单片机智能流量显示仪

学号

天津城建大学

单片机原理及应用A

设计说明书

智能流量显示仪设计

起止日期：2014年月日至2014年月日

学班成

生姓名 级 绩

指导教师(签字)

控制与机械工程学院 2014年月日

天津城建大学 课程设计任务书

2013 —2014学年第1学期

控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级 课程设计名称：单片机原理及应用A课程设计 设计题目：智能流量显示仪设计

完成期限：自 2014 年月日至 2014 年月日共 1 周

设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：

一、课程设计的目的

1、进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。

2、掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。 3、通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术。 4、通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。 5、通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。

二、课程设计的基本要求

1、认真认识设计的意义，掌握设计工作程序，学会使用工具书和技术参考资料，并培养科学的设计思想和良好的设计作风。

2、提高模型建立和设计能力，学会应用相关设计资料进行设计计算的方法。 3、提高独立分析、解决问题的能力，逐步增强实际应用训练。

4、课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。

5、课程设计说明书封面格式要求见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》 附表1。

三、课程设计具体要求

1、要求每位同学独立完成设计任务。 2、原理图设计。

1）原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。

2）图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。 3）原理图要完整，CPU，外围器件，扩器接口，输入/输出装置要一应俱全。 3、程序调计

1）根据要求，将总体项能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。

2）根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设直出完整的程序流程图。 4、设计说明书 1）原理图设计说明

简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程及顺序。 2）程序设计说明

对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。

3）画出工作原理图，程序流程图如并给出相应的程序清单。

四、设计任务

采用AT89S52设计一个智能流量二次显示仪表，其技术要求为： 1、输入信号：mV～V级脉冲信号0～1000Hz 2、输出信号：

1）累计流量显示。采用八位浮点形式，开始显示小数点后五位：0.00000m3；最后显示小数点后三位：0000.000m3。

2）瞬时流量显示。采用四位浮点形式，开始显示小数点后两位：00.00m3；最后显示小数点一位：000.0m3。

指导教师（签字）： 系（教研室）主任（签字）： 批准日期：2014年月日

目录

一、绪论 .......................................................... １ 二、设计总体方案 .................................................. １

2.1 设计内容 ................................................... １ 2.2 设计要求 ................................................... １ 三、硬件系统的方案设计 ............................................ ２

3.1 单片机AT89C51.............................................. ２ 3.2 1602LCD显示屏.............................................. ２ 3.3 AD模数转换芯片ADC0809 ..................................... ２ 四、模块设计 ...................................................... ４

4.1晶振电路与复位电路.......................................... ４ 4.2 单片机与A/D接口 ........................................... ５ 4.3 显示电路 ................................................... ６ 4.4 报警系统 ................................................... ６ 五、软件系统的方案设计.............................................７

5.1 软件设计主程序流程图.......................................７ 5.2 A/D转换程序流程图..........................................８ 5.3 显示模块流程图.............................................８ 5.4 报警系统流程图.............................................９ 六、总结 .......................................................... ９ 七、 参考文献 ..................................................... ９

一、绪论

随着计算机的发展，产业自动化水平的进步，在油田系统中逐渐使用智能仪表来计量油井的出油量，计量仪表精确度的高低，直接影响着企业的经济效益，。那么在我国现有经济水平下，使用单片机开发的智能流量显示仪，具有计量精度高、功耗低、稳定可靠、成本低等特点，作为二次开发仪表是非常适用的。该仪表计量精确，性价比极高，不仅适于油量计算，还广泛适用于很多气体、液体等计量场合。

流量显示仪表的发展经过了机械运算记录图表示，模拟运算机械计数式，简单逻辑运算数显示和微处理器运算及多功能数字显示四个过程。自从单片机出现后，各种各样的智能流量显示仪不断出现，取代了原有的传统的机械式或者纯模拟、数字电路构成的流量显示仪。智能流量显示仪以单片机为核心可以进行各种流量计算、累加、显示等功能。

二、设计总体方案 2.1设计内容

根据系统的设计要求，当流量传感器把所测得的流量发送到AT89C51单片机上，经AT89C51处理，将把流量在显示电路上显示。当开机后，显示屏和计时器进行初始化设置。同时，本系统能够设置报警流量，在到达报警时间后能够通过LED发光二极管以及发音器提示报警。

利用AT89C51芯片控制流量传感器进行实时流量检测并显示，能够实现快速测量流量。 系统框图如下图：

图1 基于AT89S52的流量测控系统

2.2设计要求

设计的主要功能和指标如下：

（1）输入信号：mV～V级脉冲信号0～1000Hz （2）输出信号：

a.累计流量显示。采用八位浮点形式，开始显示小数点后五位：0.00000m3；最后显示小数点后三位：0000.000m3。

b.瞬时流量显示。采用四位浮点形式，开始显示小数点后两位：00.00m3；最后显示小数点一位：000.0m3。

（3）流量修正范围：在全流程范围内8段进行补偿修正。 （4）设累计流量值补偿系数位：最多8位整数。 三、硬件系统的方案设计 3.1 单片机AT89C51

AT89C51单片机引脚图如下：

图2 AT89C51芯片引脚

3.2 1602LCD显示屏

由于设计中要求显示测试流量，因此显示屏首先要能够一次性容纳这些字符。工作电压不能太高，与单片机的连接方式需要简单，显示准确。本设计中采用的是1602型LCD液晶屏能够很好的满足这些要求。

此液晶属于工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。LCD液晶显示器是一种低压、微功耗的显示器件，只要2～3伏就可以工 …… 此处隐藏：5330字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……