水塔水位自动控制电路设计

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水塔水位plc自动控制

水塔水位plc自动控制

水塔水位plc自动控制用plc控制水位的自动控制原理水塔水位自动控制一、实验目的用PLC 构成水塔水位自动控制系统二、实验设备1)Dais-__ 可编程控制模拟实验仪2)计算机3)连接导线一套三、实验内容1、控制要求:当水塔水位低于水位界(S4 为ON 表示)时,电磁阀Y 打开,于是进水(S4 为OFF 表示水池水位高于水池低水界),当水池水位高于水池低水界(S3 为ON 表示),电磁阀Y 关闭。

1)I/O 分配表:输入输出SB4:X2 L2:Y1SB3:X32)输入下图的梯形图。

3)调试并运行程序,观察结果。

2、控制要求:当水池水位低于SB4 所指示的位置时,启动SB4 按钮,L2 所指示的电机工作,水池进水。

当水池水位达到SB3 所指示的位置时,启动SB3 按钮,使L2 所指示的电机关闭,停止进水;当水塔水位低于SB2 所指示的位置时,启动SB2 按钮,L1 所指示的电机工作,开始水塔进水。

当水塔水位达到SB1 所指示的位置时,启动SB1 按钮,使L1 所指示的电机停止工作。

1)I/O 分配表:输入输出SB1:X0 L1:Y0SB2:X1 L2:Y1SB3:X2SB4:X32)输入下图的梯形图。

用plc控制水位的自动控制原理3)调试并运行程序,观察结果。

四、编程练习1)当水池水位低于水位界时(S4 为ON),电磁阀Y 打开进水(S4 为OFF 表示水池水位高于水池低水界)。

当水位高于水池高水位界(S3 为ON 表示),阀门关闭。

当S4 为OFF 时,且水塔水位低于水塔低位界时,S2 为ON,电动机M 运转,开始抽水。

当水塔水位高于水塔高水位界时,电动机M 停止。

根据上述控制要求编制水塔水位自动控制程序,并上机调试运行。

2)当水池水位低于水位界时(S4 为ON 表示),电磁阀Y 打开进水(Y 为ON)定时器开始定时,2S 以后,如果S4 还不为OFF,那么阀Y 指示灯闪烁,表示阀Y 没有进水,出现故障,S3 为ON 后,阀Y 关闭(Y 为OFF)。

电气控制与PLC课程设计(水塔水位PLC自动控制系统)

电气控制与PLC课程设计(水塔水位PLC自动控制系统)

辽宁工程技术大学电气控制技术与PLC 课程设计设计题目水塔水位PLC自动控制系统指导教师院(系、部)电气与控制工程学院专业班级学号姓名日期电气控制技术与PLC课程设计任务书摘要随着现代社会生产的发展和技术进步,现代工业自动化生产水平的日益提高,微电子技术的飞速发展,在继电器控制系统的基础上产生了一种新型的工业控制装置——可编程控制器。

随着科技的发展和现实暴露的一些问题,以便能更快捷更方便的完成一些任务,在工农业生产过程中,经常需要对水位进行测量和控制。

水位控制在日常生活中应用也相当广泛,比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。

而水位检测可以有多种实现方法,如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。

本文采用PLC进行主控制,在水箱上安装一个自动测水位装置。

利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化,把测量到的水位变化转换成相应的电信号,主控台应用MCGS 组态软件对接收到的信号进行数据处理,完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线的显示,使水位保持在适当的位置关键词:PLC(Programmable Logic Controller)、自动化、水塔水位目录1概论 .................................. 错误!未定义书签。

1.1 可编程序控制器简介............... 错误!未定义书签。

1.2 PLC的工作原理.................... 错误!未定义书签。

1.3 PLC的特点 ....................... 错误!未定义书签。

1.4 PLC的选择 ....................... 错误!未定义书签。

2 水塔水位自动控制系统方案设计.......... 错误!未定义书签。

3 水塔水位自动控制系统硬件设计.......... 错误!未定义书签。

3.1水塔水位控制系统设计要求.......... 错误!未定义书签。

水塔供水自动控制系统的设计

水塔供水自动控制系统的设计

水塔水位的PLC控制的设计PLC课程设计说明书姓名班级学号专业机电一体化技术教师组别日期 2012.1.10成绩目录一概述 (1)二水塔供水自动控制系统方案设计 (2)设计方案 (2)三水塔水位自动控制系统设计 (2)1水泵电动机控制电路的设计 (2)2水位传感器的选择 (4)四水位自动控制系统的组成 (6)1、系统构成及其控制要求 (6)2系统框图 (7)五 PLC的设计 (8)1可编程序控制器(PLC)简介 (8)2PLC工作原理 (8)3PLC的编程语言--梯形图 (9)4SYSMAC-C系列P型机概述 (11)5水塔水位自动控制系统的软件设计 (12)六结束语(系统总结分析) (17)1系统的优点 ............................................................................ 错误!未定义书签。

2结束语 .................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献 (19)致谢 (20)水塔供水自动控制系统的设计一概述水塔水位控制系统采用交流电压检测水位,在控制系统启动后,若水槽水位低于水槽最低水位S2时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号,PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水,当水位达到水槽最高水位S4时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作,当水塔水位达到最低水位S2时,液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出,PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水,当水塔水位达到最高水位S1时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。

二水塔供水自动控制系统方案设计设计方案PLC和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统原理。

在控制系统启动后,若水槽水位低于水槽最低水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号,PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水,当水位达到水槽最高水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作,当水塔水位达到最低水位时,液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出,PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水,当水塔水位达到最高水位时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。

水塔水位自动控制系统设计

水塔水位自动控制系统设计

绪论现今社会,自动化装置无所不在,在控制技术需求的推动下,控制理论本身也取得了显著的进步。

水塔水位的监测和控制,再也不需要人工进行操作。

实践证明,自动化操作,具有不可替代的应用价值。

水塔水位自动控制器,具有适应各种液体液位的检测和控制的功能,设计中分析了利弊,考虑了各种液体的阻值大小,是可以投入实际生产的产品。

水塔水位自动控制装置种类很多,如555 定时器组成的施密特触发器控制水位高低检测电路,51单片机设计的水位自动控制系统等. 但都存在一些问题,如当水塔中用于检测水位高低的探头发生故障时,555 定时器组成的施密特触发器控制电路无法检测,从而导致操作错误;51 单片机设计的电路结构复杂,除了搭接硬件电路外,还需要软件程序的设计,当系统受到外界干扰的时候,系统本身的稳定性就会变差,针对以上问题,本文实现了在恶劣的条件下能自动调节水位高低、手动解除报警装置、检测探头好坏的水塔水位控制器. 同时,通过调节电位器中的阻值,该控制器能够适应多种液体液位的检测。

第一章系统方案第一节方案论证现代控制理论本质上是时域法,是建立在状态空间基础上的,它不用传递函数,而是用状态向量方程作基本工具,从而大大简化了数学表达方式,因此原则上可以分析多输出、非线形以及时变系统。

自动控制技术的应用,推动了控制理论的发展,而自动控制理论的发展,又指导了控制技术的应用,使其进一步完善,随着科学技术的发展,自动控制技术和理论已经广泛的应用于科技、冶金、石油、化工、电子、电力、航空、航海、航天、核反应堆等各个学科领域。

近年来,控制科学的范围还扩展到生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会领域,并为各个学科之间的相互渗透起了促进作用,可以毫不夸张的讲,自动控制技术和理论已经成为现代化社会的不可缺少的组成部分。

自动控制技术的应用于不公使生产过程自动化,从而提高生产率和产品质量,降低成本,提高经济效益,改善劳动条件,而且在探索新能源,发展空间技术和创造社会文明等方面具有十分重要的意义。

《PLC》水塔水位的模拟控制实验

《PLC》水塔水位的模拟控制实验

《PLC》水塔水位的模拟控制实验一、实验目的1.学会用PLC构成水塔水位的自动控制系统2.熟练掌握PLC编程软件的编程方法和应用二、实验设备三、面板图1四、控制要求当水池水位低于水池低水位界(SB4为ON表示),阀L2打开进水(L2为ON)定时器开始定时,4秒后,如果SB4还不为OFF,那么阀L2指示灯闪烁,表示阀L2没有进水,出现故障,SB3为ON后,阀L2关闭(L2为OFF)。

当SB4为OFF时,且水塔水位低于水塔低水位界时SB2为ON,电机L1运转抽水。

当水塔水位高于水塔水位界时电机L1停止。

五、端口分配表2六、操作步骤1、按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实验模块之间的接线,将PLC的DI 输入端中的1M、2M公共端接到公共端的M端,将PLC的DO输出端中的1L、2L、3L公共端接到公共端的L+端,实验挂箱的COM端接到公共端的M端。

+24V接到公共端的L+端,认真检查,确保正确无误。

2、打开示例程序或用户自己编写的控制程序,进行编译,有错误时根据提示信息修改,直至无误,用PC/PPI通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口,打开PLC主机电源开关,下载程序至PLC中,下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。

3、按下按钮SB4为ON后,阀L2打开进水(L2为ON)。

定时器开始定时,4秒后,如果SB4还不为OFF,那么阀L2指示灯闪烁,表示阀L2没有进水,出现故障。

4、按下按钮SB3为ON后,阀L2关闭(L2为OFF)。

5、松开按钮SB4(SB4为OFF)时,按下SB2(SB2为ON)即水塔水位低于水塔低水位界时,电机L1运转抽水。

6、按下按钮L1电机L1停止。

七、实验总结1.了解并掌握水塔水位模拟控制的的工作原理。

2.能熟练运用编制和调试PLC程序的方法3。

水塔水位控制系统设计毕业设计

水塔水位控制系统设计毕业设计

目录第1章概述 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 设计要求及意义 (3)第2章系统方案的设计 (4)2.1 总体设计方案 (4)2.2 系统组成 (6)第3章硬件设计 (6)3.1 单片机的简要介绍 (6)3.2 水位检测电路 (8)3.3 水质检测电路 (9)第4章软件设计 (10)4.1 水位控制程序 (10)4.2 水质检测程序 (12)第5章系统调试及说明 (15)5.1 软件调试 (15)5.2 硬件调试 (19)5.3 使用说明和注意事项 (20)第6章总结 (21)第7章致谢 (22)第8章参考文献 (23)第9章附录 (24)9.1 源程序清单 (24)9.2 总电路原理图 (29)第1章概述1.1 背景介绍随着科学技术的发展, 单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统, 智能仪器和家用电器中得到广泛使用。

在实时检测和自动控制的单片机使用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用。

水塔水位控制系统的基本要求是能够在无人监控的情况下自动进行工作, 在水塔中的水位到达水位下限时自动启动电机, 给水塔供水;在水塔水位达到水位上限的时候自动关闭电机, 停止供水。

并能在供水系统出现异常的时候能够发出警报, 以及时排除故障, 随时保证水塔的对外的正常供水作用。

水塔是在日常生活和工业使用中经常见到的蓄水装置, 通过对其水位的控制对外供水以满足需要, 其水位控制具有普遍性。

不论社会经济如何飞速, 水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。

一旦断了水, 轻则给人民生活带来极大的不便, 重则可能造成严重的生产事故及损失, 从而对供水系统提出了更高的要求, 满足及时、准确、安全充足的供水。

如果仍然使用人工方式, 劳动强度大, 工作效率低, 安全性难以保障, 由此必须进行自动化控制系统的改造。

从而实现提供足够的水量、平稳的水压、水塔水位的自动控制有设计低成本、高实用价值的控制器。

该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,而达到节能的目的,提高了供水系统的质量。

水塔水位自动控制电路设计-毕业设计说明书

水塔水位自动控制电路设计-毕业设计说明书

水塔水位自动控制电路设计-毕业设计说明书四川信息职业技术学院毕业设计说明书设计(论文)题目:________________________水塔水位自动控制电路设计专业: 应用电子技术班级:学号:姓名:指导教师:二〇一三年十二月五日目录摘要 (1)绪论 (2)第1章方案论证与分析 (3)1.1系统功能要求 (3)1.2整体方案 (3)1.2.1方案比较与论证 (3)1.2.2方案论证 (5)第2章硬件设计与分析 (6)2.1单片机最小系统 (6)2.1.1芯片介绍 (6)2.1.2单片机时钟电路设计 (8)2.1.3单片机复位电路设计 (9)2.2超声波测水位电路 (10)2.3指示电路 (11)2.3.1显示电路 (11)2.4报警电路 (12)2.5交流接触器工作原理 (12)2.6整机电路工作原理 (13)第3章软件设计 (14)3.1主程序流程图 (14)3.2中断流程图 (14)第4章系统仿真与调试 (16)4.1常用调试工具 (16)4.1.1Keil 软件 (16)4.1.2Proteus软件 (16)4.2系统调试 (17)第5章实物制作与调试 (18)5.1PCB板的制作 (18)5.2元件的装配 (19)5.3调试与性能检测 (20)参考文献 (22)附录1 整机电路原理图 (23)附录2 源程序 (24)附录3 元器件清单 (27)摘要采用低功耗单片机为控制核心、辅以超声波水位状态采集模块、二极管指示模块、电源供电模块、扬声器报警模块设计的自动水塔水位控制系统,通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器,控制水泵的运行成功实现水塔水位控制功能,它具有电路简单、功能齐全、制作成本低、性价比高等特点,是一种经济、实用的自动水塔水位控制系统。

硬件部分主要由单片机指示灯、继电器、蜂鸣器等基本外围电子电路组成。

它设计的优点是当水位达到一定的位置时报警器开始报警。

因此在生活实践应用中具有一定的价值。

水塔水位自动控制器的设计

水塔水位自动控制器的设计

目录:第一章目录 (1)第二章摘要 (2)第三章设计方案及设计原理 (2)第四章电路总图 (8)第五章元器件清单 (9)第六章总结 (10)第七章参考文献 (11)第八章附录 (11)第二章摘要水塔水位自动控制器主要用途是配合水泵,根据水塔水位高低的变化来启动及停止。

适用于工农业及民用自动供水。

本电路包括水位检测电路,水位范围测量电路,水泵开关电路,显示电路和电源电路5部分。

水位测量电路的功能是利用水的导电性检测水位的变化,水位范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水位范围的确定,应根据水井涌水量来调节中水位探头及高水位探头之间的距离,应调节在水塔水满后,而水泵不应离水工作为宜,同时利用迟滞比较器的迟滞特性避免跳闸现象。

水泵开关电路的功能是完成控制电路和水泵是否工作,显示电路的功能是显示水泵是否在工作。

电源电路则为以上电路提供直流电源。

本控制器适用于家庭住宅、学校、工厂、宾馆、办公、楼宇的自来水水塔(水池)式增压供水与江河井水控制,以及供水、消防、轻工、印染、化纤、造纸、化工、食品、饮料、酿造、制糖、养殖、工矿、农业、水处理等行业的给排水和其它生产用液体供给排放自动化控制或上、下限位报警。

第三章设计方案及设计原理:第一节综合图:由电源电路给各个电路提供直流电源,通过检测电路对水塔水位及范围的测量,产生不同的电位Vs,利用迟滞比较器的特性,控制继电器的工作状态,从而实现对水泵工作状态的自动控制。

第二节主要单元电路设计:一水位测量电路和水位范围测量电路置来实现水位范围的控制。

水位测量电路如图中右边所示,它由两部分组成:1.电阻R1,R2和稳压管D1、D2构成的参考电压产生电路:2.由迟滞比较器构成的水位范围测量电路。

参考电压产生电路产生两个稳定的电压,分别代表水位范围的上限值S2和下限值S1。

由于参考电源产生电路输出端接入比较器的输入,为了防止出现输出电流不稳导致参考电源不稳定的情况,电路采用电阻和稳压管相结合的方式构成。

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四川信息职业技术学院毕业设计说明书设计(论文)题目:________________________ 水塔水位自动控制电路设计专业: 应用电子技术班级:学号:姓名:指导教师:二〇一三年十二月五日目录摘要 (1)绪论 (2)第1章方案论证与分析 (3)1.1系统功能要求 (3)1.2整体方案 (3)1.2.1方案比较与论证 (3)1.2.2方案论证 (5)第2章硬件设计与分析 (6)2.1单片机最小系统 (6)2.1.1芯片介绍 (6)2.1.2单片机时钟电路设计 (8)2.1.3单片机复位电路设计 (9)2.2超声波测水位电路 (10)2.3指示电路 (11)2.3.1显示电路 (11)2.4报警电路 (12)2.5交流接触器工作原理 (12)2.6整机电路工作原理 (13)第3章软件设计 (14)3.1主程序流程图 (14)3.2中断流程图 (14)第4章系统仿真与调试 (16)4.1常用调试工具 (16)4.1.1Keil 软件 (16)4.1.2Proteus软件 (16)4.2系统调试 (17)第5章实物制作与调试 (18)5.1PCB板的制作 (18)5.2元件的装配 (19)5.3调试与性能检测 (20)参考文献 (22)附录1 整机电路原理图 (23)附录2 源程序 (24)附录3 元器件清单 (27)摘要采用低功耗单片机为控制核心、辅以超声波水位状态采集模块、二极管指示模块、电源供电模块、扬声器报警模块设计的自动水塔水位控制系统,通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器,控制水泵的运行成功实现水塔水位控制功能,它具有电路简单、功能齐全、制作成本低、性价比高等特点,是一种经济、实用的自动水塔水位控制系统。

硬件部分主要由单片机指示灯、继电器、蜂鸣器等基本外围电子电路组成。

它设计的优点是当水位达到一定的位置时报警器开始报警。

因此在生活实践应用中具有一定的价值。

关键字超声波检测;水位控制绪论在我国尤其是人口高度密集的企业单位和学校,有90%以上是采用传统的抽水方法,用人工监控但是这种方法不仅浪费。

人力资源且工作不方便而且,近几年来,随着农村饮水工程的。

启动和乡村集镇化建设的发展,深井取水成为解决饮用水的主要方法如果采用人工监控抽水,不但浪费人力资源,而且还容。

易发生干抽现象,而且水塔的水用完了还不知道,有时则抽满溢出来,浪费水资源和能源为了提高效率,节约资源,我们就如何实现智能抽水,采用单片机系统进行控制,给出了硬件电路和程序思路。

其中运用比较多的主要在大众生活方面,以单片机为控制中心的智能小系统。

在本设计中,我们采用了单片机控制多模块设计,便于检查和维修。

该设计的基本原理为以51 单片机作为控制元,由软件系统和硬件系统两部分组成。

可靠性:系统应保证长期安全地运行。

系统中的硬软件及信息资源应满足可靠性设计要求。

安全性:系统应具有必要的安全保护和保密措施。

实用性:注重采用经济而实用的技术,使系统建设的投入产出比最高,能产生良好的社会效益和经济效益。

易操作性:贯彻面向最终用户的原则,使用户操作简单直观,易于掌握。

广泛性:现在大多数企业以及农户为了节约成本都应用此种水塔控制,它的优越性被越来越多的人们所接受、使用。

第1章方案论证与分析1.1系统功能要求设计方案采用单片机作为核心部件,并配以时钟电路、复位电路、报警电路、通过扩展外围设备及接口电路完成整个控制系统对电机的控制。

成功实现水塔水位显示功能,自动控制电机进行补水功能,从而达到设计要求。

1.2整体方案1.2.1方案比较与论证1.基于数字电路实现的电路方案本设计电路专门用于自来水塔水位的控制。

当水位低于最低水位时,自动将供水泵启动上水;当水位到达最高水位是,自动停住上水,不用人工控制。

该电路的特点是通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器,控制上水水泵电动机的启动。

这是由于555电路输出功率较小,不能驱动大功率的交流接触器它。

电路工作原理:电路中如图(1-1),NE555组成R-S触发器,作为主控电路。

R1、R3与R4组成输入端分压偏置电路,它将R-S触发器的R端与S端分别偏置在既不大于2V/3,也不小于V/3的中间状态。

当水塔中的水位处于满水时,电源电极A通过水电阻与B、C电极相连,使R-S触发器的R、S端均为高电平,R-S触发器输出端为低电平,继电器K通过吸合,通过常闭触点将交流接触K2的电源断开,上水水泵处于停歇状态。

图1-1数电设计电路原理图在上水过程中,当水位上升使电极A、B接触后,通过水电阻与R2将电源电压加至定时器的2脚,使R-S触发器的S端出现高电平,但这一高电平对电路不起触发作用。

电路保持原状态,上水过程继续。

当水位进一步上升使电极AC连通后,电源电压通过水电阻与R1加至6脚,是R-S触发器的R端出现高电平。

这一高电平作为R-S触发器的复位电平,使电路复位,输出端输出低电平,继电器K通电吸合,通过常闭触点K1-1将交流电接触器的电源断开,接触器断开水泵工作电源,上水停止。

2.基于单片机电路实现的电路方案本设计方案采用内部含Flash存储器的单片机作为核心部件,并配以时钟电路、复位电路、显示电路、报警电路、超声波测距模块,通过扩展外围设备及接口电路完成整个控制系统对电机的控制.电机的控制有串行和并行两种方式,本系统采用串行控制,驱动系统中通过单片机输出控制信号,实现电机不同的控制。

基于单片机实现的电路方案方框图如图1-2所示:图1-2单片机设计电路原理框图各模块的功能如下:时钟电路:单片机的时钟信号用来提供单片机内各种微操作的时间基准,时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。

复位电路:用于系统的正常初始化,当单片机系统在运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需要复位以使其恢复正常工作状态。

超声波水位控制及显示电路:用于控制水位的上升,同时显示水位,当水位超过警卫线时显示灯就会亮。

交流接触器电路:控制大功率水泵进行抽水工作。

报警电路:超过警卫线时,再加水就会实施报警,提醒人们无需再加水。

稳压滤波电源电路:主要是为给系统提供安全、稳定的电源电路。

1.2.2方案论证以单片机为主体配以超声波测距模块,精确测出水位容量,且不会影响水质。

电路具有高可靠性、功能强、高速度、超强抗干扰、低功耗、便于操作等优点,高可靠性、功能强、高速度。

在系统中,应用超声波模块可以测出水位的高度和水即满的位置,在单片机的控制下,让超声波功能最大化。

一直是衡量单片机性能的重要指标,也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件,所以本次设计我们选用了以单片机为中心的设计,此方案的灵活性明显要高于数字电路构成的系统,即本次设计选择基于单片机电路实现的电路方案。

第2章硬件设计与分析水塔自动供水系统由单片机最小系统、液位控制电路、水位指示电路、报警电路、交流接触器电路和稳压电源等组成,水塔自动供水系统电路原理图见附录1所示。

2.1单片机最小系统电路最小系统由AT89C51单片机、时钟电路、复位电路组成,它是电路工作的最基本的单元电路,任何单片机基于单片机的设计系统都离不开它。

2.1.1芯片介绍单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。

中央处理器:中央处理器(CPU)是整个单片机的控制核心部件,完成运算和控制功能。

CPU有运算器和控制器组成。

它是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。

内部数据存储器(RAM):单片机内部共有256个RAM单元,其中有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。

内部程序存储器(ROM):单片机共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。

定时/计数器:单片机有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。

并行输入输出(I/O)口共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。

全双工串行口:单片机内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。

中断系统:单片机具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。

时钟电路:单片机内置最高频率达12MHz 的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但单片机需外置振荡电容。

单片机的引脚说明:单片机采用40Pin 封装的双列直接DIP 结构,下图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O 口,中断口线与P3口线复用。

其引脚排列如图2-1。

图2-1 单片机引脚图 控制引脚介绍: 1.ALE:系统扩展时,P0口是八位数据线和低八位地址先复用引脚,ALE 用于把P0口输出的低八位地址锁存起来,以实现低八位地址和数据的隔离。

2.PSEN ;低电平有效时,可实现对外部ROM 单元的读操作。

3.EA:当EA 信号为低电平时,对ROM 的读操作限制在外部程序存储器;而挡EA 为高电平时,对ROM 的读操作是从内部程序存储器开始的,并可延至外部单片机程序存储器。

4.RST:当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效,用以完成单片机的复位初始化操作。

5.XTAL和1XTAL2:外接晶振引线端。

并行I/O端口介绍:P0端口[P0.0-P0.7]P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口,端口置1(对端口写1)时作高阻抗输入端。

作为输出口时能驱动8个TTL。

P1端口[P1.0-P1.7]P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。

输出时可驱动4个TTL。

端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。

对内部Flash程序存储器编程时,接收低8位地址信息。

P2端口[P2.0-P2.7]P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。

输出时可驱动4个TTL。

端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。

对内部Flash 程序存储器编程时,接收高8位地址和控制信息。

在访问外部程序和16位外部数据存储器时,P2口送出高8位地址。

而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。

P3端口[P3.0-P3.7]P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。

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