毕业设计-单容水箱液位检测仪设计.docx

单容水箱液位检测仪设计摘要随着微电子工业的迅速开展,单片机控制的智能型控制器广泛应用于 电子产品中。本系统采用单片机STC89C51为控制核心来实现水位的基本控制功 能。系统由键盘、LCD12864. PCF8591.液位传感器LM1042.电源和 控制局部组成。系统从硬件电路设计，软件与上位机软件设计等几个方面 介绍了基于单片机的单容水箱液位检测仪设计过程，给出相应的软件设计 流程图和C语言程序以及原理图，并用keil软件编程仿真。最终实现了液 位的实时测量与监控。系统可根据需要设定水位控制的高度，同时具备超限报警和故障报警 功能，具有良好的检测控制功能。关键词：STC89C51 ; LCD12864显示；液位检测3. 3液位传感器设计在LM1042传感器电路中,7脚和10脚主要用于对探针2的调整， 由于本系统只用到探针1 ,故可将7脚和10脚直接接地；1脚是热阻探 针输入端；5脚为探针故障端；6脚是电源端;3、4脚分别接PNP管的 发射极和集电极用于给探针提供200MA的固定电流；16脚为模拟电压 输出端，输出与液位成正比的模拟电压；12、13脚用来调整探针的测量 周期；9、14脚外接两个电容作为探针的记忆电容，记忆探针的电压值。 如图3.3是LM1042的外围电路连接图1 41 11 41 1C9 moxnvBEASROMEA p MGNDSUP VREG MEMCPRBREF PNPBS>R1C C7=pf 10K - GNB30S0 1H1SRU IKGNDGNB GNB图3.3 LM1042外围电路图3. 4 AD转换单元硬件设计AD转换模块是系统中较为重要的一局部，由于涉及到模拟局部,AD转换器的结构较为复杂，如图3.4是本设计中AD转换电路图。vccvccvccGNB GND图3.4 AD转换电路图上图中网络标号SDA和SCL接到单片机的弓脚上，PCF8591的3个 地址引脚AO, A1和A2接到地上，4个模拟通道选其中一个通道作为采集 数据用。3. 5其他电路及系统PCB图蜂鸣器的作用，蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电 压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车 电子设备、 机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器电路设计时 需加一个NPNMOS管来驱动蜂鸣器。设计电路如图3.5。根据原理图画 出如图3.6所示系统PCB图。VCCQ1NPNR7VCC|IZZ4.7KB1P1.0图3.5蜂鸣器电路图图3.6系统PCB图第4章软件设计4.1系统软件设计8051系类单片机共拥有111条系统指令，可实现51种基本操作。然而汇编语言指令却有程序的可读性低，程序开发人员的开发时间长与开 发难度大，程序移植性差等缺点。C语言是一种编译型程序设计语言。它 兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。用C语言来编写目 标系统软件程序，会大大缩短开发周期，增加软件的可读性，便于改进和 扩充。用c语言进行51系列单片机程序设计是单片机开发与应用的必然 趋势。keilC51开发工具套件可用于汇编C语言程序、汇编源程序,链接 和定位目标文件和库，创立HEX文件以及调试目标程序。本设计使用KeilC51|jVision5为开发编译环境，使用C语言编写程序,实现各模块功 能设计。系统主程序的功能主要是完成对单片机的初始化，设置警戒液位 的上下限，实时显示液位值以及键盘扫描等工作。如图4.1程序流程图。图4.1系统程序流程图4. 2各模块程序分析 4. 2.1主程序设计每个程序都是从main函数的起点开始执行，这意味着每个程序都必 须在某个位置包含一个main函数。下面给出本次设计的主程序：void main( void )(Init_ST7920();while( 1)(DisplayllpdataO;if(!KEY_ADD)(DelayMs(5);if(!KEY_ADD)(while(!KEY_ADD);(num L2 + +;if(num_L2>30)num_L2=20;)if(!KEY_DEC)(DelayMs(5);if(!KEY_DEC)(while(!KEY_DEC);(num L2;if(num_L2<10)num_L2=20;)LCD_POS(3,0);sprintf(DisplayBuf3, "L2=%d", num_L2);LCD_WriteString(DisplayBuf3);) 4. 2. 2显示模块软件设计显示模块采用的是LCD12864液晶显示屏，在数字电路中,所有的数 据都是以0和1保存的，对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到 不同的结果。对于显示英文操作，由于英文字母种类很少，只需要8位 (一字节)即可。而对于中文，常用却有6000以上,于是我们的DOS 前辈想了一个方法,就是将ASCII表的高128个很少用到的数值以两个为 一组来表示汉字，即汉字的内码。而剩下的低128位那么留给英文字符使 用，即英文的内码。那么，得到了汉字的内码后，还仅是一组数字，那又 如何在屏幕上去显示呢？这就涉及到文字的字模，字模虽然也是一组数 字，但它的意义却与数字的意义有了根本的变化，它是用数字的各位信息 来记载英文或汉字的形状。液晶显示局部程序如下：Void DisplayUpdata(void)(uchar i,num2=0;float Vol;uchar num3=25;num2 = ReadADC(0);num = ReadADC(0);Vol=(float)num2)*5/42.5;sprintf(DisplayBuf, "Ll=%.lf", Vol);LCD_POS(0,0);i=0;while(disli!='0')Write_Data(disli);i+；)LCD_POS(1,0);LCD_WriteString(DisplayBuf);if(Vol>num_L2) (bee=!bee;)LCD_POS(2,0);i=0;while(dis2i!='0')(Write_Data(dis2i);i+；DelayMs(50);)4. 2. 3 A/D转换程序设计本设计采用PCF8591 , PCF8591片内有控制寄存器，单片机通过向 该寄存器写入控制字来控制A/D和D/A转换，为此在转换之前要进行写 控制字传送。操作过程中，在PCF8591接收到的每个应答信号的后沿触 发A/D转换，随后就是读出转换结果，但读出的是前一次的转换结果。 所以"读数据0"是一次无效的操作。控制字节用于实现器件的各种功 能，如模拟信号由哪几个通道输入等。控制字节存放在控制寄存器中，总 线操作时为主控器发送的第二字节。其中：DI、D0两位是A/D通道编号：00通道0 , 01通道1,10通道2,11 通道3 ,自动增益选择(有效位为1)。D5、D4模拟量输入选择：00为 四路单输入、01为三路差分输入、10为单端和差分配合输入、11为模拟 输出有效。当系统为A/D转换时，模拟输出容许为0.模拟量输入选择位取值由 输入方式决定，四路单输入时取00 ,三路差分输入时取01 ,单端与差分 输入时取10 ,二路差分输入时取11.最低两位时通道编号位，当对0通道 的模拟信号进行A/D转换时取00 ,当对1通道的模拟信号进行A/D转换 时取01 ,当对2通道的模拟信号进行A/D转换时取10 ,当对3通道的 模拟信号进行A/D转换时取11。在进行数据操作时，首先是主控器发出起始信号，然后发出读寻址字 节，被控器做出应答后，主控器从被控器读出第一个数据字节，接收器发 出应答，主控器从被控器件读出第二个数据字节，一直到主控器从被控器 中读出第n个数据字节，接收器发出非应答信号，最后主控器发出停止信 号（启动和停止信号只能由主控器件发出）。12c总线基本数据传输格 式。12c总线上的数据传输按位进行，高位在前，低位在后，每传输一个 数据字节通过应答信号进行一次联络，传送的字节数不受限制。启动信号由主控器件发出，在发出启动信号前，主控器件要通过检测 SCL和SDA来了解总线情况。假设总线处于空闲状态，即可发出启动信 号，启动数据传输。在启动信号之后发出的必定是寻址字节，寻址字节由 7位从地址和1个方向位组成。其中从地址用于寻址从器件，而方向位用 于规定数据传输方向。寻址字节通常写为SLA+R/W,其中R代表读，W 代表写。R/W=l时，表示主控器件读（接收）数据；R/W=0时，表示 主控器件写（发送）数据。所以通过寻址字节即可知道要寻哪个器件以及 进行哪个方向的数据传输。当主控器件发出寻址字节后，其他各器件都接收到了总线上的寻址字 节，并与自己的从地址进行比拟，当某器件比拟相等确认自己被寻址后， 该器件就返回应答信号，以作为被寻址的响应。此时，进行数据传输的主 从双方以及传输方向就确定了下来，然后进行数据传输。数据传输同样以字节为单位，数据字节传输需要通过应答信号进行确 认。所以每传输一个字节就有一个应答信号，直到数据传输完毕，主控器 件发出停止信号。结束数据传输，释放总线。12c总线的状态和信号：启动信号和停止信号。串行数据传输的开始和结束由总线的启动信号和停止信号控制，启动 信号和停止信号只能由主控器件发出，它们对应的是SCL的高电平与 SDA的跳变。当SCL线为高电平时，主控器件在SDA线上产生一个电平 负跳变时，这便是启动信号，总线启动后，即可进行数据传输。当SCL线 为高电平时，主控器件在SDA上产生一个电平正跳变，这便是总线的停 止信号PCF851局部程序如下：Unsigned char ReadADC（unsigned char Chi）SendByte(AddWr);SendByte(AddWr);unsigned char Vai;Start_I2c();if(ack=O)return(O);SendByte(0x40|Chl); if(ack=O)return(O);Start_I2c();SendByte(AddWr+l); if(ack=O)return(O);Val = RcvByte();NoAck_I2c();Stop_I2c(); return(Val);)KAZI-CBS OQIGC 他 VMKZ »»第5章系统测试根据所设计系统的软件流程图，编写相应的程序在Keil软件环境下进 行编程编译。通过制作PCB板子并焊接实物板进行实验测试，实验结果 说明，该系统能成功实现了水位检测、电机故障检测、处理和报警等功 能，具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性强。如图5.1是系统测 试现象，当液位超过所设定的液位值时即L1大于L2时，蜂鸣器会发出声 音报警。注水后的液位为：八Ll=18,2;最大控制液位为：.L2=18)I ASO。喝乐?1;缄黑麟曲5 W V,，"砚kW产油8= .图5.1系统测试图目录第1章绪论1第2章课程设计的方案32.1 概述32.2 系统组成总体结构3第3章硬件设计43.1 硬件设计概要4系统硬件电路设计原那么43.1.1 系统硬件选择43.2 单片机最小系统设计73.3 液位传感器电路设计83.4 AD转换单元硬件设计83.5 其他电路及系统PCB图9第4章软件设计114.1 系统软件设计114.2 各模块程序分析12主程序设计124.2.1 显示模块软件设计13A/D转换程序设计14第5章系统测试17第6章课程设计总结18参考文献19附录20第6章课程设计总结设计过程中我遇到了很多的困难，因为知识是不连贯的，所以需要准 备很多方面的知识去融合，去联系。由于在学习的时候更注重的是书面上 的东西，而本次课程设计更多的是锻炼了我们的动手动脑能力，让我们有 机会把课上学习的知识转化为可以在实际生产生活中应用的技术。本次课 程设计的系统主要介绍了水体的液位检测控制，介绍了 STC89c51单片机 在液位控制系统中的应用，介绍了它们的引脚和在系统中的电路图，利用 LCD12864来进行信号的输出显示，我设计的硬件系统的结构简化,系统精 度高，具有良好的人机交互功能，并设有液位报警，有问题立即就能发现。 通过自动调节控制液位并实现水体的液位报警。液位控制在设定值上正常 运行不需要人工干预，操作人员劳动强度小。通过本次课程设计，我了解到自己的知识应该充分利用在实践上，在 实践中把书本上的知识固化成自己的能力。在设计系统的时候也有很多的 想法，但是有一些想法被否认了，最终完成设计的时候优先考虑了在课程 上学习到的知识，并且和单片机、电子电路的知识结合起来。这次设计之 后，我感觉到自己在自动化专业上的学习应该还有很长的路走，自动化是 一个很有前途的行业，它涉及了生产生活的多个方面，对人们的影响可想 而知，所以，学好自动化专业的知识不仅仅是对自己能力提升和自我价值 的实现，更是一件很有意义的事，可以让自己有所感触，有所收获的事 业。在最后，我很感谢所有传授我知识的老师，和关心帮助我的同学，正 是在他们的帮助下我才能顺利地完本钱次课设。参考文献1王峰.基于单片机的水位控制系统设计分析J.科技创新与应 2015,07(3):44.2唐灵军，唐杰，谟超，胡斌.基于单片机的水位控制系统设计J.电子设计工 程,2012,08(16):62-64.3唐彬夏，许建明.基于单片机的水塔水位控制系统设计J.电子制 作,2013,02(8):59-61.4吴再群.基于单片机的水位控制系统几电子科技,2013,06(11):80-81.5吴瑞坤，黄铁勇.基于单片机的水位测量及控制电路设计几廊坊师范学院 学报(自然科学版),2013,05(14):51-53.蔡黎.一种基于单片机的水位自动控制系统设计几仪器仪表用 户,2009,04(11):26-27.刀张盛,姜振兵.基于AT89C51单片机的水箱水位检测控制系统设计J.科 技广场,2010,09(9):122-124.8朱昌富.基于单片机的水位监控系统J.宁德师范学院学报(自然科学 版),2012,02(14):169-172.9黄金林，赵翠玉.基于AT89C51单片机的水位自动控制器几江苏技术师 范学院学报(自然科学版),2009,036:5-9.10刘瑞涛.基于单片机控制的水位远程监控系统几中小企业管理与科技 (上旬干。2014,03()18:320-321.11王琪.基于单片机水塔的水位控制系统仿真模型研究J启动化与仪器 仪表,2010,0(16)1:10-13.12何立民.单片机应用系统设计M.北京：北京航空航天大学出版社, 2008:26-28附录VCC系统总体原理图VCC17181920o2 3 411- 1- 1111RpC222pFriO1Y1P1.0VCCPl.lPO.O(ADO)Pl.2PO.KADl)Pl.3P0.2(AD2)Pl.4P0.3(AD3)Pl.5P0.4(AD4)Pl.6P0.5(AD5)Pl.7P0.6(AD61RSTP0KAD71P3.0(RXD)EAfVPP)P3.UTXD)ALE(PROG)P3.2ONT0)PSENP3.3(INT1)P2.7(A15)P3.4(T0)P2.6(A14)P3.5CT1)P2.5(A13)P3.6(W)P2.4(A121P3.7(RO)P2.3(A11XTAL2P2.2(A10)XTAL1P2.1(A9)GNDP2.0(A8)39383736353433323130292827UI 1-2-3-4-5 6 7 8 940AT89C5122pFGND.0J234.5.6.7 po.po.po.po.po.po.po.po.阻lHl抖J1(* ! 1电源接口VCCGNDGNDVCCAOUTVreiAGND EXT OSD SCL SDAVCCGNDvcc|R74.7KK Ql 、NPNBlP1.01VSS VCC VO RS RW E RBORBI RB2RB3 RB4RB5 RB6RB7 PSB NC RESET VOUT BLA BLK23P2.44P2.55P2.66PO.O7P0.18P0.29PO.310P0.411P0.512P0.613P0.714P2.115P2.216P2.317181920vcci R210k ?VCC|U2LCD12864GNDvccR1210KTC7GNDU53 45 TQ2GNDC9xarnoi sso odmol mis inoxiwBEASROdEAPJMPRBREF PNPBSLM1042_C|vccGNDCIOGNDGNDSUP VREG MEMCI'GNDHvcc第1章绪论随着我国的国民经济与生活水平的开展，各个行业对自动化的需求也 日益增加，为减少污染、节约资源，单片机的控制技术得到了广泛的应 用。无论是在工业生产中，还是在其他行业，水都是人们生活中不可或缺 的资源，大局部都会使用到水箱，水箱里的水位控制就是最重要的问题 了，以前都会有专门的人看管，既浪费人力，又不能准确的判断水位高 低。所以以单片机控制水箱的水位就得到了广泛应用。水位控制系统是以水位为被控参数的控制系统,它在工业生产的各个 领域都有广泛的应用。在目前的过程控制领域中水位控制的研究引起了广 泛的关注，随着集成电路规模的日趋大型化、复杂化，各种复杂的液位控 制系统已成为一个研究焦点。单片机是靠程序运行的，并且是可以修改 的，通过不同的程序实现不同的功能。尤其是特殊的独特的一些功能，这 是别的器件需要费很大的力气才能做到的，有些那么是花大力气也很难做到 的。为什么一点要用单片机呢，原因很简单，只因为单片机通过自己编写 的程序便可以实现高智能、高效率以及高可靠性。现代电子系统的基本核 心是嵌入式计算机系统（简称嵌入式系统），而单片机是最典型、最广 泛、最普及的嵌入式系统。目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中，取得了很大的成 绩，总结了很多经验，但是各行业仍处于开展期，经调查，更多科研研究 在这方面开展的工作更看重的是理论和算法，数年来这方面的研究的论文 较多，但着重生产实际的很少。一些兴旺国家在单片机新型系统研究、制造和应用上，已积累了很多 经验，奠定了基础，进入了国际市场。我国在新型测控装置与系统研究、 制造、应用和经验上，与其他兴旺国家相比还存在差距，但是我国的研究 人员已经克服很多困难，并在不断地摸索中前进，有望在相关领域赶上甚 至超过兴旺国家的技术水平，这是开展趋势。在工农业生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的水位进行自 动控制。比方自动控制冰箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活 中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进水控制 等。虽然各种水位控制的技术要求不同、精度不同，但是基本的控制原理 可以归纳为一般的反应控制方式，他们的主要区别在于检测水位的方式、 反应方式、以及控制器上的区别。随着单片机和微机技术的不断发 展,由PC机和多台单片机构成的多机向网络开展。单片机自问世以来， 性能不断地提高和完善，体积小、速度快、功率低的特点使它的应用领域 日益广泛。一般，工业控制系统的工作环境差，干扰性强，利用单片机控 制就能克服这些缺点，因此单片机在控制领域得到广泛的应用，使用单片 机控制液体的水位是个很好的选择。基于51单片机的液位控制系统既满 足系统精度的要求，同时具有可靠性。第2章课程设计的方案概述本次设计主要是综合应用所学知识，设计单容水箱液位检测仪，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。应用场合：应用于自动控制冰箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水 量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进 水控制等。2. 2系统组成总体结构系统方案设计液位控制是利用把液位的状态转换成模拟信号，再通过模 数转换芯片PCF8591把输出状态直接接到单片机的I/O接口，单片机经 过运算控制，输出信号,输出接口接LCD12864进行显示,实现液位的报 警和键盘的显示与控制。图2.1即是系统结构框图。图2.1系统结构框图第3章硬件设计硬件设计概要3. 1.1系统硬件电路设计原那么一般在系统硬件电路设计应遵循以下原那么：(1 )尽可能选择标准化、模块化的典型电路，且符合单片机应用系 统的常规用法。(2)系统中相关的器件要尽可能做到性能匹配。(3 )可靠性及抗干扰设计是硬件设计不可缺少的一局部。可靠性、抗干扰能力与硬件系统自身素质有关，必须认真对待。(4)硬件结构应结合应用程序设计一起考虑。软件能实现的功能尽 可能由软件完成，以简化硬件结构。但"软化”的结果也许会使响应时间 比硬件的响应时间长。在实时性要求比拟高的场合应采用硬件完成。(5)单片机外接电路较多时，必须考虑其驱动能力4. 1.2系统硬件选择(1 )主控元器件单片机的选择单片机选择STC89C51 , STC系列单片机是美国STC公司最新推出的 一种新型51内核的单片机。STC89C51RC是采用8051核的ISP (In System Programming )在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为 80MHz ,片内含8K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储 器,器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了 通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,具有在系统可编程(ISP )特 性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省 去了购买通用编程器，而且速度更快。STC89C51RC系列单片机是单时 钟/机器周期(1T)的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代 8051单片机，全新的流水线/精简指令集结构，内部集成MAX810专用复 位电路。89C51单片机的引脚如图3.1所示：1 23 45 678 91011121314151617181920P1.0VCCP1.1P0.0CAD01P1.2P0.KAD1P1.3P0.2(AD2P1.4P0.3(AD3P1.5P0.4(AD4P1.6P0.5(AD51P1.7P0.6(AD61RS1PO7(AD7P3.0(RXD)EAVPPP3.KTXD)ALE(PROGP3.2QNT0)PSENP3.3(INT1)P2.7(A15P3.4(T0)P2.6(A14P3.5(T1P2.5(A13P3.6(WR)P2.4(A12P3.7(ROP2.3(A11XTAL2P22(A10XTAL1P2.KA9GNDP2.0(A8AT89c5127262524232221UI403938373635343332=9一图3.1 STC89c51引脚图各引脚简单功能介绍：VCC :供电电压。GND :接地。P0 : P0 口为一个8位漏级开路双向I/O 口 ,每脚可吸收8TTL门电 流。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八 位。P1 ： P1 口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口 , P1 缓冲器 能接收输出4TTL门电流。P2 : P2 为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2 口缓冲器可接 收，输出4个TTL门电流，当P2 口被写"1"时，其管脚被内部上拉电 阻拉高，且作为输入。P3 : P3 管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4个 TTL门电流。当P3 口写入"1"后，它们被内部上拉为高电平，并用作输 入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流(ILL )这是由 于上拉的缘故。P3 也可作为AT89C51的一些特殊功能口。RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高 电平时间。ALE/PROG :当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地 址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。PSEN :外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每 个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN信号将不出现。EA/VPP :当EA保持低电平时,那么在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH ),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA将内部 锁定为RESET ;当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH编程期间，止匕弓I脚也用于施加12V编程电源(VPP ) 0 XTAL1 :反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2 :来自反向振荡器的输出。(2)液晶显示器的选择液晶显示的原理(LCD)是用液晶物理特性，通过电压的显示区域控制，有 电的人说这即能够显示图形。液晶显示器与厚度薄，适于大规模集成电路直 接驱动技术、易于实现全彩色显示的特点，已被广泛应用于便携式电脑、数 码相机、PDA移动通讯工具等。带中文字库的12864是一种具有4位/8 位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中 文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128x64,内置8192个 16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集利用该模块灵活的接口 方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显 示8x4行16x16点阵的汉字。也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一 显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模 块相比，不管硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也 略低于相同点阵的图形液晶模块。(3) A/D转换器的选择A/D转换器件和芯片单片机实现数据采集普通的外部设备。A/D转换 器性能的不同，各种数据采集系统设计中。本设计选用的是PCF8591 , PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bitCMOS数据获取器 件。PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行12c总线接 o PCF8591的3个地址引脚AO, A1和A2可用于硬件地址编程，允许 在同个12c总线上接入8个PCF8591器件,而无需额外的硬件。在 PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C 总线以串行的方式进行传输。(4)液位传感器选择LM1042液位检测器使用热阻探针的技术来检测非可燃性液体液面高 度，能提供一个正比于液位的高度的输出，可进行单次或重复测量，所有 控制热阻探针、检测热阻探针的短路、开路所需要的监控电路都集成在 LM1042芯片内部。此外该芯片也可以采用其它的传感器信号或线性输入 作为输入信号。该器件采用的是16脚DIP封装。 芯片的主要特点有：1、集成有热阻探针的控制电路；2、可以选择热阻或线性信号作为输入；3、可单次测量或重复测量；4、电源或控制输入端有50V瞬态电压保护电路；5、在复位时切换，延时的功能可以防止瞬态信号的影响； 6、具有探针短路、开路检测的功能。3. 2单片机最小系统设计要使单片机按照设计要求正常工作，完整单片机最基本的工作要求， 考虑到系统无需精确地定时功能，且为了方便串口通信波特率的计算，采 用11.0592MHz的晶振提供系统时钟。并附加复位电路，组成单片机最 小系统。根据电路设计规范和STC89C51芯片手册，设计时钟电路与复位 电路如图3.2 :VCC图3.2单片机最小系统图3.2中具有上电复位与手动复位的功能；单片机的XTAL1与 XTAL2引脚并联两个30pF电容和一个晶振是电路起振。由于单片机P0 作普通I/O 口时不能输出高电平，因此需接上拉电阻，实际电路中，使 用8个10K电阻作为上拉电阻。