的变化而发生改变( 4-20mA )。其结构原理图如图 2-1 所示。图 2-1 结构原理图其测量原理是:) ( 01 00/ ln 2RR LC ???(2-1 ) 6 ) ( ) ( 0101 0 ln 2 ln )(2RR HRR HLC H?????????(2-2 ) ) ( 01 00/ ln )H -(C H???????(2-3 ) 其中 0C 是测量水位高度是 H=0 时的电容量, HC 为检测的时候水的具体高度位置的电容量,C?是测量液体高度变化后的电容值。 0?是容器里空气的介质常数, ?为被测液体的介质常数,单位为。为导线和容器壁之间的半径, 为导线的半径。由公式( 2-1 )、( 2-2 )、( 2-3 )可知、、、是恒定不变的参数,那么电容的变化量是随着 H 的变化而发生变化,是呈线性的关系。由此在这次的设计系统的工作中,只要得出电容值的变化便能测量出液位的具体高度[3]。 7 第三章系统的硬件电路设计 3.1 单片机在本次的系统中采用 AT89C51 单片机, 它是一种用在低压情况下性能十分强大的八位的微型计算机,由美国公司所制造出来,它和工业标准的指令集及管脚相兼容,它可以灵活运用于各个需要控制的地方当中。在本次的设计中它的工作是对数字量进行处理,并通过与它外接的显示电路把检测到的液位显示出来。另外,它还外接晶振电路、复位电路、键盘电路构成的最小系统。在设计时它的 P0口与显示电路相接,由于 P0口它的电流过小, 所以在设计时需要接一个上拉电阻。其引脚功能及电路图如图 3-1 。图 3-1 AT89C51 引脚及电路图如上图所示,它具有三十二个可编程的输入输出接口、一个全双工串行口、两个十六位字时/ 计数器、五个中断源,并具有控制能力较强的处理器。它的寻址范围是 64K ,它的工作特性是寿命长, 1000 写/ 擦循环,数据可保留 10年,全
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