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基于AT89C51单片机的液位数据采集系统设计
作者：张继信张建刚来源：《电子世界》2011年第24期
【摘要】本文设计了一种新型的基于单片机的液位数据采集系统，该系统以AT89C51单片机作为主体，实现液位的数据采集及显示、报警功能。【关键词】AT89C51单片机；液位数据采集；越限报警；抗干扰信号处理1前言单片机控制系统以其控制精度高、性能稳定可靠、设置操作方便、造价低等特点被应用到液位系统的数据采集与控制中来1。本文设计了一种新型的基于单片机的液位数据采集系统，该系统以AT89C51单片机作为主体，实现液位的数据采集及显示。2系统说明本系统由以下几个部分组成：由差压式液位传感器采集数据采集部分，AD转换部分，数据处理部分，数据显示部分等。首先把差压式传感器采集到的液位模拟量以电信号方式输入到ADC0809转换器中，将之转换成为离散的数字量，该模拟量在AT89C51芯片内通过数字处理程序和数字滤波程序的处理后，进入片外数据存储器8255A，最终在8段LED显示器中直观的显示出来。当所测液位超出限定范围时，系统将自动发出报警。其系统原理如图1所示。本文设计的液位数据采集系统增加了数据采集抗干扰信号处理技术，相对于传统的液位数据采集系统，该系统的各方面性能有了显著提高，而且该系统的电路调试方便、稳定性好、成本低。3液位数据采集系统硬件设计液位数据采集系统的硬件设计整个系统设计的主要组成部分。其中系统硬件主要包括主控制器AT89C51芯片、AD转换芯片、显示数码管、液位传感器、超限报警模块等。31AT89C51单片机AT89C51产品与80C51相比，除了其片内有闪存存储器，现编程擦除速度快之外，AT89C51还可实现远距离编程，而且其产品价格比片内带EPROM的80C51低，这就充分显示出AT89C51的优越性。由于本次设计的任务是建立一个液位数据的实时采集系统，因此选用选用双排直插式结构的AT89C51单片机，满足设计要求。
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AT89C51作为系统的核心部分，主要完成以下功能：（1）对采集到的液位信号进行必要的处理，保证检测精度符合要求；（2）将8路液位信号送LED进行实时显示；（3）响应键盘输入，当所测液位越限时，发出报警。32液位传感器差压式液位传感器选用Motorola公司生产的MPX2010型硅压阻式压力传感器。差压式液位传感器的差模输出电压一般为几十毫伏左右。这信号必须经过调理器电路放大变换，使其满足应用的要求。为了满足与数字系统接口的要求，传感r