单元电路的模块设计修改2

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1、第4章单元电路的模块设计4.1单片机的模块设计控制电路采用AT89C52芯片来完成。该芯片包括了32个I/O口，+5v电源供电，具有复位，中断，定时器，串口，并口等。要让该芯片能够正常运行，需要给该芯片配置外置时钟电路。并且也要配置复位电路，让芯片具有复位功能。同时，由于该芯片的P0口是高阻态，需要给该口外接一个上拉电阻，大概在10k左右，一般取10k,采用9脚的排阻来完成。同时，由于我们不引用外置程序存储器，使用80C52内置的片内存储器，所以我们给EA/VP置高电平。4.1.1复位电路51系列的单片机外置复位电路有4种，上电复位电路，外部复

2、位电路，上电外部复位电路，抗干扰复位电路。我选择上电外部复位电路来作为该控制电路的复位电路。图4-1复位电路在51系列单片机中，在振荡信号正常运行的情况下，只要RESET脚保持两个机器周期以上时间的高电平，系统就能够复位。在按下按键时，电容开始充电，由于电容足够大，能够持续给RESET两个机器周期以上的高电平，足够给单片机复位。4.1.2时钟电路单片机要能够运行程序，必须要给单片机一个时钟，既时序，让程序能够按照时间来执行。MCS-51系列单片机的时钟电路可以有2种产生方式，分别为内部方式和外部方式。我选择采用外部方式，利用晶振和电容配合，提供

3、稳定有效的时钟。图4-2时钟电路图如图，如果晶振选择为12MHZ左右，那么，电容选择为30pf左右，过高和过低，不能产生稳定的时钟，所以电容选择要慎重，才能提供良好的时钟电路。4.1.3整合电路，即单片机最小系统图4-3最小系统原理图4.2传感器模块设计单片机水库水位控制原理如图l所示，图中的虚线表示允许水位变化的上、下限位置。在正常情况下．水位应控制在虚线范围之内。为此，在水库内的不同高度处，安装固定不变的3根金属棒A、B、C。用以反映水位变化的情况。其中，A棒在下限水位．B棒在上、下限水位之间，C棒在上限水位(底端靠近水库底部．不能过低，要

4、保证有足够大的流水量)。水库水位由大小门阀控制。单片机控制水库大小门阀的开启及关闭，水位不断上升．当水位上升到上限水位时，由于水的导电作用。使B、C棒均与+5 V连通。因此b、C两端的电压都为+5 V即为。l”状态，此时应打开大门阀，水库的睡向外排；当水位处于上、下限之间时。B棒和A棒导通．而C棒不能与A棒导通，b端为“r状态。C端为“O”状态。此时无论是大门阀打开排水，使水位下降，还是关闭小阀门，水位不断上升，都应继续维持原有工作状态；当水位处于下限位置以下时，B、C棒均不能与A棒导通，b、c均为“0”状态。此时应关闭小阀门，是水库水位上升。

5、 图4-4原理图4.3报警电路模块报警电路电路图原理说明如下： VCC端接+5V电源，7407为TTL集电极开路六正相高压驱动器,它首先输出端要经过负载接高压+电源,不能悬空；当输入端为高电平时输出接近高压电源的高电平；输入为0输出为0，输入5V电压输出30V电压。另外在电源和7407之间要加上一个上拉电阻，如果不接上拉电阻，那么输出的驱动管是不工作的，所以上拉电阻的功能就是为了使末级驱动管正常工作。当1端有信号输入并且为高电平时，7407导通，从而使指示灯LED和蜂鸣器工作，发光并且发出声音，通知操作人员及时采取应对措施；当1端输入低电平或者

6、没有信号输入时，7407不工作，指示灯和蜂鸣器不工作。图4-5报警电路4.4AD转换器模块图4-6按键电路由于传感器的数据传输只有两种状态及0、1故用按键电路代替，当K1按下的时候为1，此时应打开大门阀，水库的睡向外排，当K2按下时即为0，此时应关闭小阀门，是水库水位上升。4.5液晶显示模块图4-7液晶连接原理图显示模块如上图所示连接，采用共阳极数码管显示。由于P0是高电平触发，因此需加高电平并用排阻连接，P0.0到P0.7分别接数码管的A、C、D、E、F、G、DP。P2.0到P2.3分别接1、2、3、4。数码管是将所有数码管通过分时轮流控制各

7、个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示。将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形。4.6控制电路模块如下图所示分别用电动机1、2控制水库阀门的大小阀门，当水过高时单片机控制1转动打开大阀门放水。当水位过低时，单片机控制2电动机转动

8、关闭小阀门蓄水。其中控制电路中电动机采用L298芯片驱动，L298是SGS公司的产品，L298N为15个管角的单块集成电路，高电压，高电流，四通道驱动