近几十年来，单片机在生产过程控制、自动检测、数据采集与处理、科技计算、
商业管理和办公自动化等方面获得了广泛的应用。单片机具有体积小、重量轻、耗能省、价格低、可靠性高、灵活通用等优点，因此在各种专业控制中也得到了广泛的应用。近几年来，单片机的发展更为迅速，它已经渗透到了诸多学科和各种领域乃至人们生活的方方面面。
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单片机在各个技术领域中的迅猛发展，与单片机所构成的计算机应用系统的特点有关：
单片机构成的应用系统具有较强的可靠性；系统扩展和系统配置比较典型而规模的应用系统；由于构成的应用系统是一个计算机系统，相当多的测控功能由软件实现，故具有柔性特点；有优异的性能价格比。
机等等！而其中8位单片机又有很多派别，在中国主流分为：PIC、MCS51、AVR等等！
自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。纵观20年来单片机发展里程可以看出，单片机技术的发展以微处理器（MPU）技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
4.13.1 单片机寿命长
这里所说的长寿命分两个方面:一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作10年，20年，另一方面是指与微处理器相比的长寿命。随着半导体技术的飞速发展，MPU更新换代的速度越来越快，以386、486、586为代表的MPU，很短的时间内就被淘汰出局，而传统的单片机如68HC05、8051等年龄已有15岁，产量仍是上升的。这一方面是由于其对相应应用领域的适应性，另一方面是由于以该类CPU为核心，集成以更多I/O功能模块的新单片机系列层出不穷。可以预见，一些成功上市的相对年轻的CPU核心，也会随着I/O功能模块的不断丰富，有着相当长的生存周期。新的CPU类型的加盟，使单片机队伍不断壮大，给用户带来了更多的选择余地。
4.13.2 8位、16位、32位单片机共同发展
这是单片机技术发展的另一个动向。长期以来，单片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通信、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭，32位单片机应用得到了长足的发展。以MOTOROLA68k为CPU的32位单片机为例，1997年的销售量达8千万枚。过去认为由于8位单片机功能越来越强，32位机越来越便宜，使16位单片机生存空间有限，而16位单片机的发展无论从品种和产量方面，近年来都有较大幅度的增长。
4.13.3 单片机的速度越来越快
MPU发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志的。而单片机则有所不同，为提高单片机抗干扰能力，降低噪声，降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术发展之追求。一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的内部时序，在不提高时钟频率的条件下，使运算速度提高了许多。MOTOROLA单片机则使用了锁相环技术或内部倍频技术使内部总线速度大大高于时钟频率。68HC08单片机使用4.9M外部振荡器而内部时钟达32MHz，而M68K系列32位单片机使用32K的外部振荡频率，内部时钟可达16MHz以上。 4.13.4 低电压低功耗
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自80年代中期以来，NMOS工艺单片机逐渐被CMOS工艺所代替，功耗得以大幅度下降，随着超大规模集成电路技术由3um工艺发展1.5、1.2、0.8、0.5、0.35进而实现了0.2um工艺，全静态设计使时钟频率从直流电到数十MHz任选，都使功耗不断下降。MOTOROLA最近推出任选的M.CORE可在1.8V电压下以50MHz/48 MIPS全速工作，功率约为20mW。几乎所有的单片机都有Wait、Stop等省电运行方式。允许使用的电源电压范围也越来越宽。一般单片机都能在3—6V范围内工作，对电池供电的单片机不再需要对电源采取稳压措施。低电压供电的单片机电源下限已由2.7V降至2.2V、1.8V。0.9V供电的单片机已经问世。
4.13.5 低噪声与高可靠性技术
为提高单片机系统的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片机商家在单片机内部电路中采取了一些新的技术措施。如美国国家半导体NS的COP8单片机内部增加了抗EMI电路，增强了“看门狗”的性能。MOTOROLA也推出了低噪声的LN系列单片机。
寿命长、8位、16位、32位单片机共同发展、速度快、低电压、低功耗、低噪声、高可靠性技术这正符合了实验装置的需要所以在这里选择单片机来实现这次实验装置的自动控制。
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5 设计计算
5.1 水槽尺寸计算
33mm根据所选水泵的参数，流量Q为6.0/h，即6/60=0.1 /min。在实验中，
打开水泵抽水时，水装满水槽的时间既不能太长也不能太短。为了节省实验时间，
需要在2～3分钟内使水槽中的水达到实验所需要的的液位。对于单回路反馈控制的实验，可以选择两分钟内使实验装置中水位达到平衡。
3m水泵的流量Q为0.1 /min。 实验装置中水位达到平衡的时间h为3min。
设三个水槽的总体积为V。
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则V=Q h =3 0.1=0.3 m
由V 可初步选择两个装有两个液位变送器的水槽即槽1和槽2的尺寸为600 400 300(mm)的水槽、用于水循环的槽3为700 500 300（mm）的水槽。
此时总体积：
3
V=2 （600 400 200）mm3+700 500 300 mm3=0.297m 液位平衡时间h=V/Q=0.397/0.1=2.97min
由于计算所得的时间h在所需要的时间范围2～3分钟之内，这就说明水槽的尺寸选择合适。
选择白口铁作为三个水箱的材料，壁厚为5mm，
槽1中的水通过水管流入槽2，槽2中的水又通过水管流回到槽3中。样对于水来说，始终处于循环状态。其中槽3为储槽，是为了构成水的循环而设置的。 5.2 框架的材料选择及尺寸的确定
框架选用不锈钢
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根据所选的水泵、流量计、液位传感器、电动执行器、水管及水龙头的尺寸确定框架结构的尺寸。箱架的断口截面尺寸为40×40（mm）。箱架设置为三层：
上两层框架距离=水槽高+留出的水管水龙头尺寸和压力传感器的高度
=300+70+100+60 =530（mm）
底层框架距离 =水槽高+留出的水管水龙头尺寸
=300+70＋100+60 2
=590（mm） 整体结构：
长=335+700+435=1465mm） 宽=140＋500＋140=780（mm） 高=530+530+590=1650（mm）
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