多功能参数检测系统(单片机).doc

毕业设计  1 总体设计方案 该部分主要是针对课题的要求及最终要实现的功能进行总体的方案设计，设计出最佳框架和各个模块，以便于硬件选型、电路设计和软件编程。 1.1 设计方案总体框架 1.1.1 系统框图设计 基于单片机的多功能参数检测系统，其主要实现的功能如下： （1）温度检测：对水温进行检测并转化为标准电流信号，通过电流电压转换电路、A/D转换电路、单片机最终将温度值显示。 （2）压力检测：对管道压力进行检测并转化为标准电流信号，通过电流电压转换电路、A/D转换电路、经过单片机处理并显示在显示器上。 （3）流量检测：对管道流量进行检测并转化为电流信号，通过电流电压转换电路、A/D转换电路、单片机将管道流量值显示出来。 （4）液位检测：可以对水槽内液位进行检测并转化为电流信号，通过电流电压转换电路、A/D转换电路、单片机最终将水槽内液位值显示。 （5）按键功能：可以通过按键选择对温度、压力、流量、液位四个参数进行单独检测还是循环检测。 （6）显示功能：单独或轮流显示与刷新温度、压力、流量、液位四个参数的测量值。 （7）报警功能：当实际测量值高于预设上限值或低于预设下限值时，声光报警。 根据课题要求及其所需要实现的功能最终设计出总体框架，系统框图如图1.1所示： 图1.1 系统框图 1.1.2 硬件的选型 1、温度传感器 由于所需测量的温度为水的温度，所以选择温度传感器的测量范围应为0~100℃，且选择传感器要求精度高、转换速度快、简单实用。 2、压力传感器 由于所需测量的压力测量范围为0~1.4MPA， 3、流量传感器 由于所需测量的流量测量范围为0~0.6立方米/小时， 4、液位传感器 由于所需测量的液位测量范围为1~1000MM， 1.2 单片机开发环境 1.2.1 电路图绘制软件 本设计中电路图的设计使用常用的电路图绘制软件Protel99 SE，该软件功能强大，开发系统具有中文版本，便于使用，其特点介绍如下： Protel99 SE共分5个模块，分别是对于电路原理图的设计、对于PCB开发板的设计（针对信号完整性能分析包含在内）、对于原理图混合信号部分的仿真、自动布线器以及PLD设计。 以下针对Protel99SE的一些必威体育精装版功能进行介绍： ◆多余30种电气连接网络表可以被生成； ◆拥有较为强大的编辑全局功能； ◆某一级器件在原理图中被选择，同样的器件在PCB图中也将被选择； ◆可以一起运行PCB和原理图，并允许在打开的PCB图和原理图之间相互有哪些信誉好的足球投注网站元器件、网络、引脚； ◆原理图到PCB图（正向注释元器件标号）和PCB图到原理图（反向注释元器件标号）都可进行，以实现PCB图和电气原理图设计上的一致性； ◆符合国际标准标题栏输出和GB4728国际标准库即国际化设计要求；简单方便使用的数模混合仿真（兼容SPICE 3f5）； ◆对于原理图设计PLD和CUPL语言都支持使用，标准JED下载文件可以被生成；PCB可设计16个电源-地层、32个信号层和16个机加工层； ◆拥有超强的“规则驱动”设计环境，支持批处理的和在线的设计规则检查； ◆拥有智能覆铜功能，根据具体情况覆铜可实现自动重铺； ◆提供多种工业中常用的标准电路板作为模版； ◆拥有放置汉字的功能； ◆DXF格式文件和DWG格式文件都可输入和输出，可以和AUTECAD等软件进行数据之间的交换； ◆智能封装导航对PGA和BGA封装十分方便； ◆打印预览功能简便实用，打印结果的控制无需修改PCB文件； ◆它的3D显示十分独特，安装事物后的效果可在压板前看到； ◆可以轻松实现输出测试点报告、贴片机文件、钻孔文件、材料清单、光绘文件等的CAM处理； ◆便利的测量工具与反射和串扰仿真的波形显示结果相互结合； ◆拥有帮您解决信号完整性问题的专家导航。 1.2.2 Keil编程软件 单片机的设计不仅需要硬件，同样也需要软件，有两种方法可使汇编语言源程序变成CPU可执行的机器码：一种方法是机器汇编，另一种方法是手工汇编，手工汇编的方法现今已经很少使用。采用汇编软件将源程序变成机器码机器汇编的方法为机器汇编方法，A51汇编软件为早期使用于MCS-51的编程软件，随着不断发展的单片机开发技术，编程软件已由汇编软件发展为高级语言，目前普遍应用在开发MCS-51系列单片机的汇编软件为Keil编程软件。Keil软件近年来已纷纷得到了各仿真机厂商的全面支持。Keil编程软件不仅拥有连接器、库管理、C语言编译器、宏汇编的开发环境还拥有强大功能的仿真调试器开发环境，集成的开发环境uVision将以上部