如图所示。

二〇年六月十六日星期四图流程图解释当按下设置键时外部中断中断，进入按键处理和显示程序。

按键处理程序开始，逐个判断是否按下右移，左移键，有则延时去抖去除干扰，进入相应的子程序处理。

直到最后看是否按下确定键，有则返回，但返回前须更改时钟基点。

没有时，继续上个步骤直至有确定按下才返回。

在开始需进栈保护现场，返回时应先出栈恢复现场。

液晶显示子程序设计显示器内部已经集成了三端控制器，大大简化了单片机编程的难度。

显示功能只要单片机给发送个命令，然后将数据发送给就可以在上显示了。

要显示定信息的话，要包括显示字符的二进制码，在中显示的位置，背光的开关，光标的开关和闪烁，移位等。

显示器的命令包括读状态，写指令，读数据，写数据，这些命令都是由的三根控制线来完成。

第脚为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器。

第脚为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

当和共同为低电平时可以写入指令或者显示地址当为低电平为高电平时可以读取忙标志，当时，表示内部忙碌中此时不能执行新指令，需等才可以执行新指令当为高电平为低电平时可以写入数据。

第脚端为使能端，当端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

写命令的指令的时序为，首先将在将拉高，然后上输入个低电平表示现在选择的是命令寄存器，在上输入个低电平的信号表示为写寄存器，最后把拉低，但是这里要注意的是液晶显示模块是个慢显示器件，所以在执行每条指令之前定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效，这个忙标志就是由第根数据决定。

当它为高电平的时候说明显示器正在处理用户的请求，不能进行任何操作，当为低电平时就表示允许了。

显示器连接框图如图所示。

图显示器与单片机连接框图二〇年六月十六日星期四图液晶显示流程图流程图解释开始时须初始化，对其写入相应的控制字。

然后写入显示点的地址，判断忙标志是否为若为