基于单片机的水塔水位控制系统设计及仿真 联系客服

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图4—1 仿真原理图

4.2 硬件电路调试

(1)焊接电路时注意布局是否合适,芯片摆放是否正确,元器件是否齐全。 (2) 焊接好电路后,用万用表检测电路是否有短路、断路现象发生,检测地线和电源线是否短路。

(3) 用万用表按照电路原理图重新检查电路,检查是否有焊接错误的情况发生,检查元器件是否虚焊。

(4)插上芯片,注意管脚方向是否与PCB设计一致。 (5)连通电源,检查电路在没有程序时是否与仿真结果一致。

4.3 硬件电路出现的问题及解决方法

ADC0809芯片发烫 解决过程:开始考虑是否是电源接错了,导致接在ADC0809两端的电压过大导致的,用万用表检测后发现电源正确,后经老师指导找出问题是使用双电源供电,两个电源电压有偏差,导致芯片发烫,后改正后芯片正常工作。 数码管有第一个不显示 解决过程:开始考虑是否是程序的问题导致数码管不显示,仔细检查程序后,经proteus仿真证明程序没有问题,后考虑是不是数码管出现问题,交换数码管控制信号线后,发现第一个数码管的信号线能使其他数码管显示,后用万用表检测发现它的两个管脚短路,证明第一个数码管已损坏,不能显示,于是重新换取数码管后,数码管显示正常[10]。

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4.4 软件程序调试

本设计调试程序使用的是Keil编译软件和Proteus仿真软件。先将编辑好的程序进行编译,检查程序是否有语法上的错误。在编译、连接无错误和警告后,把程序进行分块调试。然后用单步调试的方法进行检查寄存器中的内容是否与预期结果一致。例如:显示部分,在调试中,可以用相关窗口查看相应寄存器的内容,35H单元存放采样值,30H,31H,32H,33H单元内容则为其转换值,再对比显示的数据就可以知道是否正确[11]。

运行编译生成.hex文件,然后在Proteus中加入.hex文件,进行仿真,查看显示是否正确,能否达到要求。进行单步调试,查看硬件电路的电平是否和预期结果一致。

用STC_ISP_V3.1软件将.hex文件烧写进单片机中,与硬件相连接。通电后,用万用表检查电路的电压是否与仿真图中的电压一致,用仿真结果验证硬件电路是否正确

[12]

4.5 软件程序调试出现的问题及解决方法

在仿真时,ADC0809不能进行仿真 解决方法:在仿真时使用Proteus软件,芯片ADC0809不能进行仿真,系统提示是没有模型,于是仿真时采用ADC0808芯片进行。由于ADC0809与ADC0808的区别在于:ADC0808的输出数据线D0~D7是从高位依次到低位,ADC0809的输出数据线D0~D7是从低位依次到高位。于是采用ADC0808进行仿真,ADC0809用在实物电路上[13]。

在Keil中编辑程序时,程序出现有错误,其不能运行 解决方法:在Keil中运行后双击出现的错误,错误行被指出来,根据程序的上下文,改正出现的错误。由于在程序中START后少添加了“:”,使得程序不能运行,改正后程序运行正常[14]。

4.6 联机调试总结

联机调试是做硬件电路中的一个很重要的环节,它的调试结果直接体现出对硬件和软件的熟悉程度,对任务的理解。

在整个调试过程中对Keil编译软件,STC_ISP_V3.1烧写软件和Proteus仿真软件有了进一步的认识和理解,对AT89C51单片机的汇编语言有了更进一步的了解,和同学的交流更进一步的提高自己。通过对调试软件和硬件时出现的一些问题的讨论,使我能更好的对电路、程序有个更深的认识,使我学会了分析电路的方法和技巧[15]。

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第5章 结论

在本次毕业设计中完成了电路原理图设计,PCB板设计,电路焊接,程序的设计,软、硬件的联机调试。硬件电路的各个模块,包括单片机最小系统电路,A/D转换电路,数码管显示电路,报警电路等都能够正常工作。在与软件进行联机调试时,通过改变电位器阻值的变化来模拟液位的变化,液位数值在数码管上显示,液位在小于1.5米时低位报警灯报警,液位在1.5米到4.0米时不报警,液位大于4.0米时高位报警灯报警。芯片ADC0809的转换精度为1/256,所以本电路的最小分辨率为1/256V。

本次毕业设计完成了任务书下达的所有任务,实现了液位的检测及液位的显示,并实现了超限报警。显示液位范围为0~5m,显示的最小分辨率为1/256V。它是一个可以应用于一般工业的液位检测及显示系统的设计方案,测量范围和测量精度满足一般工业应用需要。

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致谢

本次毕业设计是在周经国老师的悉心指导下完成的,在论文设计期间受到周老师很大的帮助和指导,在这里衷心的感谢周老师在本次毕业设计中给予的关心和支持。

同时,我还要感谢一下一起完成毕业论文小组的同学们,如果没有你们的支持和倾心的协助,我是无法解决这些困难和疑惑,最终能够让本文顺利完成。至此论文付梓之际,我的心情无法保持平静,从开始选择课题到论文的答辩,有无数可敬的师长、朋友给了我很多的帮助,在这里请您接受我诚挚的谢意!

金无足赤,人无完人。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和同学批评和指正!

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