水箱单片机控制系统毕业设计

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基于PLC水箱液位控制系统毕业设计

基于PLC水箱液位控制系统毕业设计

基于PLC水箱液位控制系统毕业设计水箱液位控制系统是一种常见的自动化控制系统,通过控制水位的高低来实现水箱中水的供应与排放。

该系统常用于水处理、供水系统、工业生产等领域。

本篇毕业设计将基于可编程逻辑控制器(PLC)来设计一个水箱液位控制系统。

PLC作为控制器,能够实现对水位的监测、控制和保护。

首先,本设计将使用传感器来监测水箱的液位。

液位传感器将放置在水箱内部,在不同的液位位置测量水的高度。

传感器将通过模拟信号将液位信息传输给PLC。

PLC将读取并处理传感器的信号,得到水箱的液位信息。

其次,PLC将根据液位信息来控制水泵的运行。

当水箱的液位低于一定的阈值时,PLC将启动水泵,从水源处将水注入到水箱中。

当液位达到一定的高度时,PLC将关闭水泵,停止水的注入。

通过控制水泵的启动和停止,系统可以实现自动补水,从而保持水箱的水位在一个恰当的范围内。

此外,本系统还将具备一定的保护功能。

当水箱液位过高或过低时,PLC将触发报警装置,以便及时采取措施解决问题。

同时,系统将设置相应的安全控制,以防止水泵出现过载或短路等故障。

为了实现PLC控制系统的功能,本设计将使用PLC编程软件进行程序的编写和调试。

程序将根据液位传感器的输入信号,进行逻辑判断和控制指令的输出。

同时,本设计将与水泵、报警装置等硬件进行连接,以实现实际的控制功能。

最后,本设计将进行系统的仿真和调试。

通过模拟真实的液位变化情况,测试系统的控制性能和稳定性。

在确保系统正常运行的前提下,对系统进行各项性能指标的测试和评估。

通过该毕业设计的实施,我将能够掌握PLC水箱液位控制系统的原理和设计方法,提升自己在自动化控制领域的实践能力和工程应用能力。

同时,通过该设计的完成,也能为工业生产中的水箱液位控制问题提供一种可行的解决方案。

基于单片机的水温水位控制系统设计

基于单片机的水温水位控制系统设计

四、结论
基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有结构简单、成本低、可靠性 高等优点。通过实时监测和控制水箱的水位和水温,可以满足不同用户的需求。 此外,通过优化系统的硬件设计和软件设计,可以进一步提高系统的性能和可靠 性。这种系统不仅可以应用于家庭用水领域,也可以应用于工业生产中的液体控 制,具有广泛的应用前景。
1、抗干扰设计
由于环境因素和设备本身的影响,系统可能会受到干扰。因此,需要在硬件 设计和软件设计中加入抗干扰措施,如滤波电路、软件去抖动等。
2、节能设计
为了降低系统的功耗,可以在软件设计中加入休眠模式和唤醒模式。当系统 不需要工作时,可以进入休眠模式,降低功耗。当有数据需要处理时,系统被唤 醒,进入工作状态。
2、软件设计
系统的软件设计主要实现以下功能:数据的采集、处理、显示和控制。首先, 单片机通过水位传感器和水温传感器采集当前的水位和水温数据。然后,单片机 对采集到的数据进行处理,判断水位和水温是否正常。如果异常,则启动相应的 执行机构进行调节。最后,单片机将处理后的数据通过显示模块进行显示。
三、系统优化
六、结论
本次演示设计了一种基于单片机的水温水位控制系统,实现了温度和水位的 自动检测、调节和控制。该系统具有成本低、可靠性高、易于实现等优点,同时 支持远程控制和节能模式等功能。在家庭、工业和科学研究中具有广泛的应用前 景。
参考自动化技术的普及,智能化设备在日常生活和工业生产中 的应用越来越广泛。其中,基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有重要 应用价值。这种系统可以实现对水箱水位和水温的实时监测和控制,以适应不同 的应用需求。
系统软件采用C语言编写,主要包括以下几个部分:数据采集、数据处理、 控制输出和远程通信。
1、数据采集:通过I/O端口读取DS18B20和超声波水位传感器的数据。

PLC水箱液位控制系统毕业设计

PLC水箱液位控制系统毕业设计

PLC水箱液位控制系统毕业设计PLC水箱液位控制系统是一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动控制系统,用于监测和调节水箱中的液位。

这个系统可以应用于各种场景,比如工业生产中的水箱液位控制、建筑物的水池液位控制等。

在本篇文章中,将详细介绍PLC水箱液位控制系统的设计和实现。

首先,我们需要对PLC水箱液位控制系统的硬件进行设计。

其中包括传感器模块、执行器模块和PLC控制器。

传感器模块用于监测水箱中的液位,可以选择合适的液位传感器,如浮球开关、超声波传感器等。

执行器模块用于控制水箱中的液位,可以选择水泵或阀门等执行器。

PLC控制器用于接收传感器模块的信号,根据预设的控制策略来控制执行器模块的工作。

同时,还需要考虑电源模块、通信模块等其他辅助模块。

接下来,我们需要对PLC水箱液位控制系统的软件进行设计。

PLC控制器通常使用Ladder Diagram(梯形图)进行编程。

在本设计中,我们可以根据液位传感器的信号来控制执行器的开关。

当液位低于一定阈值时,PLC控制器可以启动水泵或打开阀门,以增加水箱中的液位。

当液位高于一定阈值时,PLC控制器可以停止水泵或关闭阀门,以减少水箱中的液位。

同时,我们还可以增加一些安全措施,如设置最大液位和最小液位报警,当液位超出范围时,PLC控制器可以发出警报信号或采取相应的措施。

在实际应用中,我们还可以通过人机界面(HMI)来对PLC水箱液位控制系统进行监控和操作。

通过HMI,我们可以实时查看水箱中的液位,修改控制策略,记录操作日志等。

同时,我们还可以将PLC水箱液位控制系统与上位机进行通信,实现远程监控和控制。

最后,我们需要对PLC水箱液位控制系统进行实验验证。

在实验中,我们可以模拟不同的液位情况,观察PLC控制器的响应和执行器的工作情况。

通过实验,我们可以测试系统的稳定性、精度和可靠性,并对系统进行优化和改进。

总结而言,PLC水箱液位控制系统是一种自动控制系统,用于监测和调节水箱中的液位。

基于单片机的水温控制系统设计-毕业设计.

基于单片机的水温控制系统设计-毕业设计.

基于单片机的水温控制系统设计学生:指导教师:内容摘要:说起温度控制系统,大家并不陌生了,在我们生活中许许多多的家用电器都可以涉及到温度的控制,像存储美食的电冰箱,为我们带来凉爽的空调都会用到温度控制系统,为我们带来热气腾腾开水的饮水机等等。

而本文介绍了水温控制系统的基本原理,本系统可以用于饮水机等电路,整个系统的核心就是AT89C51单片机,它是这个系统的主控制单元,对于水温控制当然温度控制系统也是必不可少的,这个系统则应用了DS18B20为温度传感器的温度控制系统,采集温度后利用数码管显示当前温度,并通过继电器对其加热等。

总而言之水温控制系统在生活中的大量应用为我们带来了方便,提高了我们的生活质量。

关键词:水温控制系统单片机 AT89C51 DS18B20 继电器Design for microcomputer temperature control system Abstract:Speaking of temperature control system, everybody is not strange, in our life, many household appliances can be involved in temperature control, like food storage refrigerator, bring us cool air conditioning, the temperature control system is used for us a steaming hot water drinking machine, and so on. Water temperature control system are introduced in this paper, the basic principle of this system can be used for water dispensers circuit, such as the core of the whole system is AT89C51 single chip microcomputer, it is the main control unit to the system, the water temperature control temperature control system is also indispensable, of course, the application system, the temperature control system of temperature sensor DS18B20, after collecting temperature using digital tube display the current temperature, and through the relay on the heating, etc. Overall water temperature control system in the life of a large number of applications for our brought convenient, improve the quality of our life.Keywords:water temperature control system of single chip microcomputer AT89C51 DS18B20 relay.目录前言 (1)1 水温控制器背景 (1)2 方案比较 (1)2.1 控制电路的方案比较 (1)2.2 温度采集模块 (2)2.3 显示模块 (2)2.4 温度控制模块 (2)3 硬件电路 (3)3.1 硬件框图 (3)3.2 功能介绍 (3)3.2.1 控制电路模块 (3)3.2.2 温度采集模块功能 (6)3.2.3 温度控制模块功能 (7)3.2.4 显示模块功能 (8)4 软件设计 (10)4.1 主程序流程图 (10)4.2 温度采集程序 (11)4.2.1 温度转换 (12)4.3 按键处理 (13)4.4 显示模块 (13)5 调试说明 (15)5.1 温度采集误差 (15)5.2 水温控制测试 (16)5.3 温度突变测试 (17)6 结束语 (18)附录 (19)参考文献 (21)基于单片机的水温控制系统设计前言电饭煲,电冰箱,电空调在我们生活中随处可见,为我们的生活带来了极大的方便,这一切的功劳都归属于水温控制系统的诞生。

(整理)毕业设计 水箱单片机控制系统

(整理)毕业设计 水箱单片机控制系统

论文设计说明书题目:某公司800立方米姓指导教师:摘要本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术,以8051单片机为核心控制某公司的800立方米的水箱的水位,并实现了报警和手动、自动切换功能。

该系统操作方便、性能良好,比较符合电厂生产用水系统控制的需要。

本文还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图,并编制了该汇编语言程序。

关键词:单片机水位控制报警目录摘要 (1)目录 (2)一、单片机的说明 (3)1、8051单片机简介 (3)2、单片机的时序 (5)3、引脚极其功能 (6)二、水箱给水设备系统的构成 (10)三、本系统8051单片机控制部分 (12)四、本系统的工作原理 (13)五、主程序框图 (14)六、本系统程序清单 (17)七、附录:本系统电路图 (21)一 8051单片机系统说明1. 8051单片机简介目前,8051单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用,因此我们可以在许多单片机应用领域中,配接各种类型的语音接口,构成具有合成语音输出能力的综合应用系统,以增强人机对话的功能。

89C51是Intel公司生产的一种单片机,在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。

每一个单片机包括:一个8位的微型处理器CPU;一个256K的片内数据存储器RAM;片内程序存储器ROM;四个8位并行的I/O接口P0-P3,每个接口既可以输入,也可以输出;两个定时器/记数器;五个中断源的中断控制系统;一个全双工UART的串行I/O口;片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接。

最高允许振荡频率是12MHZ。

以上各个部分通过内部总线相连接。

下面简单介绍下其各个部分的功能。

中央处理器CPU是单片微型计算机的指挥、执行中心,由它读人用户程序,并逐条执行指令,它是由8位算术/逻辑运算部件(简称ALu)、定时/控制部件,若干寄存器A、B、B5w、5P以及16位程序计数器(Pc)和数据指针寄存器(DM)等主要部件组成。

基于单片机的水温控制系统设计毕设答辩

基于单片机的水温控制系统设计毕设答辩

2 研 究 内 容 RESEARCH CONTENTS
该系统主要包括传感器温度采集、A/D模数转换、按钮操 作、单片机控制、数码管数字显示等。采用PID算法实现温度 控制功能,通过串行通信完成两片单片机信息的交互,实现 温度的设定、控制和显示。本设计还可以通过串口与上位机 连接,实现计算机控制。为了实现高精度的水温控制,这种 单片机系统采用PID算法控制和PWM脉宽调制相结合的技术, 通过控制双向晶闸管改变电炉和电源的通断来改变水温的加 热时间。该系统由两个模块组成:键盘显示和温度控制。通过 模块之间的通信,完成温度设定、实时温度显示、水温波动 等功能。
基于单片机的水温控制系统设计
答 辩 人: 学 号:C来自NTENTS1 研究意义 2 研究内容 3 调试分析 4 课题总结
1 研 究 意 义 RESEARCH SIGNIFICANCE
现代的发展,就控制器本身而言,控制电路可以采用应 急经典控制理论和常规模拟控制系统,实现水温的自动统一。 然而,随着计算机和超大规模集成电路的迅速发展,以现代 控制理论和计算机为基础,由数字控制、显示、A/D和D/A转 换、后配额执行机构和控制阀组成的计算机控制系统在过程 控制中得到了越来越广泛的应用。此外,单片机的使用也使 水温的智能控制成为可能,并提供完善的人机交互界面和多 机通信接口,这些在常规的数字逻辑道路上往往难以或不可 能实现。
硬件电路的调试要依次调试单片机的基本系统、前向通 道和后向通道。调试时,可利用仿真器读写各接口地址,静 态测试电路各部分连接是否正确;对于动态过程,可以编写 一个简短的调试程序来配合硬件电路的调试。
3 调 试 分 析 DEBUG ANALYSIS
软件的调试需要在仿真器提供的单步、断点、跟踪等功 能的支持下对各子程序分别进行调试.将调试完的工程序连 接起来再调试.逐步扩大调试范围。 调试的过程一般是: A)测试程序输入条件或设定程序输入条件; B)以单步、断点或跟踪方式运行程序; C)检查程序运行结果; D)运行结果不正确时查找原因。修改程序,重复上述过程。

水箱自动控制系统设计毕业论文

水箱自动控制系统设计毕业论文

水箱自动控制系统设计毕业论文本科毕业设计(论文)水箱自动控制系统设计专业:机械设计制造及其自动化摘要工业中很多控制问题都可以归结于水箱控制问题,研究水箱控制系统具有很好的科研和实用价值。

温度、液位、压力、流量是水箱控制中最常用的控制量,可以应用于很多控制方案中。

比如:在水塔供水系统、高位水箱供水系统、汽车水箱供水系统、液压泵供油系统等系统中都有广泛的应用。

本文以80C51单片机系统为核心,开发设计了一套水箱温度、液位、压力、流量的自动控制系统。

该系统可以实现设定参数的键盘输入;温度、液位、压力、流量的自动控制;日历时间的显示;自动声光报警。

整个系统搭建方便,价格便宜,具有一定的实用价值。

控制系统设计流程为:①报警参数键盘输入和显示;②模拟量信号采集;③A/D转换和数字滤波;④对A/D转换数据进行LCD显示;⑤温度、液位、压力、流量的控制;⑥时间和日历显示。

相关功能采用具有实时性的汇编语言实现。

本论文详细论述了怎样实现水箱温度、液位、压力、流量的自动控制,第一章简要的介绍了水箱温度、液位、压力、流量自动控制系统的应用,以及单片机控制系统概述。

第二章介绍了控制系统的总体功能设计分析以及方案设计。

第三章介绍了系统的主要硬件配置和传感器选择。

第四章详细的介绍了系统的软件设计。

第五章介绍了系统的调试以及运行结果。

最后则对本次设计进行了全面的回顾以及对水箱温度、液位、压力、流量自动控制系统的不足提出改进方案。

关键字:水箱80C51 自动控制AbstractIn industrial area, many control problems can be attributed to water tank control model, so the research of water tank controlsystem has scientific and practical value. Temperature, water level, pressure and flow rat are the most commonly used parameters in the water tank control, and can be applied to many control systems. For example: in the water tower supply systems, high water tank supply system, car water tank supply system, hydraulic pump oil supply system and other supply system. It is widely used.In this paper, a temperature, water level, pressure, and flow rat automatic control system of water tank was designed based on 80C51 SCM system. This system has functions as follow: alarm parameters keyboard input; temperature, water level, pressure, flow rat automatic control; time and calendar display; sound and light automatic alarm. The whole system is structures convenient, inexpensive and has certain practical value. The control system design process is:①alarm parameters keyboard input and display; ②analog signal acquisition; ③A/D conversion and digita l filtering;④the A/D conversion data LCD display; ⑤temperature, water level, pressure, flow rat control; ⑥time and calendar display. The related function of this system can be achieved by using real-time compilation language.Temperature, water level, pres sure, flow rate’s automatic control of water tank was discussed in detail on how to achieve in this paper. In chapter 1, temperature, water level, pressure, flow rate automatic control system’s practice of water tank, and SCM control s ystem’s overview was briefly introduced. In chapter 2, control system’s overall function analysis design and scheme design was introduced. In chapter 3, systems’s main hardware configuration and sensor choice was introduced. In chapter 4, system software design was introduced in detail. In chapter 5, system debugging and the results were introduced. A comprehensive review of this design was made and a improvescheme of industrial water tank temperature, water level, pressure, flow rat automatic control system’s weakness was proposed in the end of this paper.Key words:water tank 80C51 automatic control目录第1章绪论 (1)1.1水箱温度液位压力流量控制系统综述 (1)1.2单片机控制系统综述 (2)1.2.1 单片机的简要发展历史 (2)1.2.2 当前世界范围内单片机的发展领域 (3)1.2.3 单片机的发展趋势 (3)1.2.4 单片机的应用 (4)第2章系统总体设计 (6)2.1总体功能设计分析 (6)2.2系统硬件模块 (7)2.3系统软件模块 (8)第三章系统主要硬件配置 (9)3.1控制系统主要硬件介绍 (9)3.1.1单片机控制模块 (9)3.1.2 ADC0809模块 (11)3.1.3 8155并行I/O口扩展模块 (12)3.1.4 DS12887时钟模块 (16)3.1.5 12232A液晶模块 (20)3.2传感器的选择 (24)3.2.1温度传感器选择 (26)3.2.2 液位传感器选择 (27)3.2.3 压力传感器选择 (29)3.2.4 流量传感器选择 (30)第四章控制系统软件设计 (33)4.1整体软件设计 (33)4.2报警参数输入部分 (34)4.3A/D转换和数字滤波 (40)4.3.1 模拟量数据采集 (40)4.3.2 数字滤波处理 (41)4.3.3 模拟信号的输出变换 (41)4.3.4 A/D转换和数字滤波 (43)4.4LCD液晶显示 (47)4.5控制部分设计 (52)4.5.1 温度控制部分设计 (52)4.5.2 液位控制部分设计 (54)4.5.3 压力控制部分设计 (57)4.5.4 流量控制部分设计 (57)4.6时钟日历显示 (58)第五章系统调试 (62)结论 (67)致谢 (68)参考文献 (69)附录1 毕业实习报告 (70)第1章绪论1.1水箱温度液位压力流量控制系统综述水箱控制是工业控制中广泛应用的控制方案,工业中很多控制问题都可以归结于水箱控制问题,因此研究水箱控制系统具有很好的科研和实用价值。

毕业设计-水箱液位控制系统设计

毕业设计-水箱液位控制系统设计

济南铁道职业技术学院毕业设计题目:水箱液位控制系统设计系别:电气工程系专业:电气自动化班级:0631班****:*******:**目录任务书 (2)摘要 (3)1 绪论 (4)1.1 过程控制的定义 (4)1.2 过程控制的目的 (4)1.3 过程控制的特点 (5)1.4 过程控制的发展与趋势 (5)2 水箱液位控制系统的原理 (6)2.1 人工控制与自动控制 (6)2.2 水箱液位控制系统的原理框图 (7)2.3 水箱液位控制系统的数学模型 (8)3 水箱液位控制系统的组成 (11)3.1 被控制变量的选择 (11)3.2 执行器的选择 (11)3.3 PID控制器的选择 (15)3.4 液位变送器的选择 (17)4 PID控制规律 (18)4.1 比例控制 (18)4.2 积分控制 (21)4.3 微分控制 (21)4.4 比例积分控制 (21)4.5 比例积分微分控制 (22)5 应用实例 (22)5.1 液位控制在厕所中的应用 (22)5.2 液位控制在汽车上的应用 (23)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (25)济南铁道职业技术学院毕业设计(论文)任务书摘要在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控制问题, 例如居民生活用水的供应, 饮料、食品加工, 溶液过滤, 化工生产等多种行业的生产加工过程, 通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要维持合适的高度, 既不能太满溢出造成浪费, 也不能过少而无法满足需求。

因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数,特别是在动态的状态下,采用适合的方法对液位进行检测、控制,能收到很好的效果。

PID控制(比例、积分和微分控制)是目前采用最多的控制方法。

本文主要是对一水箱液位控制系统的设计过程,涉及到液位的动态控制、控制系统的建模、PID算法、传感器和调节阀等一系列的知识。

作为单容水箱液位的控制系统,其模型为一阶惯性函数,控制方式采用了PID算法,调节阀为电动调节阀。

基于单片机的水温控制系统毕业设计

基于单片机的水温控制系统毕业设计

基于单片机的水温控制系统毕业设计1. 简介本文将讨论基于单片机的水温控制系统的设计和实现。

水温控制系统是一种常见的自动化控制系统,用于监测和调节水温。

本项目旨在设计一个可靠、高效且易于使用的水温控制系统,以满足用户对水温的要求。

2. 功能需求2.1 温度检测水温控制系统需要能够准确地检测水的温度。

为此,我们将使用一个温度传感器来获取实时的水温数据。

传感器将与单片机连接,通过模拟输入引脚读取传感器输出的模拟信号。

2.2 温度显示为了方便用户了解当前水温情况,我们将在系统中添加一个液晶显示屏。

单片机将把读取到的温度数据转换为数字信号,并通过数字输出引脚发送给液晶显示屏进行显示。

2.3 温度调节根据用户设定的目标温度,系统需要能够自动调节水温。

我们将使用一个加热元件(例如电热棒)来提供加热功能。

单片机将根据当前水温与设定的目标温度之间的差异控制加热元件的开关。

2.4 温度保护为了避免水温过高引发安全问题,我们将在系统中添加一个温度保护功能。

当水温超过一定阈值时,单片机将自动关闭加热元件,并向用户发出警报。

3. 系统设计3.1 硬件设计系统的硬件设计包括以下组成部分:•单片机:选择一款适合的单片机,具有足够的输入输出引脚和计算能力。

•温度传感器:选择一款可靠、精确度高的温度传感器,例如DS18B20。

•液晶显示屏:选择一款适合的液晶显示屏,具有足够的显示区域和分辨率。

•加热元件:选择一款适合的加热元件,例如电热棒或电热器。

•警报器:选择一个适合的警报器,用于发出警报信号。

3.2 软件设计系统的软件设计包括以下几个方面:•温度检测:编写程序读取温度传感器输出的模拟信号,并进行模数转换得到实际温度值。

•温度显示:编写程序将实际温度值转换为数字信号,并通过数字输出引脚发送给液晶显示屏进行显示。

•温度调节:编写程序根据当前水温与设定的目标温度之间的差异控制加热元件的开关。

当差异过大时,开启加热元件;当差异较小或为负时,关闭加热元件。

水箱温度控制系统--毕业设计

水箱温度控制系统--毕业设计

青岛滨海学院毕业设计前言工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术。

主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。

随着科学技术的不断发展,技术领域在探索中不断创新,如今采用自动化控制已成为企业获取更大利润的有利手段,在当今时代,自动控制技术的应用已随处可见,小到家用电器,大到工业生产,航天事业,科技发展使人们生活水平有了大大的提高。

自动化控制的引入提高了企业生产的经济效益,从而对推进我国工业的节能减排,增加产量起到重大的推动作用。

但在控制过程中常常会受到各种因素的干扰使控制仪表无法运行在最佳状态。

在我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。

目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。

工业生产中采用的控制方法有很多,例如,PLC控制技术,单片机控制技术,PID调节控制等等。

为了提高生产的经济效益,本文采用理论联系实际设计了水箱温度控制系统,是工业联系生产过程控制系统的真实模拟与缩影。

本装置可进行温度、压力、液位等多种系统以及调节器、调节阀、检测等单元的试验。

文章中对水箱的温度控制系统的动特性在理论上进行深入的分析,并通过实验给于验证。

水箱的温度控制系统1 控制理论与过程控制系统的概述概括地说,控制论发展经过了三个时期:第一阶段是四十年代末到五十年代的经典控制论时期,着重研究单机自动化,解决单输入单输出(SISO-Single Input Single Output)系统的控制问题;它的主要数学工具是微分方程、拉普拉斯变换和传递函数;主要研究方法是时域法、频域法和根轨迹法;主要问题是控制系统的快速性、稳定性及其精度。

第二阶段是六十年代的现代控制理论时期,着重解决机组自动化和生物系统的多输入多输出(MIMO-Multi-Input Multi-Output)系统的控制问题;主要数学工具是一次微分方程组、矩阵论、状态空间法等等;主要方法是变分法、极大值原理、动态规划理论等;重点是最优控制、随机控制和自适应控制;核心控制装置是电子计算机。

PLC恒温水箱控制系统毕业设计

PLC恒温水箱控制系统毕业设计

PLC恒温水箱控制系统毕业设计首先,我们将使用一种可编程逻辑控制器(PLC)来实现该系统。

PLC是一种专业设计用于自动化控制系统的计算机硬件设备。

它可以通过逻辑程序对输入信号进行处理,并根据程序中定义的逻辑规则来控制输出信号。

在本设计中,PLC将作为核心控制单元来实现恒温水箱控制。

其次,我们需要设计一个温度传感器来实时监测水箱内的温度。

温度传感器可以通过感知器的温度变化来产生相应的电信号,并将其传递给PLC进行处理。

在设计过程中,我们需要选择一个高精度、可靠性高的温度传感器,以确保控制系统的准确性和稳定性。

接下来,我们需要设计一个恒温控制回路,并将其连接到水箱中的加热器。

该控制回路可以根据PLC传递过来的温度数据,自动调整加热器的工作状态,以维持恒定的水箱温度。

在设计过程中,我们需要充分考虑水箱的体积、加热器的功率和加热时间等因素,以确保系统能够快速响应温度变化,并达到恒温的要求。

此外,为了满足实际生产的需求,我们需要在系统中设置一些安全保护措施。

例如,当水箱内温度超过设定的上限或下限时,PLC应该能够自动切断加热器的供电,以防止温度过高或过低导致的不可逆损坏。

此外,我们还可以设置报警系统,当温度超过安全范围时,发出警报以提醒操作人员及时处理。

最后,我们需要设计一个人机界面(HMI),以便操作人员能够方便地监控和控制系统的运行状态。

HMI应该提供实时的温度显示、温度设定功能以及对加热器工作状态的控制等。

另外,为了便于维护和故障排除,HMI还应提供一些系统参数的查看和修改功能。

综上所述,PLC恒温水箱控制系统是一个涉及多种技术和设备的复杂系统。

在实际的设计和实现过程中,我们需要仔细考虑系统的功能需求、硬件选型、软件编程以及安全保护等方面的问题,以确保系统能够稳定、高效地运行。

通过本篇文章的介绍,相信读者对PLC恒温水箱控制系统的设计和实现有了更深入的了解。

基于单片机的水温控制系统设计的毕业设计

基于单片机的水温控制系统设计的毕业设计

基于单片机的水温控制系统设计的毕业设计摘要温度控制系统可以说是无所不在,热水器系统、空调系统、冰箱、电饭煲、电风扇等家电产品以至手持式高速高效的计算机和电子设备,均需要提供温度控制功能。

本系统的设计可以用于热水器温度控制系统和饮水机等各种电器电路中。

它以单片机AT80C51为核心,通过3个数码管显示温度和4个按键实现人机对话,使用单总线温度转换芯片DS18B20实时采集温度并通过数码管显示,并提供各种运行指示灯用来指示系统现在所处状态,如:温度设置、加热、停止加热等,整个系统通过四个按键来设置加热温度和控制运行模式。

关键词:单片机、数码管显示、单总线、DS18B20.Based Temperature Control SystemAbstractTemperature control system can be said to be ubiquitous, water heaters, air conditioning systems, refrigerators, rice cookers, electric fans and other home appliances as well as high-speed and efficient hand-held computers and electronic equipment are required to provide temperature control. The system design can be used for drinking water heater temperature control systems and other electrical circuits. AT80C51 microcontroller as the core of it, through the three temperature digital display and 4 keys to achieve man-machine dialogue, the use of single-chip bus temperature conversion temperature DS18B20 real-time acquisition and through the digital display and offers a variety of operating light to indicate system now live in the state, such as: temperature setting, heating, and stop heating, the entire system through the four buttons to set the heating temperature and control the operating mode.第一章:系统总体设计1.1 硬件总体设计设计并制作一个基于单片机的热水器温度控制系统的电路,其结构框图如图1-1:图1-1 系统结构框图1.1.1硬件系统子模块(1) 单片机最小系统电路部分(2) 键盘扫描电路部分(3) 数码管温度显示和运行指示灯电路部分(4) 温度采集电路部分(5) 继电器控制部分(6) 报警部分1.2 软件总体设计良好的设计方案可以减少软件设计的工作量,提高软件的通用性,扩展性和可读性。

水温自动控制系统毕业设计论文

水温自动控制系统毕业设计论文

水温自动控制系统毕业设计论文摘要本文设计了一种水温自动控制系统,用于控制水温自动调节和保持。

该系统基于单片机控制技术,具有灵活、精度高、稳定性好等优点,并且适用于各种大中小型水族箱的水温控制。

首先,本文分析了水温控制系统的原理和工作原理,讨论了其执行机理和功能。

其次,通过阐述硬件设计,包括测温原理、传感器选择、控制器密度和其他电路部分等。

在软件设计方面,本文采用C语言编程,实现了自动监测水温变化、自动开关附加加热器和调整温度等功能,并且采取多重保护措施,保证了该系统的安全性和稳定性。

最后,本文通过实验验证了该系统的可行性和实用性,在保证了水族箱内水体温度稳定的基础上,实现了节能和自动化控制的优势,为水族箱饲养提供了一定的实用性支持。

关键词:水温自动控制;水温计;单片机;附加加热器;C语言编程;节能。

AbstractThis paper designs a water temperature automatic control systemfor automatic regulation and maintenance of water temperature. Based on the single-chip control technology, the system has the advantages of flexibility, high accuracy and good stability, and is suitable for controlling the water temperature of various large,medium and small aquariums.Firstly, the principle and working principle of the water temperature control system are analyzed, and its executing mechanism and function are discussed. Secondly, by elaborating on hardware design, including temperature measurement principle, sensor selection, controller density and other circuit parts, and in software design, the paper adopts C language programming to achieve automatic monitoring of water temperature changes, automatic switching of additional heaters and adjusting temperatures, and takes multiple protection measures to ensure the safety and stability of the system.Finally, the feasibility and practicality of the system are verified through experiments, which has the advantages of energy saving and automatic control, and provides practical support for the breeding of aquariums by ensuring the stability of water temperature.Keywords:water temperature automatic control;thermometer;single-chip;additional heater;C language programming;energy saving.。

基于单片机的水箱控制系统的设计

基于单片机的水箱控制系统的设计

基于单片机的水箱控制系统的设计水箱控制系统是一种基于单片机的自动控制系统,用于监测和控制水箱的水位。

它可以根据设定的水位,自动控制水泵的启停,确保水箱始终保持在设定的水位范围内。

本文将详细介绍该水箱控制系统的设计。

在设计水箱控制系统之前,需要明确系统的功能需求和技术限制。

在此我们假设需要实现以下功能:1.水位检测:实时检测水箱的水位,可以使用浮球或者超声波传感器进行水位检测。

2.水泵控制:根据设定的水位范围,自动控制水泵的启停,可以使用继电器进行水泵的控制。

3.显示功能:在液晶显示器上显示当前的水位和系统状态。

4.报警功能:当水位超出上下限范围时,触发报警功能,可以使用蜂鸣器发出警报声。

基于以上需求,我们可以进行水箱控制系统的设计。

首先,需要选择合适的单片机开发板。

常用的选择包括Arduino和STM32等,这些开发板具有丰富的GPIO口和通信接口,非常适合本系统的需求。

其次,需要选择合适的传感器来检测水位。

浮球传感器是常用的水位传感器之一,其工作原理是通过浮球的上下浮动来检测水位的高低。

另外,超声波传感器也可以用于水位检测,其工作原理是通过发射和接收超声波来测量物体与传感器之间的距离。

两种传感器的选择应根据具体的应用场景和需求进行决定。

接下来,需要选择合适的继电器来控制水泵。

继电器是一种用于控制高功率负载的开关设备。

我们可以选择合适的继电器将水泵与单片机连接起来,从而实现水泵的启停控制。

系统的主控单片机需要编写相应的程序来实现水位的监测和水泵的控制。

在程序设计中,可以采用中断方式来实时检测水位传感器的输出,并据此控制水泵的启停。

同时,可以在程序中设置相关的条件判断,当水位超出预设的上下限范围时,触发相应的报警功能。

最后,还需设计显示和报警功能。

可以通过连接液晶显示器来显示当前的水位和系统状态,通过连接蜂鸣器来发出报警声。

这些外部设备的控制可以通过单片机的GPIO口来实现。

总结而言,基于单片机的水箱控制系统设计涉及到硬件选择、传感器选择、继电器选择、程序设计以及外部设备的连接和控制等多个方面。

基于PLC水箱液位控制系统毕业设计

基于PLC水箱液位控制系统毕业设计

基于PLC水箱液位控制系统毕业设计水箱液位控制系统是现代工业控制的重要组成部分,广泛应用于工业生产和日常生活中。

本文将就基于PLC的水箱液位控制系统进行毕业设计进行介绍。

本文毕业设计的目标是设计并实现一个基于PLC的水箱液位控制系统,实现水箱的液位控制和监测。

系统包括液位传感器、PLC控制器、水泵和电磁阀等组成。

首先,设计师需要根据实际需求选择合适的液位传感器,并将其与PLC控制器进行连接。

液位传感器用于监测水箱中的液位,根据液位的变化输出相应的信号给PLC控制器。

接下来,设计师需要使用PLC编程软件编写相应的PLC控制程序。

程序的主要功能是根据液位传感器的信号,控制水泵和电磁阀的开启和关闭。

当水箱的液位低于一些设定值时,PLC控制器会开启水泵将水箱填满;当液位超过一定设定值时,PLC控制器会关闭水泵,同时开启电磁阀,将多余的水排出。

除了基本的液位控制功能外,设计师还可以在PLC控制程序中添加其他功能,如报警功能。

当水箱的液位异常高或异常低时,PLC控制器可以通过声音或灯光等方式发出警报,提醒操作人员进行处理。

在整个系统的设计和实现过程中,设计师需要考虑如何提高系统的可靠性和安全性。

例如,可以在PLC控制程序中设置容错机制,确保系统在出现异常情况时能够正常运行;同时,在选择和配置水泵和电磁阀时,要考虑其工作负荷和可靠性,以确保系统的稳定运行。

在毕业设计完成后,设计师需要对系统进行测试和调试。

首先,需要检查液位传感器的安装和连接是否正常,确保其能够准确地监测水箱的液位变化;然后,利用测试仪器对PLC控制器的输出和输入进行测试,确保其能够按照预期进行控制。

总结而言,基于PLC的水箱液位控制系统是一项非常具有实用价值的毕业设计。

通过该设计,不仅可以提高水箱的自动化程度,还可以提高水资源的利用效率,减少人工操作错误的可能性。

同时,本设计也为进一步研究和开发更先进的基于PLC的控制系统提供了宝贵的经验和借鉴。

基于单片机的水箱控制系统的设计

基于单片机的水箱控制系统的设计

基于单片机的水箱控制系统的设计水箱控制系统是一种用于智能化控制水箱水位、供水和排水的设备。

它主要由单片机、传感器、执行器和人机界面组成。

本文将详细介绍水箱控制系统的设计思路和具体实现。

一、设计思路水箱控制系统的设计目标是实现对水箱水位的自动控制,保持水箱水位在合理范围内,同时能够自动供水和排水。

为了达到这个目标,可以按照以下步骤进行设计:1.确定控制策略:根据水箱的不同需求,确定控制策略。

例如,可以通过浮球传感器来检测水位,当水位低于预设值时,自动启动水泵进行供水;当水位高于预设值时,自动启动排水泵进行排水。

2.选择合适的传感器和执行器:根据控制策略确定需要使用的传感器和执行器。

例如,可以选择水位传感器、温度传感器和电磁阀作为传感器和执行器。

3.设计硬件电路:根据传感器和执行器的特点,设计硬件电路。

例如,使用单片机作为控制核心,将传感器和执行器连接到单片机的输入输出口。

4.编写控制程序:根据控制策略和硬件电路,编写控制程序。

例如,通过单片机的输入引脚读取传感器的数值,通过输出引脚控制执行器的开关。

5.设计人机界面:为了方便用户操作和监控水箱的工作状态,设计一个简单直观的人机界面。

例如,可以使用液晶显示屏显示水箱的水位和温度,使用按键进行参数设置。

二、具体实现1.控制策略:我们选择使用浮球传感器来检测水位。

当水位低于预设值时,自动启动水泵进行供水;水位高于预设值时,自动启动排水泵进行排水。

2.传感器和执行器选择:选择合适的浮球传感器、温度传感器、水泵和排水泵。

3.硬件电路设计:将传感器和执行器连接到单片机的输入输出口。

通过电平转换电路将传感器的模拟信号转换为单片机可以接受的数字信号。

4.控制程序编写:编写控制程序,通过配置单片机的输入输出口,实现对传感器和执行器的控制。

例如,通过读取浮球传感器的数值来判断水位高低,控制水泵和排水泵的开关。

5.人机界面设计:设计一个简单直观的人机界面,可以使用液晶显示屏显示水位和温度,使用按键进行参数设置。

基于80C51单片机水箱控制系统毕业论文

基于80C51单片机水箱控制系统毕业论文

南开大学滨海学院毕业论文(设计)中文题目:基于80C51单片机水箱控制系统外文题目:80C51 single-chip microcomputer-basedcontrol system for water tanks学号: 05990574姓名:张鹏宇年级: 2005级专业:电子信息科学与技术系别:电子科学系指导教师:程如岐完成日期: 2009年5月南开大学滨海学院毕业论文(设计)诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业论文(设计),题目《基于80C51单片机水箱控制系统》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。

除此之外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文(设计)作者签名:张鹏宇2008 年4月30 日基于80C51单片机水箱控制系统摘要大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件,它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响,而且也关系着生产的安全。

在过去,大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的,这样的人工方式带来了很大的弊端,比如水位的控制,时刻监控水箱的环境,夜间的监控等等,操作员稍有疏忽,或者简易的监则器件损坏,将带来无法弥补的损失,更严重的会危机到生产人员的人身安全等。

所以,对水箱控制,如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统,可以最大限度的避免事故的几率,同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。

本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术,以8051单片机为核心控制水箱的水位,并实现了报警和手动、自动切换功能。

该系统操作方便、性能良好,比较符合电厂生产用水系统控制的需要。

关键词:单片机水位控制报警80C51 single-chip microcomputer-basedcontrol system for water tanksAbstractLarge water tanks are a lot of companies essential to the production process of parts, its performance and the quality of work not only on production of the fine has enormous influence, but also the safety of production. In the past, many of the tanks are operated by the staff to operate, so that artificial means a lot of drawbacks, such as the water level control, water tanks at all times to monitor the environment, and so on the night of monitoring, the operator slightly negligence, or damage to the Summary of the monitoring device will bring irreparable damage will be even more serious crisis in production, such as the personal safety of staff. Therefore, control of water tanks, if the use of sophisticated and can totally be run in strict accordance with the provisions of the automated production system that can maximize the chances of avoiding accidents, but also save resources and can effectively improve the efficiency of production.The purpose of single-chip system design is the application of single-chip control technology, to 8051 as the core to control the water level in water tanks, and implementation of the alarm and manual, automatic switching function. The system is easy to operate, good performance, more in line with the power to control the production of the necessary water system.Keywords: Single-chip level Control Alarm目录摘要 (1)第一章绪论 (5)1.1水箱控制系统的研究意义 (5)1.2水箱控制系统发展现状 (5)第二章 80C51单片机水箱控制系统原理 (7)2.1水箱给水设备系统原理 (7)2.1单片机控制系统原理 (7)2.2.180C51单片机控制部分结构说明 (7)2.2.2 80C51单片机水箱控制系统工作原理 (8)第三章80C51单片机水箱控制系统硬件设计 (9)3.180C51单片机水箱控制系统硬件简介 (9)3.1.1 数据采集及处理模块 (9)3.1.2光电隔离简介 (14)3.1.3给水泵电机主控回路介绍 (14)3.280C51水箱控制系统主控硬件部署方案 (15)3.2.1 80C51单片机实现系统功能说明 (15)3.2.2 74LS373芯片实现系统功能说明 (15)3.2.3 EPROM2764芯片实现系统功能说明 (17)第四章 80C51单片机水箱控制系统程序设计 (20)4.1程序概要设计 (20)4.2系统程序原理 (20)4.2.1 系统主程序原理以及流程框图 (20)4.2.2 自动模式子程序原理以及流程框图 (20)4.2.3 手动模式子程序原理框图以及流程框图 (22)第五章总结与展望 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第一章绪论1.1 水箱控制系统的研究意义大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件,它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响,而且也关系着生产的安全。

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本科毕业设计题 目水箱单片机控制系统课题性质 实践应用型学生姓名 王 茹专业名称 电子信息工程指导教师 刘 霞2008年5月25日教学单位 电子电气工程系学生学号 20048602086编 号 DQ2008DZ086目录一、设计正文 (1)二、附录1.设计任务书2.设计中期检查报告3.指导教师指导记录表4.设计结题报告5.成绩评定及答辩评议表6.设计答辩过程记录水箱单片机控制系统摘要:本设计以8051单片机为核心,应用单片机控制技术,控制800立方米的水箱的水位,当水箱水位变化到某一值时,由传感器经变送器发送信号,相应开关闭合,系统相应水位报警开关实施报警。

8051单片机控制起动或停止相应电动机,实现给水或停止给水。

全自动模式下,系统自动判断水位的状况,选择不同的工作状态。

在手动的模式下,运行控制由人工自己操作。

以此实现了报警和手动、自动切换功能。

该系统操作方便、性能良好,比较符合电厂生产用水系统控制的需要。

论文还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图,并编制了该汇编语言程序。

关键词:单片机水位控制报警SCM water tank control systemAbstract :The design for the 8051 microcontroller core, application MCU control technology, control of 800 cubic meters of water tanks, water tanks when the water level change to a certain value, the sensor signals sent by the transmitter, the corresponding switch closure, the system Corresponding water level alarm switch implementation of the police. Starting 8051 MCU control or stop the corresponding motors, and water supply or to stop water supply. Automatic mode, the system automatically determine the status of water level, choose a different working conditions. In manual mode, the operational control of their operations from. To achieve the alarm and manual, automatic switching function. The system is easy to operate, good performance, compared with meets the power plant production water supply systems control need.. The paper also gives details of the relevant hardware and software flow chart diagram and the preparation of the assembly language program.Key words: MCU water level Control Alarm目录1、单片机的说明 (1)1.1、8051单片机简介 (2)1.2、时序 (3)1.3、引脚及其功能 (4)2、 800立方米水箱给水设备系统的构成 (7)3、本系统8051单片机控制部分结构 (9)4、本系统的工作原理 (10)5、主程序框图 (11)5.1、主程序框图 (11)5.3手动模式子程序框图: (13)6、本系统程序清单 (14)7、系统电路示意图 (18)致辞 (19)参考文献 (20)1、单片机的说明单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。

同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机的应用领域:目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:1.在智能仪器仪表上的应用2.在工业控制中的应用3.在家用电器中的应用4.在计算机网络和通信领域中的应用5.单片机在医用设备领域中的应用此外,单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

1.1、 8051单片机简介目前,8051单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用,因此我们可以在许多单片机应用领域中,配接各种类型的语音接口,构成具有合成语音输出能力的综合应用系统,以增强人机对话的功能。

89C51是Intel公司生产的一种单片机,在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。

每一个单片机包括:一个8位的微型处理器CPU,一个256K的片内数据存储器RAM,片内程序存储器ROM,四个8位并行的I/O接口P0-P3,每个接口既可以输入,也可以输出。

两个定时器/记数器,五个中断源的中断控制系统,一个全双工UART的串行I/O口,片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接。

最高允许振荡频率是12MHZ。

以上各个部分通过内部总线相连接。

下面简单介绍以下各个部分的功能。

中央处理器CPU是单片微型计算机的指挥、执行中心,由它读入用户程序,并逐条执行指令,它是由8位算术/逻辑运算部件(简称ALu)、定时/控制部件,若干寄存器A、B、B5w、5P以及16位程序计数器(Pc)和数据指针寄存器(DM)等主要部件组成。

算术逻辑单元的硬件结构与典型微型机相似。

它具有对8位信息进行+、-、x、/ 四则运算和逻辑与、或、异或、取反、清“0”等运算,并具有判跳、转移、数据传送等功能,此外还提供存放中间结果及常用数据寄存器。

控制器部件是由指令寄存器、程序计数器Pc、定时与控制电路等组成的。

指令寄存器中存放指令代码。

执行指令时,从程序存储器中取来经译码器译码后,根据不同指令由定时与控制电路发出相应的控制信号,送到存储器、运算器或I/O接口电路,完成指令功能。

程序计数器PC用来存放下一条将要执行的指令,共16位。

可对以K字节的程序存储器直接寻址,指令执行结束后,PC计数器自动加1,指向下一条要执行的指令地址。

CPU功能,总的来说是以不同的方式,执行各种指令。

不同的指令其功能略异。

有的指令涉及到各寄存器之间的关系,有的指令涉及到单片机核心电路内部各功能部件的关系,有的则与外部器件如外部程序存储器发生联系。

事实上,cRJ 是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能。

所谓cRJ的时序是指控制器按照指令功能发出一系列在时间上有一定次序的信号,控制和启动一部分逻辑电路,完成某种操作。

1.2、时序1.时钟电路: MCS-51片内设有一个由反向放大器所构成的振荡电路,XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端。

时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。

采用内部方式时,在C1和C2引脚上接石英晶体和微调电容可以构成振荡器,振荡频率的选择范围为1.2—12MHZ;在使用外部时钟时,XTAL2用来输入外部时钟信号,而XTAL1接地。

2.时序: MCS-5l单片机的一个机器周期由6个状态(s1—s6)组成,每个状态又持续2个振荡周期,分为P1和P2两个节拍。

这样,一个机器周期由12个振荡周期组成。

若采用12MHz的晶体振荡器,则每个机器周期为1us,每个状态周期为1/6us;在一般情况下,算术和逻辑操作发生在P1期间,而内部寄存器到寄存器的传输发生在P2期间。

对于单周期指令,当指令操作码读人指令寄存器时,便从S1P2开始执行指令。

如果是双字节指令,则在同一机器周期的S4读人第二字节。

若为单字节指令,则在S5P1期间仍进行读入,但所读入的字节操作码被忽略,且程序计数器也不加1,在加结束时完成指令操作。

多数Mcs—51指令周期为1—2个机器周期,只有乘法和除法指令需要两个以上机器周期的指令,它们需4个机器周期。

对于双字节单机器周期指令,通常是在一个机器周期内从程序存储器中读人两个字节,但Movx指令例外。

Movx指令是访问外部数据存储器的单字节双机器周期指令,在执行Movx指令期间,外部数据存储器被访问且被选通时跳过两次取指令操作。

下面是51单片机的振荡电路图:图1 51单片机的振荡电路图1.3、引脚及其功能MCS—51系列单片机的40个引脚中有2个专用于主电源引脚,2个外接晶振的引脚,4个控制或与其它电源复用的引脚,以及32条输入输出I/O引脚。

下面按引脚功能分为4个部分叙述引脚功能。

1、电源引脚Vcc和VssVcc(40脚):接+5V电源正端;Vss(20脚):接地;2、外接晶振引脚XTAL1和XTAL2XTAL1(19脚):接外部石英晶体和微调电容的一端。

在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器采用外部时钟时,对于HMOS单片机,该引脚接地;对于CHOMS单片机,该引脚作为外部振荡信号的输入端。

XTAL2(18脚):接外部晶体和微调电容的另一端。

在单片机内部,接至片内振荡器的反相放大器的输出端。

振荡电路的频率就是晶体的固有频率。

当采用外部时钟时,对于HMOS单片机,该引脚作为外部振荡信号的输入端。

对于CHMOS 芯片,该引脚悬空不接。

3、控制信号或与其它电源复用引脚控制信号或与其它电源复用引脚有RST/VPD 、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP等4种形式。

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