2017全国大学生电子设计竞赛设计报告.doc

专业资料 PAGE word格式可复制编辑 专业资料 word格式可复制编辑 2017年全国大学生电子设计竞赛 简易水情检测系统（P题） 2017年8月12日 摘 要 本设计的是简易水情检测系统以STC89C52芯片为核心，辅以相关的外围电路，设计了以单片机为核心的水情检测系统。系统主要由5V电源供电。在硬件电路上在，用总线连接PH值传感器和水位传感器，通过传感器收集到的水情数据发送到单片机，单片机存储实时数据，并显示在12864LCD液晶屏上。在软件方面，采用C语言编程。通过对单片机程序设计实现对水情检测系统的水情数据的采集、显示和检测。 关键词：单片机最小系统；PH值传感器；水位传感器；AD模块 Abstract The design is a simple water regime detection system to STC89C52 chip as the core, supplemented by the relevant external circuit, designed to single-chip as the core of the water regime detection system. The system is powered by 5V power supply. In the hardware circuit, with the bus connection PH sensor and water level sensor, through the sensor to collect the water data sent to the microcontroller, single-chip storage of real-time data, and displayed on the 12864LCD LCD screen. In software, the use of C language programming. Through the single-chip program design to achieve the water regime detection system of water data collection, display and detection. Key words: single chip minimum system; PH value sensor; water level sensor; capacitance PAGE word格式可复制编辑 简易水情检测系统（P题） 【专科组】 一、系统方案 本系统主要由单片机STC89C52模块、LCD显示模块、PCF8591电压转换模块、电源模块、水位检测模块、PH值检测模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 1、单片机的论证与选择 方案一：传统的51单片机为8位机，价格便宜，控制简单，但是运算速度慢，片内资源少，存储容量小，难以存储大体积的程序和实现快速精准的反应控制。并且受时钟限制，计时精度不高，外围电路也增加了系统的不可靠性。 方案二：采用 STC89C52单片机。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统 51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧8位 CPU?和在系统可编程Flash。 综合以上两种方案，由于方案二功能多容易使用，且成本较低，选择方案二。 2、LCD显示模块的论证与选择 方案一：采用LCD1602。它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型 液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。 方案二：采用LCD12864，它是一种具有多种接口方式，并含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率高、字符多。模块利用灵活、接口方式和简单、操作指令方便，可构成全中文人机交换界面。电路或程序简洁、价格便宜。 通过比较，方案二电路结构明显比方案一占有更大优势，所以我们选择方案二。 3、超声波模块的论证与选择 方案一：US-100超声波测距模块，可实现2cm~4.5m、探测精度为0.3cm+1%的非接触测距，拥有2.4~5.5V的宽电压输入范围，静态功耗低于2mA，自带温度传感器对测距结果进行校正，同时具有GPIO，串口等多种通信方式，内带看门狗，工作稳定。 方案二：