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基于AT89c51的带密码锁可调时控制开关

江西煤炭科技

2009年第1期 JIANGXI COAL SCIENCE &T ECH NOLOGY

NO 1 2009

基于AT 89c51的带密码锁可调时控制开关

江瑶,袁军萍

(江西应用工程职业学院计算机系,江西萍乡337042)

中图分类号:T M 571.6 文献标识码:C

文章编号:1006-2572(2009)01-0056-02

Adjustab le Control Switch with Coded Locks Based on AT 89c 51

Jiang Y ao,Yuan Junping

(Comput er Department,Jiangxi Vocat ional College of Applied Engineering,Pingxiang,Jiangx i,337042)

本文介绍一个采用AT 89c51与DS12887为核心制作的一个带密码保护可调时开关。该产品既可按系统默认设置进行工作,也可通过管理员(须密码)进入修改,通过按键输入新的时间参数。断电后密码不丢失,可设置不同的工作模式,并带时钟显示年月日星期时分秒。功能强

大,可广泛应用于部队、厂矿、机关、学校、医院等需要设置定时断电、送电的设备。本产品充分发挥了单片机的性能,控制系统可靠,性价比较高。

工作原理

图1 控制开关原理图

就改变且每相互感器二次线圈都有另外两相部份电流流过,即产生分流,因而引起计量误差。其误差大小视一次负载电流大小与不平衡电流大小而定。

2 改正措施

1)合理选择表计

(1)供电计量方式:二相二线供电选用两个单相电能表。三相三线供电应选用三相三线电能表,三相四线供电应选用三相四线电能表或三个单相电能表。

(2)计量电炉、电焊机:单相220V 电炉或电焊机宜采用单相电能表或三相四线电能表。单相380/220V 电焊机应采用两个单相电能表或三相四线电能表。

2)重视N 线接表:单相或三相四线电能表的N 线一定要接入且N 线接触要牢固,防止松动或接触不良。切不

可将金属外壳作为电能表的N 线接入。

3)三相电能表应按正序接线。

4)三个单相电能表或一个三相四线电能表配电流互感器接线时,应使用三个电流互感器。

5)两个或三个电流互感器配电能表接线时,每个电流互感器应单独分相接入电能表,即电流互感器二次侧一端不连用,且作为低压电能表计量用的电流互感器二次侧不要求接地。

作者简介:郭卫平(1972-),男,河南西平人,2005年毕业于南昌大学电气自动化专业,助理工程师,经济师,现在江西煤炭销售运输总公司丰城分公司铁路工区从事技术工作。收稿日期:2008-11-10

编辑:胡中祺

该产品的原理图如图1所示,AT89c51单片机作为本电路的核心,采用上电复位,时钟电路中晶振高达12M H z以满足从串口输出数据。为了向CPU提供准确的时钟,我们采用DS12887作为时钟芯片。DS12887是美国达拉斯半导体公司(Dallas)生产的并行接口实时时钟/日历芯片,它内置晶振和锂电池,并带有128字节RAM,其中14字节用作时钟和控制寄存器,114字节可被用户当作非易失性RAM使用。初始化后,可自动获得相应的年月日星期时分秒,且断电后数据不丢失,可继续工作,充电一次可供内部使用10年,以便对被控设备进行分时间段的处理。系统利用独立式键盘输入修改值,采用串行口输出显示数据。输出时外接八位锁存存储芯片74LS164,然后连接7段LED数码管作为显示器。此方式具有低功耗、高亮度的特点,可满足设计要求。初始加电时,系统将执行初始程序所设置的时间及初始断、送电时间,用户可根据实际所需通过键盘重新设置(需输入正确的密码)参数,默认密码为88,修改密码后断电不丢失。操作方便,可靠性高。

2 电路设计

为了达到设计的要求,本系统采用市场流行易买的AT89c51作为核心芯片,外部扩展DS12887作为日历芯片,利用串口驱动发送显示数据。利用外部中断0进入调时状态,P1 7作为加一输入,P1 5作为减一输入,P1 3作为移位操作。首先修改年的低两位,依次向后的是月日星期时分秒保存退出。修改日历时间指示灯LED1、LED2不亮,当修改断电时间时,LED1亮LED2不亮,修改送电时间时,LED1不亮LED2亮。具体操作是当P2 7的状态为高电平时,修改的是日历时间。当P2 7的状态是低电平时,若按调时则显示器只显示时分秒,默认是22:00:00, LED1亮,此时可通过修改键盘修改参数,修改秒后再移位自动进入修改送电状态,默认时间是07:00:00。LED1灭LED2亮,修改原理同上,再移位两指示灯都灭保存退出。

受控电路通过固态继电器来实现控制。当日历时间与所设置的断、送电时间相等时,则由P2 5输出高电平或低电平,来控制固态继电器截止或导通,从而控制受控设备的电源。而方式选择开关由P1 0控制。当此位为高电平时,则系统工作于自由开放状态。当此位为低电平时,系统工作于受控状态。电源电路由电源变压器、桥式整流器、三端稳压器及电容组成,可为整个电路提供稳定的+ 5V直流工作电压。

3 程序设计

本程序使用汇编语言编写。主程序为对DS12887的初始化、电路扫描检测、调用数据显示程序及控制位的状态修改。子程序包括密码修改、时间修改及显示程序等。因为要求密码断电不丢失,所以把两位密码放在DS12887RAM中的0EH~7FH中。断电、送电时间设置也可以放在此区域中,以便送电后继续保持原有设置不变。默认设置为周一至周五的断电时间22:00:00,送电时间07:00:00,双休日为全天开放状态。该程序流程图如图2

所示。

图2 程序流程图

ORG0000H

M OV R6,#30H

T T:ACAL L DEL AY

M OV R0,#0AH

M OV A,#2FH

M OV X@R0,A

INC R0

M OV A,#06H

M OV X@R0,A

M OV3DH,#00H

M OV3EH,#02H

M OV SP,#5FH

参考文献:

!1?李全利.单片机原理及应用技术.北京:高等教育出版社, 2001

!2?何立民.单片机高级教程北京:北京航空航天大学出版社,2000

!3?刘守义.单片机应用技术.西安:西安电子科技大学出版社, 2002

!4?余元权.A T M EL89系列单片机应用技术.北京:北京航空航天大学出版社,2002

!5?陈立周,陈宇.单片机原理及其应用.北京:机械工业出版社,2001

作者简介:江瑶(1983-),女,江西萍乡人,本科学历,毕业于南昌航空工业学院,现任江西应用工程职业学院计算机信息工程系助教。

收稿日期:2008-11-11编辑:胡中祺

单片机6位密码锁设计(汇编语言源程序配Proteus电路图)

单片机6位密码锁设计（汇编语言源程序配Proteus电路图）硬件设计基于AT89C51为核心的单片机控制的电子密码锁设计。本设计能完成开锁，修改密码，密码错误报警，LCD 显示密码等基本的密码锁功能。设计的电路框如图1。电路的功能单元设计 1.单片机AT89C51组成基本框图

单片机引脚介绍 P0 AT89C51 CPU 程序存储器 ROM 并行接口串行接口数据存储器 RAM 中断系统定时器/计数器时钟电路 P3 P1 P2 TxD INT0 RxD INT1 T0 T1 外中断内中断

2.单片机外围电路设计（1）单片机复位电路：采用按键手动复位方式中的电平复位方式，复位电平是通过使RST端经电阻与VCC电源接通而实现的。（2）单片机时钟电路：AT89C51部有时钟电路，需外接石英晶体和微调电容，本设计的晶振频率为11.0592MHz。 3.矩阵键盘的设计本设计中用到4*4的键盘。键盘扫描方式，键盘的列线与P1口的低4位相接,行线与P1口的高3位相接。首先使P1.0为低电平“0”，其余三根列线为高电平“1”，读行线状态。如果行线都为高电平状态，则P1.0这列上没键按下，如果读出的行线不全为高电平状态，则为低电平的行线与P1.0相交的键处于闭合状态。如果P1.0上没有键闭合，接着使P1.1为低电平，其余列线为高电平，用同样的方法检查P1.1这列上有没有按键闭合。一直到使P1.3为低电平扫描完成。这一过程称为一次扫描过程。由于按键是利用机械触电的合、断原理，存在弹性的影响，机械触点在闭合及断开瞬间均有抖动过程，从而使电压信号波动，为了保证CPU对键的稳定闭合仅作一次键输入处理，必须采用消除抖动影响。本设计采用软件办法，在检测到有键按下时，执行一个延时程序后，确认该键是否保持闭合状态电平。若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态，从而消除抖动影响。若有按键被按下时，就将该按键译码出来，本设计采用双重循环做计数编号，当某一按键按下时，其按键编号 4.电路总体设计

水位自动控制系统的原理是什么

水位自动控制系统就是将水位信号转换为开关信号，再用这个开关信号去控制交流接触器，交流接触器再控制一个水泵，就可以达到水位自动控制的目的。水泵有各种各样的工作方式，所以交流接触器也有多种设计方案，这些电气元件按照设计方案连接起来就是电气控制箱。现有多种成熟的设计方案，如GKY1X单台泵系统、GKY2X双台泵系统等等，在网上可以查到各种各样的设计原理图。水泵电气控制箱是很常用的控制设备，工作可靠、使用寿命长。影响水位自动控制系统可靠性和使用寿命的关键因素是液位传感器，就是将水位信号转换为开关信号这一部分。现在主要有电极式、UQK/GSK干簧管式、光电式、压力式、GKY和超声波式等几种方式。这些方式检测原理不同，因而水位自动控制的原理也不同。下面，我们根据液位传感器的检测方式来讲解水位自动控制系统的原理，这是决定水位自动控制系统使用寿命和可靠性的主要因素。一、电极式液位控制原理电极式是最早的液位控制方式，其控制原理很简单：因为水是导体，有水的时候两个电极间导电，交流接触器吸合，水泵就开始抽水。图1为电极式在水中控制原理示意图。但是电极在水中会分解而且会吸附很多杂质。如果不及时清理，电极就会失去作用，这是电极式液位传感器固有的缺陷。电极式液位传感器的制造非常简单，有人将导线外皮拨开，插到水里就可以做成电极式液位控制器。所以电极式液位控制器造价很低，价格便宜，但使用寿命很短。即使采用不锈钢做电极，也需要2-3个月清理一下，在污水中电极的使用寿命就更短了。图1 二、UQK/GSK干簧管液位控制原理干簧管将电极触点密封在玻璃管内，这样就不直接接触液体了，所以电极不会吸附杂质，使用寿命提高。干簧管的特点就是接近磁铁，触点就会吸合。所以我们将干簧管固定在管壁内固定的位置。浮子里装上磁铁，随着浮力沿着管壁上下滑动，见图2。当浮子经过干簧管时，触点吸合。干簧管触点一般直接驱动交流接触器，可以控制水泵启动。GSK上下限位置精确，但管壁不能有脏东西，安装不能倾斜（小于30°），否则会影响浮子的上下移动。

AT89C51单片机C实现简易计算器

AT89C51单片机简易计算器的设计一、总体设计根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。（2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。（3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。系统模块图：

二、硬件设计（一）、总体硬件设计本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。总体设计效果如下图：

（二）、键盘接口电路计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。矩阵键盘的工作原理：计算器的键盘布局如图2所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。图 2 矩阵键盘布局图矩阵键盘内部电路图如图3所示：

PLC彩灯控制课程设计

P L C彩灯控制课程设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

基于P L C 的彩灯控制

目录课程设计任务书 (1) 引言 (2) 一 PLC的定义及发展 (3) 二系统分配 (6) 硬件分配图 (6) 软件分配图 (7) 三方案设计 (8) 顺序工程图 (8) 程序运行步骤 (9) 四总结 (10) 参考文献 (11)

基于PLC的彩灯控制一、控制要求：系统启动后，L1、L5同时亮，然后熄灭；之后L2、L8同时亮,然后熄灭；接着L3、L7同时亮，然后熄灭；最后L4、L6同时亮，然后熄灭，按照此方式循环5次后再逆向闪烁5次，并循环。二、设计任务 1.设计出硬件系统的结构图、接线图； 2.系统有启动、停止功能； 3.运用功能指令进行PLC控制程序设计； 4.程序结构与控制功能自行创新设计； 5.进行系统调试，实现上述功能。

引言随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场，彩灯更是成为不可缺少的一道景观。小型的彩灯多为采用霓虹灯管做成各种各样和多种色彩的灯管，或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，数字电路则不能胜任。针对PLC日益得到广泛应用的现状，本文介绍PLC在不同变化类型的彩灯控制中的应用，灯的亮灭、闪烁时间及流动方向的控制均通过PLC来达到控制要求。在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样，但就其工作模式，可分为三种主要类型：长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过PLC控制。流水灯负载变化频率高，变换速度快，使人有眼花缭乱之感，分为多灯流动、单灯流动等情形。变幻灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化，但频率不高。流水灯及变幻灯均适宜采用PLC控制。关键词：PLC 循环控制

(完整word版)6位电子密码锁设计

电子信息工程《专业基础课程设计》研究报告电子密码锁设计学生姓名：学生学号：指导教师：所在学院：专业班级：中国·大庆 2015年 6 月

信息技术学院课程设计任务书学院专业级，学号姓名一、课程设计课题：电子密码锁设计二、课程设计工作日自年月日至年月日三、课程设计进行地点：信息技术学院 321 四、程设计任务要求： 1.课题来源: 教师下发。 2.目的意义:设计一个电子密码锁。 3.基本要求: （1）设计6位电子密码锁，当输入正确密码时，输出开锁信号，用相应的发光二极管点亮表示开锁和关锁；（2）密码可以修改；（3）从第一个按钮触动后15秒内若锁未打开，则电路进入自锁状态，并进行声、光报警。课程设计评审表

目录 1 设计任务要求 (1) 2 方案比较 (1) 3单元电路设计 (2) 4元件选择 (6) 5整体电路 (8) 6说明电路工作原理 (9) 7 困难问题及解决措施 (10) 8 总结与体会 (10) 9 致谢 (11) 10参考文献 (12)

1设计任务要求 (1)设计6位电子密码锁，当输入正确密码时，输出开锁信号，用相应的发光二极管点亮表示开锁和关锁；(2)密码可以修改； (3一个按钮触动后15秒内若锁未打开，则电路进入自锁状态，并进行声、光报警。 1.1 设计概述通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法，熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用，了解电子密码锁的系统构成，利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现，可以加深自己对所学专业的认识，关联知识，增强自己的动手能力，积累实践经验，为以后的工作打好基础。通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法，熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用，了解电子密码锁的系统构成，利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现，可以加深自己对所学专业的认识，关联知识，增强自己的动手能力，积累实践经验，为以后的工作打好基础。 2方案比较 2.1.1 方案选择本方案是用按键式的输入方式输入密码，然后预设密码由74HC160和BCD数码管显示，而输入密码则由4508和BCD数码管显示，密码比较由异或门器件来实现，定时装置由555定时图2方案二原理框图

液位自动控制系统

控制类系统设计 ——液位自动控制系统摘要随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展，工业生产中传统的检测和控制技术发生了根本性的变化。液位作为化工等许多工业生产中的一个重要参数，其测量和控制效果直接影响到产品的质量，因此液位控制成为过程控制领域中的一个重要的研究方向。液位控制是工业中常见的过程控制，它对生产的影响不容忽视。该系统利用了常见的芯片，设计并实现了液位控制系统的智能性及显示功能。电路组成简单，调试方便，性价比高，抗干扰性好等优点，能较好的实现水位监测与控制的功能。能够广泛的应用于工业场所。液位控制有很多方法，如，非接触传感。只需要将传感器紧贴在非金属容器的外壁，就可以侦测到容器里面液位高度变化，从而及时准确地发出报警信号，有效防止液体外溢或防止机器干烧。由于不需要与液体接触且安装简便，避免了水垢的腐蚀，可取代传统的浮球传感和金属探针传感，延长寿命。而本设计是基于纯电路的设计，低成本且抗干扰性好。在本设计中较好的实现了水位监测与控制的功能。液位控制系统是以液位为被控参数的系统，液位控制一般是指对某控制对象的液位进行控制调节，以达到所要求的液位进行调节，以达到所要求的控制精度。

1 概述液位控制系统是以液位为被控参数的系统,是现代工业生产中的一类常见的、重要的控制过程。而传统的液位控制多采用单回路控制,并采用传统的指针式仪表来显示液位值,使液位控制的精度和显示的直观性受到限制,而随着生产线的更新及生产过程控制要求的提高,要求液位系统有高的控制性能。基于此，本系统就设计了一种电路简单，调试方便且性价比高的系统，来完成液位的自动调控。本系统主要由四部分组成：显示模块、振荡模块、传感器模块和声光报警模块，系统简单易行。系统框图如下： 2 硬结构与功能 2.1 该设计的总体结构该设计是一块集多种电子芯片于一体的多功能实验板，实现了液位系统的控制及显示。主要功能器件包括：电源部分的7808，定时部分的555定时器，数字分段的LM3914等。电路原理图如下图所示：

AT89C51单片机温度控制系统

毕业设计（论文）论文题目：AT89C51单片机温度控制系统所属系部：电子工程系指导老师：职称：学生姓名：班级、学号: 专业：应用电子技术 2012 年05 月15 日

毕业设计（论文）任务书题目：AT89C51单片机温度控制系统任务与要求：设计并制作一个能够控制1KW电炉的温度控制系统，控制温度恒定在37--38度之间。时间：年月日至年月日所属系部：电子工程系学生姓名：学号：专业：应用电子技术指导单位或教研室：测控技术教研室指导教师：职称：年月日

摘要本设计是以一个1KW电炉为控制对象，以AT89C51为控制系统核心，通过单片机系统设计实现对保电炉温度的显示和控制功能。本温度控制系统是一个闭环反馈调节系统，由温度传感器DS18B20对保炉内温度进行检测，经过调理电路得到合适的电压信号。经A/D转换芯片得到相应的温度值，将所得的温度值与设定温度值相比较得到偏差。通过对偏差信号的处理获得控制信号，去调节加热器的通断，从而实现对保温箱温度的显示和控制。本文主要介绍了电炉温度控制系统的工作原理和设计方法，论文主要由三部分构成。①系统整体方案设计。②硬件设计，主要包括温度检测电路、A/D转换电路、显示电路、键盘设计和控制电路。③系统软件设计，软件的设计采用模块化设计，主要包括A/D转换模块、显示模块等。关键词：单片机传感器温度控制

目录绪论 (1) 第一章温度控制系统设计和思路 (2) 1.1温度控制系统设计思路 (2) 1.2 系统框图 (2) 第二章 AT89C51单片机 (3) 2.1 AT89C51单片机的简介 (3) 2.2 AT89C51单片机的主要特性 (3) 2.3 AT89C51单片机管脚说明 (4) 第三章温度控制的硬件设备 (6) 3.1温度传感器简介 (6) 3.2 DS18B20工作原理 (7) 3.3 DS18B20使用中注意事项 (8) 第四章系统硬件设计 (9) 4.1温度采集电路 (9) 4.2 数码管温度显示电路 (9) 4.2.1 数码管的分类 (9) 4.2.2 数码管的驱动方式 (10) 4.2.3 恒流驱动与非恒流驱动对数码管的影响 (11) 4.3 单片机接口电路 (12) 4.3.1 P0口的上拉电阻原理 (12) 4.3.2 上拉电阻的选择 (14) 4.4 单片机电源及下载线电路 (14) 4.5 温度控制电路 (15) 第五章温度控制的软件设计 (17) 5.1 数码管动态显示 (17) 5.2 DS18B20初始化 (17) 5.3 系统流程图 (19) 谢辞 (20) 参考文献 (21) 附录 (22)

数字电路课程设计--遥控开关设计

中国地质大学长城学院电气工程及其自动化课程设计题目数字电子课程设计遥控开关设计系别信息工程系学生姓名专业电气工程及其自动化学号指导教师职称高级工程师 2011年11月21日目录摘要 (1) 一、实验内容 (2) 1、概述 (2) 2、课程设计任务及要求 (2) 3、系统设计 (2) 二、元件及工具说明 (3)

（1）继电器 (4) （2）稳压管的工作原理 (5) 三、安装调试过程 (6) 四、故障分析 (6) 五、总结 (7) 心得体会 (7) 摘要随着无线通信技术的发展，目前，一些只由微控制器和集成射频芯片构成的无线通信模块不断推出，这种微功率短距离无线数据传输技术在工业、民用等领域得到应用广泛。无线射频技术作为本得到业界的高度重视。该技术利用射频方式进行非接触双向通信，可以自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。随着无线电技术的不断成熟，大量遥控设备已经在人们的生活中应用，让我们体会到许多的方便。随着无线电技术的不断成熟，各种遥控设备已大量地在人们的生活中应用，让我们体会到了许多的方便。本文介绍一款2路遥控开关的制作，采用了数据加密处理，具有可靠性好，不会产生误动作，密码可设定，电路主要由供电部分、无线接收部分、数据解码部分和开关控制部分组成。220V交流市电接在进线端子上，经C1、R1、VD1-VD4组成的降压整流电路后，在CW1上形成24V左右的直流电压，为电路提供工作电源。当接收模块IC2收到遥控器发射的无线电编码信号后，就会在其输出端输出一串控制数据码，这个编码信息经专用解码集成电路IC1解码后，相应继电器吸合，从而点亮电灯，达到遥控控制电灯的目的。关键词：继电器无线电遥控

6位数字密码锁控制器

得分：_______ 南京林业大学研究生设计报告 2011 ～ 2012 学年第一学期课程名称：微机控制与自动化报告题目：六位数字密码锁控制器学号：作者：陈亭亭联系电话：任课教师：二○一一年十二月

六位数字密码锁控制器一、设计目的：随着社会的发展，单片机市场已经形成一个规格齐全、品种繁多的大家族，用户有非常大的选择余地。单片机的应用十分广泛，在工业控制领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机外部设备，特别是机电一体化产品中，都有非常重要的用途。本设计作为微机原理与自动化的课程作业，泥实现以下目的： 1.通过自主编程，以熟悉80c51单片机的控制及编程方法； 2.通过设计与编程，熟悉单片机与外设的连接方法； 3.通过使用protel绘画电路图，熟悉protel软件； 4.熟悉液晶显示器的使用方法。二、设计实现的功能： 1.通过0～9十个数字键实现六位密码的设置，验证和修改，在密码输入错误时系统会自动报警，可按复位键重新输入密码。 2.通过LED七段数码管显示密码。三、设计所需的芯片器材 ATMEL公司的AT89C51单片机，74LS273的8D锁存器，74LS244的8位三态缓冲器，LED显示器、按键若干。四、总体方案设计 1.总体框图设计选用AT89C51单片机，加上相应的按键、晶振、复位、显示电路，并进行各种软件的设计。密码锁控制器的总体设计框图如图1所示。 2. 显示控制方案在构成多位LED显示时，点亮数码管的方式有静态显示和动态显示两种。静态显示方式：LED的静态显示是指当数码管显示某一字符时，相应段的发光二极管处于恒定地导通或截止状态，直到显示另一字符为止。静态显示方式各位可独立显示。由于各位分别由一个8位I/O接口控制段选码，故在同一时间里，每一位显示的字符可以各不相同。这种显示方式接口，较小的电流即可获得

液位自动控制系统设计及调试

等级: 课程设计 2016年6月17日

电气信息学院课程设计任务书课题名称液位自动控制系统设计与调试姓名专业班级学号指导老师沈细群课程设计时间2016年6月6日～2016年6月17日（第15～16周）教研室意见同意开题。审核人：汪超林国汉一.课程设计的性质与目的本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。 3.选择电器元件，列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。 2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出，篇幅不少于7000字。

四.进度安排 1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。 2.第一周星期二～星期四：详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。确定控制方案。配置电器元件，选择PLC型号。绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O接线图。设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。 3.第一周星期五：上机调试程序。 4.第二周星期一：指导编写设计说明书。 5.第二周星期二～星期四：编写设计说明书。 6.第二周星期五：答辩。附录：课题简介及控制要求（1）课题简介某化工厂水箱的排水量根据工业生产的需要而不断地变化，为了保持水箱压力恒定，就要保持水位恒定，因此就必须自动调整进水量。本系统要求有手动和自动两种工作方式。手动控制方式用于水泵的调试，即当按下按钮时水泵运转，松开按钮时水泵停止，目的是为了调试水泵是否能正常工作；当系统切换为自动控制方式并启动后，控制系统自动调整水泵的进水量达到给定水位恒定。水位设定高限和低限，当水位超过设定的限位时要进行超限报警。（2）控制要求控制系统技术参数表

AT89C51的引脚功能

—VCC：供电电压。 —GND：接地。 —P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每个管脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚写“1”时，被定义为高阻输入。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。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部电位必须被拉高。 —P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 —P2口：P2口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，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。作为输入时，P2口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 —P3口：P3口管脚是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。作为输入时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)，也是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 0 INT(外部中断0) P3.3 1 INT(外部中断1) P3.4 T0(记时器0外部输入) P3.5 T1(记时器1外部输入) P3.6 W R(外部数据存储器写选通) P3.7 RD(外部数据存储器读选通) P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 —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/：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存—PROG 地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE 只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 —PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个机器周期PSEN两次有效。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/：当EA保持低电平时，访问外部ROM；注意加密方式1时，EA将—VPP 内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，访问内部ROM。在FLASH编程期间，此

4位数字密码锁的设计

1技术指标用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁，要求如下： A:设计一个保险箱用的多位代码数字锁，比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E，当开箱时（E＝1）,如果输入代码（例如ABCD＝1010）与设定的代码相同，则保险箱被打开，即输出端Z＝1,否则电路发出报警信号: B: 进行电路仿真，并说明其工作原理。

2方案比较方案一：由4个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、

3Proteus软件介绍 Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。 Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，您不需要别的，Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境！尤其重要的是Proteus Lite可以完全免费，也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果；功能最强的Proteus专业版也非常便宜，人人用得起，对高校还有更多优惠。 Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB 设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”。Proteus产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。其功能模块：—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真；ARES PCB设计。PROSPICE仿真器的一个扩展PROTEUS VSM：便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LEDs甚至LCD显示CPU模型。 Proteus支持许多通用的微控制器，如PIC,A VR,HC11以及8051。交互的装置模型包括：LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘。 Proteus有强大的调试工具；包括寄存器和存储器,断点和单步模式。 IAR C-SPY和Keil uVision2等开发工具的源层调试。 Proteus应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。 Proteus与其他的仿真软件相比较，在下面的优点： 1、能仿真模拟电路、数字电路、数模混合电路； 2、能绘制原理图、PCB图； 3、几乎包括实际中所有使用的仪器；

水池水位自动控制系统设计

水池水位自动控制系统设计与制作摘要根据物体在水中漂浮的性质，可以用一个浮球来感知水塔里水位的升降，用来控制水泵，使水泵能自动对水池上水，水满时能自动断电停止，真正做到了水池的全自动控制功能，解决了人们日常用水的诸多不便。本毕业论文范文写的是水池水位自动控制电路的作用是根据水位的高低，自动地控制水泵的启动与停止。水泵和水位的高低是相互反馈的。这样就可以实现水位自动控制的目的。我所设计的水位制动控制装置是有以下几部分组成：水位自动控制电路，高低水位报警器，数码显示。水位自动控制在一定范围内（如 2 -6 米），当水位低至2米时使水泵启动上水；当水位升至6米时，使水泵停止工作。因特殊情况水位超限（如高至7米、低于2米）报警器报警。设有手动按键，便于随机控制。由数码管直观显示当前水位。本系统可以随时的控制水位的高低，防止过量放水或来水无人打开关。关键词：水池；浮子开关；自动上

Abstract According to the nature of an object floating in the water, you can use a float to sense the water level in the lift tower to control the pump, the pump automatically to the water tower, Sheung Shui, water, power off automatically when full stop pumping water tower, and truly automatic control tower to solve the inconvenience of daily water. Pham Van of the thesis is written in the role of water level automatic control circuit is based on the level of the water level, automatic control of pump start and stop. Pumps and water level is the level of mutual feedback. This level can automatically control. I designed the brake control device is the water level has the following components: automatic water level control circuit, high and low water level alarm, digital display. Automatic water level control within a certain range (eg. 2-6 meters), when the water level as low as 2 meters, the Sheung Shui to start the pump; when the water level to 6 meters, the pump stopped working. Water level gauge due to special circumstances (such as up to 7 meters, as low as 2 meter) alarm to the police. With manual buttons, easy to stochastic control. Visual display by the LED current level. The system can control the water level at any level, to prevent excessive drainage or runoff and no open relations Keywords:water tower; float switch; automatic pumpin

电灯控制开关课程设计.

电子课程设计 ——电灯控制开关学院：电子信息工程学院专业、班级：通信141501 姓名：陈雪峰学号：201415030103 指导教师：康琳 2016年12月

电灯控制开关目录一、设计任务与要求 (3) 二、总体框图 (3) 1、总体框图 (3) 2、微分电路 (3) 3、状态机 (4) 4、10秒定时器 (6) 三、选择器件 (7) 1、可预置数同步可逆(加减)十进制计数器74LS190 (8) 2、具有异步置位和复位端的边沿触发双D触发器74LS74 (9) 3、四2输入与非门74LS03D (11) 4、非门74LS04D (12) 5、三输入与门74LS11 (12) 四、功能模块 (13) 1、微分电路 (13) 2、状态机 (14) 3、10秒定时器 (15) 五、总体设计电路图 (15) 六、硬件调试结果 (20) 七、课程设计心得 (21)

电灯控制开关一、设计任务与要求一个电灯控制开关，该开关有一个按钮，当按钮按下1次，则电灯亮10秒钟后灭；当按钮按下2次（包括前一次），则电灯常亮不灭；当再按一次，则电灯灭。二、总体框图 1、总体框图由题意可以得到该开关的设计原理框图如图1所示，图中k是低电平有效的按钮信号，kd是按钮信号k的下降沿微分信号，td10是10秒定时器定时时间到信号（高电平有效），deng是电灯控制信号（高电平有效），t10是10秒定时器启动信号（高电平有效）。图1 总体框图 2、微分电路该状态机的按钮信号K，经过微分电路再输入状态机，使其低电平持续时间小于状态机的时钟周期，保证按钮按下一次，状态机只转移一个状态。因此为了使系统的稳定性增高，可以用两个D触发器组成微分电路对k信号进行微分。

数字逻辑电路课程设计电子密码锁

数字逻辑电路课程设计课题：电子密码锁设计姓名：班级：13通信学号：成绩：指导教师：开课时间:

目录摘要 (1) 一课程设计目的内容及安排 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计安排 (2) 1.4设计内容 (2) 二电子密码锁设计要求及总框图 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总框图 (4) 三各模块电路设计 (5) 3.1密码输入存储比较模块 (5) 3.2五秒计时电路 (6) 3.3二十秒计时电路 (8) 3.4报警电路 (10) 3.5总电路 (11) 四设计心得 (12) 五参考文献 (13)

电子密码锁摘要：设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁；从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。二十秒报警电路由74LS160，555定时器组成的多谐振荡器，LED灯和蜂鸣器组成。利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。关键词：电子密码锁，计时电路，报警电路

一课程设计目的内容及安排 1.1设计目的 1 根据设计要求，完成对交通信号灯的设计。 2 加强对Multisim10仿真软件的应用。 3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。 4 掌握74LS160,74LS192等功能。 1.2 设计内容设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁；从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 1.3设计安排

AT89C51的引脚功能

—VCC：供电电压。：接地。—GND 口为P0P0口：—位漏级开路双8一个每个管脚可口，向I/O门电流。当8TTL 吸收时，1”“P1口的管脚写被定义为高阻输入。能够用于外部程序P0数据存储器，它可以地址被定义为数据/FLASH的第八位。在外部输出原码，此时P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0编程时，P0 电位必须被拉高。口缓冲器能接收P1I/O8位双向口，—P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，1门电流。P1口管脚写入“输出4TTLFLASH 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在P1 口作为第八位地址接收。编程和校验时，P1输口缓冲器可接收，口，P2P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O—P2口：”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作口被写“1个4TTL门电流，当P2出口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部为输入。作为输入时，P2位地址外部数据存储器进行存取口当用于外部程序存储器或16上拉的缘故。P2”时，它利用内部上拉的优势，当1P2 时，口输出地址的高八位。在给出地址“P2口输出其特殊功能寄存器的内容。对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。口在FLASHTTL4个8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出 P3 —P3口：口管脚是”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输1 门电流。当P3口写入“ (ILL)，也是由于上拉的缘故。口将输出电流入时，由于外部下拉为低电平， P3 . . . .

自动控制原理课程设计 (PWM开关放大器驱动控制系统校正装置设计)

自动控制原理课程设计题目 PWM开关放大器驱动控制系统校正装置设计专业电气工程及其自动化姓名班级学号指导教师职称副教授

一、设计目的通过课程设计，在掌握自动控制理论基本原理、一般电学系统自动控制方法的基础上，用MATLAB 实现系统的仿真和测试。二、设计要求收集和查阅有关技术资料，独立完成所承担的设计课题的全部内容，初步掌握设计原则、设计方法、设计步骤、和设计规范的应用；对工程设计方案进行选择和分析；绘制设计图；撰写说明书，具体要求如下： 1、根据所学控制理论知识（频域法、根轨迹法等）进行人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递函数形式及参数； 2、在MATLAB 下，用simulink 进行动态仿真，在计算机上对人工设计系统进行仿真调试，使其满足技术要求； 3、确定校正装置的电路形式及电路参数（选作）； 4、完成设计报告。三、设计题目某型脉冲宽调（PWM ）开关放大器驱动控制系统校正装置设计。已知某型脉冲宽调（PWM ）开关放大器驱动控制为单位反馈系统，其开环传递函数为：()) 4)(1(0++= s s s K s G ，使用bode 图设计法对系统进行滞后串联校正设计，使系统满足：静态速度误差系数110-=s K V ；系统校正后的增益裕量dB K g 10≥;系统校正后的相角裕量 50=γ。四、设计原理

所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，使系统整个特性发生变化，从而满足给定的各项性能指标。串联校正设计比反馈校正设计简单，也比较容易对信号进行各种必要的形式变化。当一个系统的动态响应是满足要求的，为改善稳态性能，而又不影响其动态响应时，可采用串联滞后校正装置。可增加一对相互靠得很近并且靠近原点的开环零、极点，使系统的开环放大倍数提高β倍，而不影响对数频率特性的中、高段特性。串联滞后校正装置还可利用其低通滤波特性，将系统高频部分的幅值衰减，降低系统的剪切频率，提高系统的相角裕量，以改善系统的稳定性和其他动态性能，同时应保持未校正系统在要求的开环剪切频率附近的相频特性曲线基本不变。四、设计步骤 1、根据静态速度误差系数V K 确定开环增益K ; 2、利用已确定的开环增益K ，画出校正前系统的对数频率特性bode 图，并求出相角裕量0γ，幅值裕量g K ； 3、在bode 图上求出未校正系统相角裕量εγγ+=期望值处的频率 2c ω，2c ω作为矫正后系统的剪切频率，ε用来补偿滞后校正网络2c ω处的相角滞后，通常取 5=ε~ 15； 4、令未校正系统在2c ω处的幅值为βlg 20，由此确定滞后网络的β值； 5、确定滞后校正网络的第二个转折频率为2 1 2 2c c ωτ ω= =~ 10 2 c ω；

液位自动控制系统分析

二．系统分析 2.1系统工作原理浮球杠杆式液位自动控制系统原理示意图工作原理：当电位器电刷位于中点位置时，电动机不动，控制阀门有一定的开度，使水箱中流入水量与流出水量相等，从而液面保持在希望高度上。一旦流入水量或流出水量发生变化，水箱液面高度便相应变化。例如，当液面升高时，浮子位置亦相应升高，通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的流量减少。此时，水箱液面下降，浮子位置相应下降，知道电位器电刷回到中点位置，系统重新处于平衡状态，液面恢复给定高度，反之，若水箱液面下降，则系统会自动增大阀门开度，加大流入的水量，使液面升到给定的高度。

2.2系统分解水位自动控制系统由浮子，杠杆，直流电动机，阀门及水箱控制部分构成。根据不同的需要可以对各部分进行不同的设计。该系统结构简单，安装方便，操作简便直观，可以长期连续稳定在无人监控状态下运行。液位控制系统原理方框图如下所示：图2 2.3．数学模型 2.3.1浮子、杠杆、电位计（比例环节）浮球杠杆测量液位高度的原理式 U o=U 总 b??al 式中Uo为电位计的输出电压，U 总为电位计两端的总电势，b a为杠杆的长度比，??为高度的变化，l为电位计电阻丝的中点位置到电阻丝边缘的长度。则：

G1s=K1 2.3.2微分调理电路（微分环节）由于水面震荡，导致浮子不稳定，在电位计的输出电压与电动机的输入端之间接一个微分调理电路，对输入的电压进行调理传递函数为 G2s=K2s 2.3.3电动机（惯性环节）查资料知电动机的传递函数： G3s= K3 Ts+1 2.3.4减速器（比例环节）这是一个比例环节，增益为减速器的减速比。故，传递函数为 G4s=K4 2.3.5控制阀（积分环节）这是一个积分环节，故，传递函数为 G5s=K5 s 2.3.6水箱（积分环节）这是一个积分环节，实际液位Y是流入量Q in与流出量Q out的差值?Q对时间t的积分。