滴水器滴水檢測系統(tǒng)報告2.doc

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1、參賽試題滴水器滴水檢測系統(tǒng)參賽學生：王安平浩王靜建華王波2009年6月12日目錄第一部分1摘要1關(guān)鍵詞1第二部分21設(shè)計任務(wù)21.1基本要求21.2發(fā)揮部分22設(shè)計方案32.1顯示部分32.2滴液檢測部分32.3存儲部分33總體方案43.1工作原理:43.2總體設(shè)計44系統(tǒng)硬件設(shè)計44.1AT89S52單片機最小系統(tǒng)44.2光耦傳感器:54.3存儲電路64.4微型打印機64.6系統(tǒng)原理圖75系統(tǒng)軟件設(shè)計85.1主程序流程圖如圖85.2保存子程序流程圖95.3回顯子程序流程圖106測試與結(jié)果分析117使用操作說明128參考文獻13第一部

2、分摘要以單片機AT89S52為核心，處理由光耦傳感器輸出的TTL電平脈沖，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成滴數(shù)值，供LCD顯示，滴液體積由滴數(shù)與平均單位水滴體積得到。時間部分由單片機部定時器確定，由此可轉(zhuǎn)換成滴速。同時根據(jù)用戶按下的不同功能鍵將最終測量的結(jié)果保存，回顯，或者輸出到打印機和LCD。關(guān)鍵詞光耦傳感器、LCD12864F、AT89S52、24LC01、微型打印機第二部分1設(shè)計任務(wù)設(shè)計并制作滴水檢測系統(tǒng)，其中包括傳感信號處理、微處理器處理、數(shù)字顯示、打印等功能。示意圖如下：計算機電　源檢測電路鍵盤顯示打印機傳感器滴水器1.1基本要求（1）、具

3、有水滴水速度顯示功能。（2）、具有水滴個數(shù)計數(shù)顯示功能。（3）、具有水滴滴量累計功能。（4）、具有水滴滴量累計后，顯示單位升,數(shù)據(jù)有效位到小數(shù)點后三位。并能夠換算成毫升、公斤、立方米等功能。1.2發(fā)揮部分（1）、具有存儲數(shù)據(jù)自動回放功能、打印功能。（2）、具有精確顯示檢測的水滴滴水速度和水滴滴量其誤差≤1%功能。（3）、具有定時啟、停功能，顯示數(shù)據(jù)有效位到小數(shù)點后四位。2設(shè)計方案2.1顯示部分方案一：采用LCD—LM12864F漢字圖形點陣液晶顯示模塊。該模塊可顯示漢字及圖形，置8192個中文漢字（16x16點陣），128個字符（8X

4、16點陣）及64x256點陣顯示及RAM（GDRAM）。并且它還具有多種軟件顯示功能：光標顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等，需要電源3.3~5V，有置升壓電路，無需負壓。方案二：采用74LS164和LED數(shù)碼管組成靜態(tài)顯示電路。74LS164為串入并出移位寄存器，控制引腳只需2個，具有控制簡單，操作方便的特性。考慮到顯示容較多，及文字變換，我們采用LCD（LM12864F）組成顯示部分。2.2滴液檢測部分方案：采用光耦傳感器。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一

5、定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力?？蓴U展應(yīng)用于許多物理量的測量，只要設(shè)法將這些物理量通過適當?shù)姆椒ㄞD(zhuǎn)化為滴液數(shù)量即可。特點是非接觸，精度高，速度快。2.3存儲部分方案一：采用24LC01。該芯片是一款I(lǐng)2C接口的具有128字節(jié)的串行E2PROM，具有掉電保存功能。特點是控制線少，只需兩根。方案二：采用93C46。該芯片是一款SPI接口的具有1k字節(jié)的

6、串行E2PROM，同樣具有掉電保存等功能。設(shè)計要求存儲十組以上數(shù)據(jù)，而一次測量結(jié)果用兩個字節(jié)就可以存儲，128字節(jié)的24LC01最多可以存儲25組數(shù)據(jù)?；诔杀竞蛪蛴玫脑瓌t選用AT24C01。3總體方案3.1工作原理:利用AT8952單片機作為本系統(tǒng)的控制處理芯片。光耦傳感器MOCH23A將位移轉(zhuǎn)換成TTL電平脈沖傳給單片機，單片機通過外部中斷對脈沖計數(shù)并處理，測量的結(jié)果數(shù)據(jù)傳送到顯示模塊，實現(xiàn)測量結(jié)果的實時顯示。在系統(tǒng)中可將測量數(shù)據(jù)保存到本地24LC01中，實現(xiàn)斷電保存，并在需要的時候進行查詢。也可將測量數(shù)據(jù)輸出到打印機實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)

7、的紙質(zhì)保存。3.2總體設(shè)計設(shè)計總體框圖如下所示：電源AT89S5224LC01光耦傳感器按鍵及指示燈LCD顯示上位機（PC）微型打印機圖1系統(tǒng)框圖4系統(tǒng)硬件設(shè)計4.1AT89S52單片機最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、上電復(fù)位和電源部分。如圖為AT89S52單片機的最小系統(tǒng)。圖2最小系統(tǒng)電路圖4.2光耦傳感器:光耦傳感器采用MOCH23A。滿足測量精度≤1%的要求，供電電壓為5v，輸出信號為TTL方波。工作溫度為0～45攝氏度。1，2，4，5引腳分別指MOCH23A上的C，二極管正，E，二極管負。3是1腳未接電阻端。接口電路下圖所示

8、，其中1腳接上拉電阻到電源，2腳接電源，4腳接地，5腳接地，3（1腳的直接引出）腳輸出TTL方波脈沖，相位上相差90度。5腳為絕對位置參考點，在本設(shè)計中沒有用到，懸空處理。圖3MOCH23A接口電路4.3存儲電路AT24