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辽宁工业大学课程设计说明书（论文）

第1章课程设计的方案

1.1概述

“单片机与接口技术”课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知

识的深化和提高。因此，要求学生能综合应用所学知识，设计与制造出具有较复

杂功能的小型单片机系统，并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。能

够较全面地巩固和应用“单片机”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌

握小型单片机系统设计的基本方法。培养独立思考、独立收集资料、独立设计

规定功能的单片机系统的能力；培养分析、总结及撰写技术报告的能力。

1.1.1液位检测的意义

液位检测广泛用于各种行业领域，它几乎遍及生产与生活的各个领域,尤其

工业生产过程如石油、化工、医药和食品等行业领域中,液体的测量不但要求精

度高,还需很好地适应工业现场的特殊环境,具有在恶劣环境下持续传感的能力,

由于液体性质物理环境的复杂性，给准确检测液位变化带来的很大的困难。故对

液位测量提出了精确、实时、在线的要求。随着科学技术与生产的迅速发展,液

位自动检测领域出现了种类多样的测量手段，对其经济性、技术性提出了很高的

要求。

1.1.2液位检测的发展现状和趋势

由于液位检测应用领域的不同，性能指标和技术要求也有差异，但适用有效

的测量成为共同的发展趋势，随着电子技术及计算机技术的发展，液位检测的自

动控制成为其今后的发展趋势，控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机

界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地

减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性。随着计算机控制技术

应用的普及、可靠性的提高及价格的下降，液位检测的微机控制必将得到更加广

泛的应用。

1.1.3液位检测系统的任务和所要达到的目标

该系统功能结构主要分为五个方面：一、使用压力传感器去采集与压力相对

应的电压值；二、由于本系统使用的KYCW07系列液位传感器输出电压较小，所

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以输出电压必须经过放大电路放大再传送至A/D转换器；三、从A/D转换器出来

后的信号变成了相应的数字信号，再将其传送给89C51单片机；四、编程，建立

若干逻辑模块对数据进行一系列的处理与控制。最后，把信号传送给数码管进行

显示。

1.2系统总体结构

传感器滤波电路阻抗匹配及放大电路

显示输出电路CPUA/D转换电路

图1.1系统总体框图

各部分功能电路的作用：

⑴.传感器——采集信号

⑵.滤波电路——减少整流后直流电中的脉动成分

⑶.阻抗匹配及放大电路——放大信号

⑷.A/D转换电路——实现模数转换

⑸.CPU——信号处理

⑹.显示输出电路——显示结果

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第2章课程设计内容

2.1单片机基本电路设计

AT89C51（如图2.189C51引脚图）是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能

CMOS8单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和

128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失

性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）

和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可

灵活应用于各种控制领域。

AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32

个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行

通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并

支持两种软件可选的节电工