基于单片机的水位控制系统

制(L298)、A/D转换(TLC2543)、D/A转换(TLC5615)、温度采集(DS18B20)、数字信号合成(AD9851)、实时时钟电路(DS1302)、4—20mA输出、PWM输出（UC3842）、红外检测（KSM-603LM）控制等十七种功能。其引脚图如下3.2

图3.2 STC89C51引脚图

◆主要特性

(1)内置标准51内核，机器周期：增强型为6时钟，普通型为12时钟 (2)工作频率范围：0~40MHZ，相当于普通8051的0~80MHZ; (3)STC89C5xRC对应Flash空间：4KB\\8KB\\15KB; (4)内部存储器（RAM)：512B; (5)定时器\\计数器：3个16位； (6)通用异步通信口（UART）1个； (7)中断源:8个；

(8)有ISP(在系统可编程）\\IAP(在应用可编程),无需专用编程器\\仿真器； (9)通用I\\O口：32\\36个； (10)工作电压：3.8~5.5V；

(11)外形封装：40脚PDIP、44脚PLCC和PQFP等 ◆管脚说明

（1）VCC：供电电压。 （2）GND：接地。

（3）P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流(ILL)。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表3.1所示。

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（4）RST:复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。 表3.1 P3口的第二功能

端口引脚 P3.0 RXD P3.1 TXD P3.2 INT0 P3.3 INT1 P3.4 T0 P3.5 T1 P3.6 WR P3.7 RD 第二功能 （串行输入口） （串行输出口） （外中断0） （外中断1） （定时/计数0） （定时/计数1） （外部数据存储器写选通） （外部数据存储器读选通） （5）ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率和周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

（6）/PSEN：外部程序存储器的选通信号，低电平有效。在从片外程序存储器取指期间，在每个机器周期中，当/PSEN有效时，程序存储器的内容被送上P0口(数据总线)。/PSEN可以驱动8个TTL负载。

（7）/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

（8）XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 （9）XTAL2：来自反向振荡器的输出。 ◆STC89C51的复位

使CPU开始工作的方法就是给CPU一个复位信号，CPU收到复位信号后将内部特殊功能寄存器设置为规定值，并将程序计数器设置为“0000H”。复位信号结束后，CPU从程序存储器“0000H”处开始执行程序STC89C51为高电平复位，一般有2种复位方法。

(1) 上电复位。通过外部复位电路的电容充电来实现的。

(2) 手动复位。设置一个复位按钮，当操作者按下按钮时产生一个复位信号。图3.3

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为最简单的上电复位和手动复位方法。

图3.3 STC89C51的复位电路

3.3.2 1602液晶显示器

LCD1602分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图3.4所示：

图

图3.4 1602LCD尺寸图

LCD1602采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如下：

第1、2脚：VSS为地电源；VDD接5V正电源。

第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时

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可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。 第15、16脚：BLA背光源正极；BLK背光源负极。 3.3.3 超声波模块简介

超声波测距模块可提供2cm-3.5m的非接触式距离感测功能。我们只需要提供一个周期10us的脉冲触发信号。该模块内部将发出8个40khz周期电平并检测回波。一旦检测到有会波信号则输出回响信号。回响信号是一个脉冲的宽度成正比的距离对象。可通过发射信号到收到回响信号时间间隔可以计算得到超声波模块距离水面的距离。

US-015超声波测距模块 ◆ 概述

US-015是目前市场上分辨率最高，重复测量一致性最好的超声波测距模块；US-015的分辨率高于1mm，可达0.5mm，测距精度高；重复测量一致性好，测距稳定可靠。US-015超声波测距模块可实现2cm~4m的非接触测距功能，供电电压为5V，工作电流为2.2mA，支持GPIO通信模式，工作稳定可靠。 ◆ 主要技术参数

表 3.2

电气参数 工作电压 工作电流 工作温度 输出方式 感应角度 探测距离 探测精度 分辨率 US-015超声波测距模块 DC 5V 2.2mA 0~+70度 GPIO 小于15度 2cm-400cm 0.1cm+1% 高于1mm（可达0.5mm）

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