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单片机水位控制及矩阵键盘.pdf
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目录
题目分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2
硬件设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2
软件设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6
调试及运行、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、12
矩阵键盘、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、12
心得体会、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、16
一、题目分析
1、题目:单片机水位检测、显示及控制
2、分析:从题目来看,这个设计的任务很明确。首先,检测水位是通过把水对容器
底部的压力转化成电信号(这就是模拟信号),但是单片机对模拟信号不做响应(单片
机对数字信号做响应),所以我的首要任务是把模拟信号转换成数字信号,利用转换芯
片 ADC0809 把模拟信号转换成数字信号再输入到单片机中;显示这部分比较简单,就是
把检测到的数字信号和相对应的字型码绑定,再把字型码通过单片机的一个 I\O 口输出,
该 I\O 口接共阳的数码显示管;控制这部分,利用检测到的信号,和设置好的两个水位
值(一个最低水位默认为 1 水位一个最高水位)相比较,如果小于最低水位就启动电机
加水,如果大于最高水位就关闭电机停止加水。电路的具体工作原理在之后的报告中会
做进一步的阐述。实际运用的价值,可以自动关注水塔中水位的情况,这样就可以不需
要人为的检测,从而更精确的知道水位并控制水位。
二、硬件设计
1、电路图
2
设计框图
3
说明:我和老师探讨过,不用压力检测器。直接用按钮来当做水位,水位的上升是
从低到高,所以可以把按钮当做水位的生升和下降。在具体实践中也可以实现,两个水
平的触点,一个是高电位,一个是低电位,当水上升到两个触点的时候,接通,都为低
电位。此过程中,一个触点由高电位变为低电位,信号被单片机接受,就可以执行之后
所需要的步骤了。
2、重要元件选择依据
(1)单片机
单片机的概念:单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具
有数据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中
断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路
转换器、A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。基
本特点如下:芯片虽小,五脏俱全,是单片机主要特点之一。其内部设有程序存储器、
数据存储器、各种接口电路。而大型的处理器运算速度较高,运算器位数较多,处理能
力较强,但需要在外部配置接口电路;单片机主频一般在 100MHZ 以下,适合用于独立工
作的小型产品之中,引脚数量从几个到百余个。 ;应用简单、灵活,可用汇编语言及 C
语言开发单片机产品。单片机的工作过程:单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就
是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执
行的各种操作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一
条指令对应着一种基本操作;单片机所能执行的全部指令,就是该单片机的指令系统,
不同种类的单片机,其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务,必须把
要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令),这
一系列指令的集合就成为程序,程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器
中。存储器由许多存储单元(最小的存储单位)组成,就像大楼房有许多房间组成一样,
指令就存放在这些单元里,单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到
了唯一一个房间号一样,每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号,该地址号称为
存储单元的地址,这样只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存
储的指令就可以被取出,然后再被执行。程序通常是顺序执行的,所以程序中的指令也
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