单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的WinBond系列单片机。以8051为核心的单片机占据了半壁江山，在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。
1.3 水箱水位控制系统组成及原理 1.3.1 水箱水位控制系统组成
单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、控制等外围电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。它除了有单片机芯片以外，还有许多的外围电路，如果再配一系列程序，便可以完成很多功能。所以说，单片机应用系统是由硬件和软件组成的，硬件是应用系统的基础，软件则在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可。单片机应用系统的组成如图1.1所示。
单片机应用系统单片机+接口电路及外设等+软件硬 件
图1.1 单片机应用系统的组成
由此可见，单片机应用系统的设计人员必须从硬件和软件两个角度来深入了解单片机，并能够将二者有机结合起来，才能形成具有特定功能的应用系统或整机产品。
1.3.2 水箱水位控制系统的原理
该控制系统在水箱内的三个不同水位高度安装了三根金属棒，如图
1.2所示 ，其中A棒处于下限水位以下，C棒处于上限水位，B棒在下限水位处。A棒接+5V电源，B、C棒各通过一个电阻接地。水箱由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动以达到控制水位的目的。供水时，水位上升。当达到上限时，由于水的导电作用，B、C棒连通了+5V。因此b、c两端高电平（1状态），这时应使电机停止，不再给水箱供水。当水位下降到下限时，B、C都不能与A棒导通，因此b、c两端状态为0。这时应启动电机，给水箱供水。当水位处于上下限之间时，B棒与A棒导通，b端为1状态。而C棒不能与A棒导通，C端为0状态。这时，无论电机是运转状态，还是停止状态，都应维持原状态不变。作为一个整体的系统来说，仅仅有图1.1所示的框图是不够的，它只是系统的一部分。整体的系统还应包括系统的工作软件，串口程序，对单片机的控制程序等要实现这部分内容，必须设计出相应的程序，本论文的后续章节所要论述的就是系统的硬件电路的设计。
图1.2 水箱水位控制原理图
2 系统硬件的选择及其功能特性
2.1 MCS-51单片机的结构
当今时代，单片机使用最为广泛为MCS-51单片机。即：8051单片机，其基本组成（参见图2.1）：中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。
1．中央处理器（CPU）
中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
2．内部数据存储器（内部RAM） 8051芯片中共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据，简称内部RAM。
T0时钟电路T1ROMRAM定时/计数器CPU并行接口串行接口中断系统P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1图2.1 MCS-51单片机结构框图
3．外部程序存储器（外部ROM） 8051内部无程序存储器，必须外接程序存储器，课题中选用了7448用于存放程序、原始数据或表格。
4．定时/计数器
8051共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。
5．并行I/O口
MCS-51共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），以实现外部数据的并行输入/输出。在实训中我们已经使用了P1口，通过P1口连接8个发光二极管。
6．串行口
MCS-51单片机有一个全双工的串行口，以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使用，也可作为同步移位器使用。
7．中断控制系统
MCS-51单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要。8051共有5个中断源，即外中断两个，定时/计数中断两个，串行中断一个。全部中断分为高级和低级共两个优先级别。
8．时钟电路
MCS-51芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的晶振频率一般为6MHz和12MHz。
从上述内容可以看出，MCS-51虽然是一个单片机芯片，但作为计算机应该具有的基本部件它都包括，因此，实际上它已是一个简单的微型计算机系统了。
2.2 MCS-51单片机的引脚及其功能
MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚排列请参见图2.2
1．信号引脚介绍
MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和
