授课日期 班次 授课时数 2
课题,任务十二 潜水泵自动控制保护器教学目的:通过实例使 学生具备项目开发的初步能力巩固前面所学的 LED动态显示、定时器、中断等相关知识重点,项目开发方法难点,硬件和软件设计教具,多媒体作业,根据潜水泵自动控制保护器功能要求及原理图编写程序自用参考书:《单片机应用技术》耿长清主编、《单片机应用技术》刘守义主编教学过程:
复习:
1.产品开发流程
2.合理开发流程任务十二 潜水泵自动控制保护器
1.任务描述
2.总体设计需求分析、方案设计、测试计划
3.详细设计
1)硬件设计(原理图、主要元器件)
2)软件设计以其中一个程序为例讲解,其他程序由学生自己完成
4.课堂小结课后小结:
任务描述,潜水泵自动控制保护器具有两大功能,第一是保护功能:
能在泵体缺水时实施自动保护,并能根据预设时间自动恢复工作 。 第二是自动控制功能:能根据水塔水位,自动启停水泵 。
7.1 任务十二 潜水泵自动控制保护器
总体设计
需求分析
需求获取本项目最早由一家专门生产潜水泵的厂家提出,该厂家在生产和销售过程中,
不断接到用户反馈潜水泵烧坏,主要原因是在抽水过程中,由于水源来水不足,
潜水泵干抽烧坏,所以提出开发一种保护装置,就有了最初的潜水泵自动控制保护器项目的需求,再根据实际中,许多情况是给水塔抽水,这样就要知道水塔缺水和水满情况,还有在广大农村有时要计时抽水,这样就确定最后方案 。
设计开发任务书本项目是一个很小的项目,开发人员为:项目负责人一名,一名软件工程师,
一名硬件工程师,一名技术员 。 项目负责人负责协调各人员工作和检查进度,
软件工程师负责程序设计,硬件工程师负责硬件原理图及 PCB板设计,技术人员负责原器件购买,测试和组装工作 。
7.1 任务十二 潜水泵自动控制保护器
总体设计
方案设计采用 89C2051单片机控制,二个键 ( K1,K2) 用来起动水泵前的参数设置,水位器,( 三个 ) 水池上水位器,水池下水位器,潜水泵水位器,
用来检测水位保证水泵正常工作,该保护器有两种工作模式,一种是自动控制模式,主要用在对水塔抽水,另一种是定时工作模式主要应用在计时抽水 。
测试计划硬件测试:主要测试各部分硬件是否能正常工作,每部分通过简单程序来检测 。
软件测试:测试软件是否符合设计要求,是否存在 BUG。
7.1 任务十二 潜水泵自动控制保护器
详细设计
硬件设计
主要元器件
89C2051 一片,78L05一个,LED 3个,按键二个,水位检测器三个,
MOC3020一个,变压器一个,及电阻,电容,三极管,灯等若干 。
LED工作原理及动态显示:
本项目采用的是共阳极的 3个 LED数码管,要点亮某个数码管的某笔划,
则相应的数码管阳极加+ 5V电源,相应笔划的阴极端接低电平,本方案三个数码管阴极是相连的,所以在阳极必须轮流有效,只要时间合理,在人的视觉就会看到同时亮的结果 。
7.1 任务十二 潜水泵自动控制保护器
详细设计
原理图
7.1 任务十二 潜水泵自动控制保护器
详细设计
软件设计
LED显示程序
LED0 EQU 41H; 定义 LED显示缓冲低位单元
LED1 EQU 42H;
LED2 EQU 43H;定义 LED显示缓冲高位单元
……
LOOP,LCALL DISPLAY
……
SJMP LOOP
……
DISPLAY,PUSH ACC
MOV A,LED2
LCALL DISP1
7.1 任务十二 潜水泵自动控制保护器
CLR P3.2
LCALL DEL1
SETB P3.2
MOV A,LED1
LCALL DISP1
CLR P3.3
LCALL DEL1
SETB P3.3
MOV A,LED0
LCALL DISP1
CLR P3.4
LCALL DEL1
SETB P3.4
POP ACC
RET
DISP1,MOV DPTR,#DBB
MOVC A,@A+DPTR
MOV P1,A
RET
DEL1,MOV R3,#10
DEL,MOV R4,#50
DJNZ R4,$
DJNZ R3,DEL
RET;数码管字形码
DBB,DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H ;0-6
DB 82H,0F8H,80H,90H ;7-9
END
课堂小结:
1、潜水泵自动控制保护器方案设计
2、潜水泵自动控制保护器硬件设计
3、潜水泵自动控制保护器控制程序
4、总结工程项目设计过程和方法作业:
根据潜水泵自动控制保护器功能要求及原理图,编写控制程序