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超导磁体低温液位监测单元的设计与实现论文(共5篇)
编辑:静水流深 识别码:130-798187 其他范文 发布时间: 2023-11-15 22:27:04 来源:网络

第一篇:超导磁体低温液位监测单元的设计与实现论文

引言

超导磁体相对于常规磁体而言,具有励磁线圈电流密度大、电流稳定性高、功耗小、体积小和运转费用低等优点,可满足用户对磁场高强度、高均匀度和高稳定度等性能的要求,在科学研究、医疗诊断、交通运输和电力系统等领域有着广阔的应用前景,其中采用了超导磁体的核磁共振(NMR)谱仪和磁共振成像(MRI)仪更是发展形成了一个产值巨大的市场.随着国民经济和科教医卫事业的迅速发展,我国对超导 NMR 和 MRI仪器设备的需求也在飞速增长,但是这些仪器设备的核心技术与制造基本上控制在少数发达国家手中,为了打破国外的技术垄断并满足国内市场的巨大需求,我国科研机构目前正在积极开展超导仪器设备的自主创新研制.液氦和液氮的液位测量原理

1.1 液氦液位的测量原理

液氦的测量使用电阻式传感器,其测量原理如图 1 所示.使用一根铌钛超导丝制成的液位传感器插入液氦中,其中 I+端和 I-端连接电流源的正负极,V+端和 V-端输出超导丝的电压.测量时,浸没在液氦中的那部分超导丝呈超导态,电阻为 0;而液面之上的超导丝由于加热电阻的作用呈正常态.通过测量传感器的电阻变化量,即可检测液氦液面的变化.1.2 液氮液位的测量原理

液氮的测量使用电容式液位传感器,其测量原理如图 2 所示,电容传感器由两个同轴不锈钢管构成,中间使用聚四氟乙烯绝缘材料固定两个管子的位置,外管的管壁上开有若干流通孔,使液氮能在电容传感器中自由流入或流出.由于空气和液氮的介电常数不同,当液位变化时,传感器的电容量也相应变化,可以检测出液位的变化.液位监测单元的硬件设计

2.1 硬件整体设计

液位监测单元的硬件整体架构如图 3 所示,液位监测单元硬件电路主要由模拟信号处理电路和以 STM32ARM 微控制器为核心的控制系统组成.2.2 压控电流源的设计

为了适应不同规格的电阻传感器对电流源的需求,由微控制器所产生的 PWM 输出经过光耦合器的隔离耦合以及比较器的缓冲后,再经过低通滤波后输出一个直流电压以控制电流源.2.3 电压-频率转换电路

电压-频率转换电路的原理图如图 5 所示,电阻式传感器提供的电压经由接口 V+和V-进入电压-频率转换器 TC9400 的 3 脚和 7 脚,然后在 8 脚输出相应的频率 FREQ_OUT,输出频率经过光耦的隔离耦合后进入微控制器进行处理,从而计算出液氦的液位.2.4 电容-频率转换电路

电容-频率转换电路的原理图如图 6 所示,采用 INTERSIL 公司型号为 ICM7555 的555 定时器构建一个经济实用的电容-频率转换电路.电容传感器的两个极板分别连接P1 和 P2 接口,接口 PL1,PL2 和 PL3 分别接供电电源、频率输出和地,由电阻 R2和电容构成积分电路,并周期性对电容进行充放电,使得电容上的电压在门限电压上下反复震荡,通过 555 定时器内部的比较器和触发器的工作,可以在输出管脚得到相应的脉冲波形.2.5 微控制器系统设计

以 STM32F103 微控制器作为控制核心,对模拟接口电路输出的频率信号进行处理,并通过脉冲宽度调制(PWM)为压控电流源提供输入脉冲,通过 CAN 总线与上位机进行通信,液氦和液氮的液位信息在微控制器内进行计算,其结果在 LED 数码管上显示,并且在液位低于安全位置时,通过蜂鸣器进行报警.图 7 所示为微控制器系统电路的框图.液位监测单元的软件设计

3.1 软件总体设计

液位监测软件的主要功能是通过 CAN 通信设置两个测量通道的各项参数,并控制电流源为电阻式液氦传感器提供工作电流,然后将测量通道反馈回来的频率信号进行处理,得出液位信息后显示在 LED 数码管上,并通过 CAN 通信接口上传给上位机.3.2 频率信号处理程序设计

STM32F103 包含了多个通用定时器,为了能够同时测量液氦和液氮的液位,本文使用通用定时器 TIM2 和 TIM3 分别为液位监测的两个通道进行频率信号处理.在STM32F103 初始化的时候对 TIM2 和 TIM3 进行配置,其时钟由内部时钟源提供为 72MHz,预分频值为 1,计数器设置为向上计数模式,自动重载寄存器的值设置为 65 535.液位监测单元的功能测试

液位监测单元经过 PCB 的器件焊接和各个功能模块的调试后进行了功能测试.在默认设置中,液位监测单元启用了两个测量通道,通道 1 用于液氦测量,通道 2 用于液氮测量.结论

本文首先介绍了超导磁体液氦和液氮的液位监测单元的研究背景和意义,接着介绍了液氦和液氮的液位测量原理,然后详细阐述了基于 STM32 微控制器的双通道低温液位监测的设计方案,即从微控制器 STM32F103 输出的 PWM 波形控制电流源输出一个稳定的电流,同时,两路频率转换电路分别把电压值和电容值转换为频率信号,输入到微控制器 STM32 中进行处理,最后由 STM32 输出的液位信息在 LED 数码管进行显示并通过 CAN 通信传至上位机.最后通过测试表明,实现了液位的实时监测、远程监测和远程控制等功能,验证了设计的可行性.

第二篇:航天运载器贮箱低温液位校准装置的误差分析与精度设计论文

引 言

液位测量技术应用广泛,常用的测量方法有浮子法、电容法、超声波法等。其中,电容式液位传感器由于其动态响应好、稳定性强等优点,常被应用于航空航天领域,其测量原理是通过检测液体中两个电极间的电容值来获取液位信息。

随着航天运载器推进技术的发展,低温液体推进剂由于其无毒、无污染的优点被各国广泛使用。航天运载器升空过程中对低温液体推进剂的监测和测量的手段很多,电容式液位测量法是最常用的方法之一。为了保证液位测量结果的准确性,需定期对所使用的液位传感器进行校准。本文围绕航天运载器低温液位校准技术展开研究,针对电容式液位传感器设计了一种测量范围为 0~2 m 的液位校准装置,该装置能模拟低温工作环境,其基本原理是采用比较法实现对电容式液位传感器的校准。低温液位校准装置工作原理与结构

本文设计的应用于电容式低温液位传感器的校准装置的工作原理是:在地面模拟航天运载器升空过程中液位的变化,根据相对运动原理,保持液位不变,通过校准装置带动电容式液位传感器上下移动,采用比较校准装置的测量结果与被校电容式液位传感器的测量结果的方式,来实现校准目的,并且可采用更高精度的双频激光干涉仪对所设计的校准装置进行校准,而双频激光干涉仪可送至国防科技工业一级计量站或省级计量测试机构校准,从而可将电容式液位传感器的测量结果溯源至中国长度计量基准,建立航天运载器所使用的电容式液位传感器的完整溯源链,以保证测量结果的准确可靠。低温液位校准装置的误差分析

为了实现电容式液位传感器的校准,根据计量学理论,将低温液位校准装置的测量精度设计为被校电容式液位传感器测量精度的 1/3~1/10,故所设计的低温液位校准装置的最大允许误差设计为 0.6 mm。为此必须对该校准装置测量过程中的误差源进行分析。在测量过程中,误差源主要来自测量装置误差、环境误差、方法误差和人员误差 4 个方面,具体表现为标准量误差、阿贝误差、热变形误差等。

2.1 标准量误差

低温液位校准装置通过测量光栅、伺服电机、导轨和滚珠丝杠组成闭环控制系统,实现连接杆的精确定位,所得测量信号被测量光栅读取,因此标准量测量光栅的示值误差11?(x)及连接杆定位误差12?(x)成为该校准装置的标准量误差的主要来源。

2.2 阿贝误差

低温液位校准装置的升降机构通过连接杆同时带动测量光栅的指示光栅和电容式液位传感器,测量光栅的标尺光栅粘贴在升降机构的立柱上,因此校准电容式液位传感器时的测量中心线不与基准测量光栅的运动轨迹共线,测量过程中由于连接杆上下移动,从而使连接杆摆动而产生阿贝误差。低温液位校准装置的精度设计

3.1 等作用原则的初步精度设计

根据上述对低温液位校准装置的误差来源、机械结构及所设计的具体精度要求的分析,对低温液位校准装置的精度进行设计。

3.2 标准量误差设计

标准量误差来源主要是测量光栅的示值误差和瞄准误差。根据选用的测量光栅的测量精度,取测量光栅的示值误差11?(x)?31.5 10 mm??,且可应用高精度的双频激光干涉仪对测量光栅进行校准。测量过程通过连接杆移动实现,则连接杆定位误差12?(x)可控制在21.0 10 mm??。因此,标准量的误差较小,可以将其精度要求适量提高。

3.3 阿贝误差设计

低温液位校准装置的升降机构通过连接杆同时带动测量光栅的指示光栅和电容式液位传感器,测量光栅的标尺光栅安装在升降机构的立柱上,因此校准电容式液位传感器时的测量中心线与基准测量光栅的运动轨迹不共线,测量过程中由于连接杆上下移动时发生摆动而产生阿贝误差。结 论

本文对应用于航天运载器的低温液位校准装置进行了设计,在低温环境下对所常用的电容式液位传感器进行校准;详细分析了该校准装置的主要误差来源,重点考虑了阿贝误差、环境温度误差的影响,同时对校准装置的主要误差源进行了误差分配和精度设计。结合实际测量条件,经计算可得出该低温液位校准装置的精度能达到 0.3‰,满足提出的设计要求,为进一步研究应用于航天运载器的低温液位校准技术提供了依据。

第三篇:基于单片机的液位模糊控制器设计论文

摘 要:液位控制由于其应用极其普遍,种类繁多,其中不乏一些大型的复杂系统,譬如在石油化工等工业生产中。它主要有以下几个特点:

1、时滞性很大。在大型、复杂的液位控制系统中,当改变进出容器的液体流量来控制液位时,控制效果在较长的时间后才能得到体现,这会使得最后的稳态误差较大,液位在期望值附近波动。

2,时变性。液位控制一般是通过控制液体流入量的大小来控制液位的,流出量是根据后续工艺生产的需求而调节,这种需求的数量和速度是在不断变化的。

3,非线性。容器内液体流出量不仅随后续工艺生产需求变化,即使在控制阀门保持不变的情况下,实际的流出量也随着液位高度的变化而发生一种非线性的变化。这几个特点,都严重影响PID控制的效果,当实际生产对控制有较高的性能指标要求时,就需要将智能控制方法引入到液位控制系统中来。

关键词:模糊控制;液位;PID;单片机模糊控制的基本原理

模糊控制属于智能控制的范畴,它是以模糊数学和模糊逻辑为理论基础、模仿人的思维方式而统筹考虑的一种控制方式。它是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制。模糊控制模仿人的思维方式,计算控制量时并不需要参数的精确量,而是以参数的模糊信息为基础,通过模糊推理得到控制量的模糊形式,然后再经过反模糊化处理输出具体的控制量。

模糊控制器的设计的基本原理

1. 在采样时刻,采样系统的输出值,然后根据所选择的系统的输入变量来进行计算,得到输入变量的具体值。一般系统通常选择误差及误差的变化情况作为输入变量。

2. 将输入变量的精确值变为模糊量。当然,在这之前需要先确定模糊变量的基本论域、模糊子集论域、模糊词集及隶属函数。系统中输入变量的实际变化范围称为变量的基本论域,对于模糊控制输入所要求的变化范围称为它们的模糊子集论域。模糊子集论域的确定和下一步的模糊推理中需要的模糊值有关。模糊值可用模糊词集来表示,人们对数值的模糊表示一般可用大、中、小加以区别,再加上正负模糊词集就可表示为:

{负 大,负中,负小,零,正小,正中,正大}

一般系统的输入变量的模糊子集论域所含的元素个数应为词集总数的两倍以上,这样才能确保模糊词集能较好地覆盖

模糊子集论域,避免出现失控现象。针对上面选用的模糊词集,模糊子集论域可选择为

{-6,-5,-4,-3,-2,一1,0 , 1,2 ,3 ,4 ,5 ,6 }

对于一个模糊控制系统,它的控制器输入变量的实际范围一般不会正好和模糊子集论域一致,这时就需要进行转化。假如基本论域为[a.b],模糊子集论域为[m, n],则将一个精确输入量x转化到模糊子集论域中的变量Y是通过以下公式来实现的。

y=(n-m)*[x-(b-a)/2]/(b-a)

模糊 子 集 论域和模糊词集之间是通过隶属函数来联系的。模糊变量的隶属函数就和普通变量的特征函数一样,但它的取值范围并不是单纯的0或1,而是在[0, 1]之间连续变化。隶属函数的形状常采用梯形、三角形、钟形、高斯形等。在实际应用中,为方便起见,采用三角形的较多。

3. 根据上一步得到的输入变量(模糊量)及模糊控制规则,按模糊推理合成规则计算控制量(模糊量)。模糊控制规则是根据操作者的经验或专家的知识,用if,then描述的一组条件语句。

4. 控制量的模糊量转化为精确量。上一步虽然通过模糊推理得到了控制量,但它是模糊形式的,而真正的执行机构不能接受模糊量,只能接受精确量,所以必须把控制量由模糊形式转化为精确形式,这一步也叫做解模糊化。模糊控制器的设计过程

2.1模糊控制器的结构设计

模糊控制器的结构设计是指确定模糊控制器的输入变量和输出变量。模糊控制器输入变量的个数称为模糊控制器的维数,目前广泛采用的均为二维模糊控制器.在此我们也选择这一结构形式。我们设计的是液位模糊控制器,就选择液位的误差和误差的变化作为模糊控制器的输入变量,分别记作E, Ec。模糊控制器的输出应该是用来控制液位的,液位实际上就是受流入量和流出量的影响,而流出量是根据后续工艺不停的变化,是不可控的。所以模糊控制器的输出就只有一个,作为控制流入量执行机构的控制量,记作U。对于模糊控制器的输出,可以有两种形式,一种是绝对的控制量输出,另一种是增量方式输出。在本次设计的模糊控制器中,我们选择了绝对值输出方式。

2.2模糊控制规则的设计

控制规则的设计一般包括三部分内容:选择描述输入输出变量的词集,定义各模糊变量的模糊子集和建立模糊控制器的控制规则。下面就分别来进行说明:

1.选择描述输入、输出变量的词集

对于液位误差、误差变化率及控制量我们选用相同的模糊词集,都用自然语言大、中、小来进行描述,将大、中、小再加上正、负两个方向并考虑变量的零状态,共有七个词汇,即

{负 大,负 中,负小,零,正小,正中,正大}

为叙述方便,用英文字头缩写表示为

{N B ,N M , N S ,Z E, PS, PM,P B}

其中,N=Negative, P=Positive, B=Big, M=Medium, S=Small, ZE=Zero。

2.定义各模糊变量的模糊子集

定义一个模糊子集,实际上就是要确定模糊子集隶属函数曲线的形状。对于输入变量误差和误差变化率,我们选用的模糊子集论域和隶属函数曲线都完全一致,所以在此就只针对误差的模糊子集的确定来进行说明。误差的模糊子集论域取[-6,6 ]之间,然后离散化,只取整数,所以它的模糊子集论域可表示为

{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 }

其中有13个元素,而模糊词集中有7个元素,基本满足了二倍的关系,可以保证不会出现失控现象。为了计算方便,将隶属函数曲线都选为三角形形式,而且根据经验,在靠近0附近,三角形的形状选的窄一些,这样有利于提高灵敏度,抑制超调。在远离0的地方,三角形的形状选的宽一些,因为这时候误差还很大,不会引起超调。至于三角形具体形状及位置的有关参数,是根据经验初步确定的,在控制器调试的时候还需要对这些进行反复的修改。

第四篇:加油站油罐液位监测系统解决方案及案例应用

加油站油罐液位监测系统解决方案及案例应用

随着传感器技术、通讯技术、计算机技术的发展,使得工业工程的自动化控制技术得到了迅猛提高。

目前,我国在储罐计量技术方面大多数采用传统的人工量尺方法,即计量人员每天需要投入大量的时间和精力去测量油罐中油品的液位,人工测量被采样油品的温度,利用储罐的容积表及相应的公式,最后再经过繁琐的计算才求出油罐中储油的数量和油品质量。所以这种方法存在一系列的问题,如计量精度受环境、人员等因素影响大;管理者劳动强度大,工作效率低;无法实现全天候计量,安全保障性差;存在较严重的环境污染等,于是改变这种笨拙局面越来越触发了油罐管理者迫切的呼唤和行动。

加油站的系统工程正是基于以上背景而设计和实施的,它是一种集成测量、计算、显示、传输、管理和监控的自动化管理系统,即传感器负责各个油罐的参数测量;控制器汇总所测数据的部分计算、显示和传输;上位机负责数据的最终的处理和管理监控。本系系统以高精度高稳定性的传感器为前提、以先进可靠的工业现场测控网络为基础、配合功能强大的数据处理软件,从而提高了测量数据的可靠性和准确性,也减轻了现场工作者和上层管理者的劳动强度。它为管理者实现最经济、最合理、最有效益的运营方式提供了有效手段。

根据加油站库的实际情况和自动化技术发展趋势,深圳信立科技采用先进可靠的测量仪器仪表和传感器,实现油罐油位、水位、温度的自动测量,依托现场总线技术来建立一个现场监测网络,罐前显示仪表先采集液位传感器、,再经通讯总线进入触摸屏,最后数据统一进入到电脑中,不仅仅满足了加油站的层次化管理,而且满足了加油站自动监控和信息化管理的需要。

1、深圳信立科技设计的加油站液位监测方案遵循以下设计原则:(1)严格执行国家有关工程建设各项方针、政策、规范和规定。

(2)仪器仪表、设备选型和自动化测量、管理系统方案首先满足工艺要求和用户使用需求,并遵循技术先进、设备可靠、安全实用、操作简单的原则。

(3)在满足近期使用需求的基础上,兼顾中、远期发展的需要。

2、加油站液位监测方案实例应用

深圳信立科技设计的加油站液位监测方案系统结构主要从数据传输网络上看,它可分为三层,上层为基于PC机的油库管理系统;中间为基于现场的显示仪表;底层为现场液位传感器。

由于此工程的油罐都在4米以上,所以均采用柔性数字磁致伸缩液位计(简称柔性尺),采用RS485接口,通讯介质为屏蔽双绞线,而现场配备罐前显示仪表。

该系统主要有液位传感器测量部分、罐前显示数据和传输部分、上位机数据处理部分等,每部分均包括相应的软硬件。

该系统能在油库油罐密闭的情况下,每个液位传感器完成对各自储油罐中油品的自动测量;现场控制器实现对整个库区液位传感器所测数据的运算、显示和远程传输;远程计算机结合所接收的数据,并通过其内部的专用管理软件,实现油罐中油品参数的分析,直接反映出储罐的运行情况,诸如:罐中的储油量、含水量、油品温度、罐的渗漏情况、油量的动态变化等各项数据;管理者可通过自己的计算机及时地掌握和了解每个储罐的运行情况,从而合理地进行生产安排和调度。

3、软件基本实现的功能简单说明

(1)油罐监测功能

监测油罐各项参数:如罐内的液位、油水分界面、各单点温度、容积等,在计算机监控系统上显示;

(2)报警功能

根据用户的要求设定各项报警功能,如:高低液位报警功能、油罐渗漏报警功能、油水界面高位报警功能、突发事件报警功能等;

(3)报表功能

能够生成各种报表,如油品入出报表、日报表、月报表、班组报表和其它用户自定义报表等。

(4)储存和分析功能

可以根据用户的要求,设置历史数据的存储天数,该历史数据能用于特定的分析,如上层管理人员依此进行事后查阅。

(5)数据查询功能

可对各类型数据进行查询,包括实时数据和历史数据查询、报警记录查询、事件记录查询、油品入出记录查询等。

(6)流程监控功能

可根据需要随时查看任一油罐或群罐各项参数以及某罐的当前状态。(7)趋势曲线功能

可查看每个油罐的各种参数和不同油罐的同一类参数的实时曲线和历史趋势曲线。(8)打印功能

系统支持各种报表进行手动/自动定时打印,可打印各种趋势曲线、各个流程画面以及事件记录等。

(9)扩展功能

系统规模可扩展,可根据用户需要随时添加硬件或软件升级。

第五篇:基于单片机的液位控制器设计

专业基础综合实验报告 题目:测控技术与仪器专业

名:学

号:专业班级:

1、总体设计方案

1.1 设计功能及要求

1、利用单片机和传感器构建一套完整的水位自动控制系统。要求既能实现水位自动控制,又能显示实际水位,便于用户监视。在水塔中经常要根据水面的高低进行水位的自动控制,同时进行水位压力的检测和控制。本液位器具有水位检测、报警、自动上水和排水(上水用电机正转模拟,下水用电机反转模拟)、压力检测功能。

2、该系统以89S52单片机为水塔水位控制系统的核心,用传感器采集水压模拟信号,然后将模拟信号送入A/D转换器,换算出某一时刻水塔水位的实际高度,然后拿它与标定水位进行比较,要求实时检测水箱的液位高度,并与开始预设定值做比较,由单片机控制开关的开断进行液位的调整,最终达到液位的预设定值。检测值若高于上限设定值时,要求报警,断开继电器,控制水泵停止上水;检测值若低于下限设定值,要求报警,开启继电器,控制水泵开始上水。现场实时显示测量值,从而实现对水箱液位的监控。如此重复“测量、比较、开启”这三步,直至实测水位与标定水位的偏差落入给定的精度范围之内。落入给定精度范围之后,将两个水泵同时关停。

电路焊接好后,接通电源,改变液位使检测点变化,当液位在A点以下时红灯连续亮并且发出频率较高的报警声,显示00,电机正转;当A≤液位

3、控制系统中标定水位用键盘输入,用十进制数码显示。本液位器具有水位检测、报警、自动上水和排水、压力检测功能。该控制器主要由89S52单片机,0809A/D转换器,A、B、C三点水位检测电路,压力检测电路、数码显示电路、键盘和电源电路组成。

4、可根据需要设定液位控制高度,同时具备报警、高度显示等功能,液位自动控制系统工作流程如下:将压力传感器传送来的电流信号经过前级放大和A/D转换进入单片机,经单片机计算处理(与用户的设定值作比较)。将输出数字量进行D/A转换送给电动执行机构。

5、基于单片机的水位自动控制系统的软件设计

本论文是以单片机为核心设计水塔水位控制系统,包括硬件电路的设计和控制系统程序的设计。通过此系统使水塔水位保持在要求的高度

1.2 设计方案

1.2.1硬件设计方案

(1)基于单片机的通用水位自动控制系统的硬件设计系统硬件部分的设计采用模块化的设计方法,根据功能的不同,把系统划分为如下模块(图2)。

图2 系统模块图

(1)硬件设计

液位控制器的硬件主要包括由单片机、传感器(带变送器)、键盘电路、数码显示电路、A/D转换器和输出控制电路等。

工作原理:基于单片机实现的液位控制器是以AT89C51芯片为核心,由键盘、数码显示、A/D转换、传感器,电源和控制部分等组成。工作过程如下:水箱(水塔)液位发生变化时,引起连接在水箱(水塔)底部的压力传感器,压力传感器的压力受到水的压力,即把变化量转化成电压信号;该信号经过运算放大电路放大后变成幅度为0~5 V标准信号,送入A/D转换器,A/D转换器把模拟信号变成数字信号量,由单片机进行实时数据采集,并进行处理,根据设定要求控制输出,同时数码管显示液位高度。通过键盘设置液位高、低和限定值以及强制报警值。该系统控制器特点是直观地显示水位高度,可任意控制水位高度。

1.2.2软件设计方案

(1)设计框图

(2)原理:通过软件设计将将模拟信号送入A/D转换器,换算出某一时刻水塔水位的实际高度,然后拿它与标定水位进行比较,要求实时检测水箱的液位高度,并与开始预设定值做比较,由单片机控制开关的开断进行液位的调整,最终达到液位的预设定值。检测值若高于上限设定值时,要求报警,断开继电器,控制水泵停止上水;检测值若低于下限设定值,要求报警,开启继电器,控制水泵开始上水。现场实时显示测量值,从而实现对水箱液位的监控。

2.硬件设计

2.1 液位检测电路

2.2 单片机最小系统

2.3 LED显示电路

2.4 按键电路

2.5 报警电路

2.6 电源电路

我们组做的是按键电路、报警电路和电源电路 PCB板图如下

3.软件设计

3.1 主程序设计

系统主程序设计:

ORG

0000H AJMP MAIN ORG

0060H MAIN: MOV P1, #FFH

;P1 P3口初始化置1 MOV

P3,#FFH JNB P1.3,AUT

;若手动在自动位置,跳到自动模式子程序 AJMP MEN

;否则转到手动模式子程序 END

自动模式子程序设计

AUT:NOP

;空命令 JNB P1.2 , LG

;水位高—LG JB

P1.1

LD,;水位没低---LD CLR P3.1

;水位低报警

JB

P1.0, LDD

;水位未低低---LDD CLR P3.0

;水位低低报警 JNB 3.1

P1.6,Y1

;M1已启动—Y1 CLR P1.4

;否则启动M1 Y1: JNB P1.7 ,Y2

;M2已启动---Y2

CLR P1.5

;否则启动M2 Y2: ACALL DELAY

;延时1分钟

AJMP AUT

;返回自动模式

LDD: JNB P1.6 ,Y3

;单独运行M1(LDD〈水位〈LD)CLR P1.4 Y3: JB

P1.7 Y2 SETB P1.5 AJMP Y2 LG: CLR P3.2

;水位高报警 LD: AJMP MAIN

;返回主程序

手动模式子程序设计

MEN: NOP JNB

P1.1 , MAIN

;水位高返回主程序 ACALL KEY CJNE A ,#FOH,NN

;有无键合 AJMP MEN NN:

JNB

ACC.4 ,HM1

JNB

ACC.5, HM2 JNB

ACC.6 ,DM1 JNB

ACC.7 ,DM2 AJMP MEN HM1: JNB

P1.6 ,MEN CLR

P1.4 AJMP MEN HM2: JNB

P1.7, MEN CLR

P1.5 AJMP MEN DM1: JB

P1.6, MEN SETB P1.4 AJMP MEN DM2: JB

P1.7, MEN SETB P1.5 AJMP MEN RET

3.2 子程序设计

3.2.1 键盘子程序设计

有无键合子程序:

KEY:

ACALL

KS1

;有无闭合 JNZ

LK1 ACALL

TIM AJMP

KEY

;无键闭合返回 LK1:

ACALL

TIM ACALL

TIM ACALL

KS1 JNZ

LK2

延时1S主程序:

T1M1:

MOV

R1, #F0H L4:

MOV

R2, #08H L1:

MOV

R3, #FAH L2:

MOV

R4, #FAH L1:

DJNZ

R4,L1 DJNZ

R3,L2 DJNZ

R2,L3 DJNZ

R1,L4 RET

3.2.2A/D转换子程序设计

A/D模数转换程序

入口参数:30H---33H;出口参数:BAI,SHI,GE CHANGE

CLRF BAI

CLRF SHI

CLRF GE

;先清除结果寄存器

MOV FW 31H

;

ADD WF 30H,1

MOV FW 32H

ADD WF 30H,1

MOV FW 33H

ADD WF 30H,1

RRF 30H,1

RRF 30H,0

MOV WF TEMP

MOV LW 64H

;减100,结果保留在W中

SUB WF TEMP,0

BTFSS

TATUS,C

;判断是否大于100

GOTO

SHI_VAL

;否,转求十位结果

MOVWF

TEMP

;是,差送回TEMP中

INC F BAI,1

;百位加1

GOTO

$-6

;返回继续求百位的值 SHI_VAL

MOV LW 0AH

;减10,结果保留在W中

SUBWF

TEMP,0

BTFSS

STATUS,C

;判断是否大于10

GOTO

GE_VAL

;否,转去判断个位结果

MOVWF

TEMP

;是,差送回TEMP中

INCF

SHI,1

;十位值加1

GOTO

$-6

;转会继续求十位的值 GE_VAL

MOVFW

TEMP

MOVWF

GE

RETURN 显示程序

入口参数:BAI,SHI,GE 出口参数:无 DISPLAY MOV FW

BAI

CALL

TABLE

MOVWF

PORTD

BCF

PORTA,3

CALL

DELAY

CALL

DELAY

BSF

PORTA,3

MOVFW

SHI

CALL

TABLE

MOVWF

PORTD

BCF

PORTA,4

CALL

DELAY

CALL

DELAY

BSF

PORTA,4

MOVFW

GE

CALL

TABLE

MOVWF

PORTD

BCF

PORTA,5

CALL

DELAY

CALL

DELAY

BSF

PORTA,5

RETURN

;个位的值

;显示百位

;显示十位

;显示个位

超导磁体低温液位监测单元的设计与实现论文(共5篇)
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