基于单片机的液位控制系统
基于单片机的水温水位控制系统设计
四、结论
基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有结构简单、成本低、可靠性 高等优点。通过实时监测和控制水箱的水位和水温，可以满足不同用户的需求。 此外，通过优化系统的硬件设计和软件设计，可以进一步提高系统的性能和可靠 性。这种系统不仅可以应用于家庭用水领域，也可以应用于工业生产中的液体控 制，具有广泛的应用前景。
1、抗干扰设计
由于环境因素和设备本身的影响，系统可能会受到干扰。因此，需要在硬件 设计和软件设计中加入抗干扰措施，如滤波电路、软件去抖动等。
2、节能设计
为了降低系统的功耗，可以在软件设计中加入休眠模式和唤醒模式。当系统 不需要工作时，可以进入休眠模式，降低功耗。当有数据需要处理时，系统被唤 醒，进入工作状态。
2、软件设计
系统的软件设计主要实现以下功能：数据的采集、处理、显示和控制。首先， 单片机通过水位传感器和水温传感器采集当前的水位和水温数据。然后，单片机 对采集到的数据进行处理，判断水位和水温是否正常。如果异常，则启动相应的 执行机构进行调节。最后，单片机将处理后的数据通过显示模块进行显示。
三、系统优化
六、结论
本次演示设计了一种基于单片机的水温水位控制系统，实现了温度和水位的 自动检测、调节和控制。该系统具有成本低、可靠性高、易于实现等优点，同时 支持远程控制和节能模式等功能。在家庭、工业和科学研究中具有广泛的应用前 景。
参考自动化技术的普及，智能化设备在日常生活和工业生产中 的应用越来越广泛。其中，基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有重要 应用价值。这种系统可以实现对水箱水位和水温的实时监测和控制，以适应不同 的应用需求。
系统软件采用C语言编写，主要包括以下几个部分：数据采集、数据处理、 控制输出和远程通信。
1、数据采集：通过I/O端口读取DS18B20和超声波水位传感器的数据。
基于单片机的智能输液控制系统设计
系统软硬件设计完成后，测试系统所实现的功能有：a．按键确定床位号、设定输液滴速及输液总量；b．红外收发二极管检测液滴及输毕报警信号并计算实际输液滴速；c．根据实测滴速和设定滴速的差值有效控制步进电机达到自动调节滴速的目的；d．根据设定滴速估算输液总时间；e．根据实测滴速计算剩余时间；f．从站输液信息均由12864液晶屏显示，通信相关信息由数码管及1602液晶屏显示，主站监控信息由PC机储存显示；g．由PTR8000模块将床位号、实测速度等数据以无线的方式传输至PC机，达到实时监控的目的；h．利用基于VC++的MSC控件设计合理的人机互动界面。
基于单片机的智能输液控制系统设计
0 引言
随着智能化控制研究的不断发展，自动化临床设备的研究日益成为医疗器械发展的一个重点，因而设计一种智能输液智能输液管理系统实现对输液过程的全程监控是医学发展的必然趋势。本文以远程监控实现输液实时监测为目标，通过下位机采集各床位患者的输液信息，再以无线的方式将数据传达至上位机，实现输液数据的实时显示和存储，以及在特殊情况下的报警等功能。
3．2 从站程序设计
从站程序设计主要由以下几部分子程序组成：键盘控制子程序、中断控制子程序、步进电机控制子程序、液晶屏显示子程序及无线模块收发控制子程序。其中数据处理单片机由键盘控制子程序设定滴速及输液总量等信息，中断子程序采集输毕及液滴信号并计算输液滴速及时间等数据，通过比较实测滴速和设定滴速产生控制信号调用步进电机控制子程序完成调速功能，所有信息均由12864液晶屏显示；数据通信单片机经串口接收处理单片机的实时信息并控制无线模块PTR8000发射出去。对于PTR8000的编程，必须在配置模式中对其进行配置，在RX模式中，地址匹配(AM)和数据准备就绪(DR)信号通知MCU一个有效的地址和数据包已经自动接收完成，MCU即可通过SPI接口读取接收的数据，在TX模式中，PTR8000自动产生前导码和CRC校验码，准备就绪(DR)通知数据传输已经完成。
基于单片机的水位检测控制系统设计
基于单片机的水位检测控制系统设计学院：专业：姓名：指导老师：信息学院自动化刘翔学号：职称：0901********盛珣华曹宇教授助理工程师中国·珠海二○一三年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于单片机的水位检测控制系统设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
本人签名：日期：年月日基于单片机的水位检测控制系统设计摘要随着社会和科技的进步，以及人们的生活标准水平逐步的提高与发展，方便的全自动控制系统生活的开始逐步进入到我们的生活，单芯片微型计算机发展是其中的一个重要分支，具有高可靠性，高性能价格比，低电压，低功耗等优点，以单片机为核心的自动化控制系统已经赢得了广泛的应用范围。
本设计是基于单片机的水位检测控制系统设计。
设计系统的目的在于应用单片机的自动运行技术，使得水塔中的水位始终保持在一定范围内，以保证连续正常的供水。
本设计是以AT89C51单片机为核心部件的水塔水位检测控制仿真系统设计的，用以检测水位并进行控制、处理以及报警功能，并在Proteus仿真软件环境中仿真测试。
结果表明，设计的系统具有良好的检测和控制功能，方便移植性和可扩展性。
关键词：水位控制单片机报警Based SCM the water level detection control system designAbstracWith the social and technological progress, as well as the level of people's standard of living gradually improve with the exhibition, and the convenience of automatic control system for the beginning of life gradually into our lives, single-chip microcomputer development is an important branch,the advantages of high reliability, high performance and low cost, low-voltage, low-power microcontroller as the core of the automation control system has won a wide range of applications.The title of the graduate design microcontroller-based water level detection and control system design, three metal rods into the water used to detect the signal, the conductivity of the water, can see that the water level changes. Under normal circumstances, the water level should be kept within a certain range changes, the water level does not exceed the stipulated upper and lower limits, in the event of a system failure, should be promptly cut off electrical power, and there should be sound and audible alarm signals of the light-emitting diode. Design System aimed the application microcontroller run automatically, so that the water level in the water tower always maintained within a certain range in order to ensure the continuous normal water. The design is based on AT89C51 microcontroller as the core components of the water tower water level detection and control simulation system designed to detect water level control, processing, and alarm functions, and Proteus simulation software environment simulation testing. Experimental results show that the design of the system has a good detection and control functions, portability and scalability.Keywords:Level controlmicrocontroller alarm目录1前言 (1)1.1.本设计在国内发展概况 (1)1.2国外发展概况 (1)1.3设计目的 (2)1.4设计意义 (2)2总设计 (2)2.1设计的技术要求 (2)2.2应解决的主要问题 (3)2.3设计原理 (3)2.4方案选择 (3)2.5给定参数 (5)2.6整体方案设计 (5)2.7优点和特色 (6)2.8创新点 (7)2.9系统运行过程可能存在的问题 (7)2.9.1现场数据经过DTU发送后在远程监控室接收不到 (7)3硬件介绍 (7)3.1光电耦合器4N25 (7)3.1.1工作原理 (7)3.1.2主要性能 (8)3.1.3引脚图和引脚名称 (8)3.1.4极限参数 (8)3.2单片机芯片STC90C516RD+ (9)3.2.1芯片简介绍 (9)3.2.2芯片STC90C516RD+引脚 (9)3.2.3主要性能 (10)3.3电磁继电器 (11)3.4蜂鸣器 (11)3.5远程通信模块DTU (12)3.6液位高度传感器 (12)4组态软件 (13)4.1组态概况 (13)4.2组态设计 (13)5软件设计 (17)5.1Keil软件 (17)5.2程序方框图 (17)5.3程序设计 (18)5.4I/O口的分配 (18)5.5子程序 (18)5.5.1延时子程序 (18)5.5.2报警子程序 (19)5.5.3初始化子程序 (20)5.4主程序 (20)6结论 (22)参考文献 (23)谢辞 (24)附录 (25)程序代码 (25)1前言1.1.本设计在国内发展概况国产水位监测仪主要有浮筒式水位仪、压力传感器式水位仪、超声波式水位仪等，在功能齐全、性能稳定等方面，虽然与国际上先进的同类型产品存在一定差距，但是却可以基本满足水位监测及控制的需要。
基于单片机的水位控制系统设计
《单片机原理与接口技术》课程设计题目：基于单片机的水位控制系统设计《单片机原理与接口技术》课程设计任务书一、基本情况学时：2周学分：1.5 学分适应班级：自动化二、进度安排本设计共安排2周，合计60学时，具体分配如下：动员及准备工作：1学时选题分组：1学时PROTEUS仿真软件使用讲解：8学时总体方案设计：8学时硬件设计：12学时PROTEUS仿真图绘制：4学时软件设计：12学时撰写设计报告： 4 学时制作答辩PPT ： 4 学时答辩： 4 学时总结：2学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求《单片机原理与接口技术》课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。
其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括程序流程图和应用程序。
程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。
课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结。
2、课程设计的教学要求《单片机原理与接口技术》课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。
严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上，该课程考核按不及格处理。
课程设计的分组：每3-4名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告。
教学要求具体如下：（一）、掌握单片机应用系统开发、设计流程；硬件、软件的资源分配与规划。
（二）、熟练硬件电路原理图的设计与绘制。
（三）、掌握运用PROTUS进行软、硬件仿真调试能力。
（四）、熟练运用C语言编写开发程序。
（五）、熟练掌握制板及实物焊接技能。
（六）、掌握单片机应用系统综合调试的方法、具备综合调试能力。
基于单片机的超声波液位控制器设计
基于单片机的超声波液位控制器设计上海师范大学信机学院毕业设计摘要课题针对液位检测的实际问题,开发了一种基于单片机的超声波液位检测仪.深入讨论了用超声波作为信号源进行液位检测的可行性及优越性，产生误差的各种原因，提出了相应的解决办法。
超声波液位检测仪以单片机 AT89C51 单片机最小系统为核心，利用超声波作为检测信号的手段，对液位进行检测和数据处理，减少了测量过程中的人工干预，方便了工作人员对液位检测的实时监控。
该系统硬件电路设计包含了超声波发射电路、接收电路、温度测量电路和液晶显示电路。
软件设计中，采用模块化程序设计思想，将软件主要分为超声波驱动与数据处理模块、功能模块两大模块。
对软件的这种“自顶向下”的模块化软件编程方法能使软件的结构清晰，有利于软件的调试和修改。
在设计中，由于需要测量的距离范围从几米到十几米，针对超声波振幅在传播时呈指数衰减的特性，最大限度地提高驱动能力，对回波进行多级放大，达到了设计要求。
由于测量精度要求很高，系统进行了温度补偿设计。
实验结果表明该设计方法可以提高超声波液位检测仪的测量精度并且硬件开销不大。
1上海师范大学信机学院毕业设计目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景......................................................1 1.1.1 超声波液位仪的研究背景与内容 ............................... 1 1.1.2 超声波液位仪的现状 ......................................... 1 1.2 论文研究内容 ................................................. 2 1.2.1 研究内容 ................................................... 2 1.2.2 论文的章节安排 (3)第二章超声波的液位测量原理 (5)2.1 超声液位仪理论基础 (5)2.1.1 超声波介绍 ................................................. 5 2.1.2 超声波探头的结构和原理 ..................................... 5 2.1.3 T/R40-16 超声波探头 ........................................ 7 2.1.4 传感器的指向角Θ ........................................... 8 2.2 超声波液位仪工作原理 ......................................... 9 2.2.1 超声波液位仪工作原理 ....................................... 9 2.2.2 测量盲区 .................................................. 10 2.3 本章小结 (11)第三章硬件总体设计 (12)3.1 超声液位仪总体设计 .......................................... 12 3.2 单片机电路 .................................................. 14 3.2.1 复位电路设计 .............................................. 15 3.2.2 电源电路设计 .............................................. 16 3.2.3 时钟振荡器 ................................................ 17 3.3 发射电路 .................................................... 18 3.4 接收电路 (19)2上海师范大学信机学院毕业设计3.5 液晶显示电路 ................................................ 20 3.6 温度测量电路 ................................................ 21 3.7 串行通信口电路 .............................................. 23 3.8 本章小结 (25)第四章系统软件设计 (26)4.1 软件总体设计 .............................................. 26 4.1.1 软件设计流程图 ........................................... 26 4.1.2 主程序结构流程图 ......................................... 27 4.1.3 回波接收流程图 ........................................... 29 4.1.4 中断程序流程图 ........................................... 29 4.1.5 串行口通信流程图 ......................................... 30 4.1.6 DS18B20 流程图 ........................................... 31 4.2 软件程序调试 .............................................. 33 4.2.1 复位电路程序调试 ......................................... 33 4.2.2 发送和接收超声波程序调试 ................................. 34 4.2.3 显示程序调试 ............................................. 35 4.2.4 温度传感器程序调试 ....................................... 36 4.2.5 通讯子程序调试 ........................................... 38 4.3 本章小结 (39)第五章液位测量精度的提高和误差分析 (40)5.1 提高液位测量精度的主要方法 ................................. 40 5.1.1 温度测量 ................................................. 40 5.1.2 算术平均滤波 ............................................. 45 5.2 误差分析 ................................................... 47 5.3 本章小结 (48)总结 (49)3上海师范大学信机学院毕业设计第一章绪论1.1 课题背景1.1.1 超声波液位仪的研究背景与内容超声波液位仪作为一种典型的非接触测量仪器，在很多场合有广泛的应用，诸如工业自动控制，建筑工程测量和水面高度测量等方面。
基于单片机的水位检测与控制系统(word文档良心出品)
电子信息工程实验教学中心《综合课程设计》设计报告完成日期：2015/6/30目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 项目研究背景及意义 (2)1.2 课题现状32 总体设计方案及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 设计原理 (4)3.2 设计方案 (5)3.3 传感器模块 (5)3.3.1 传感器的选择 (5)3.4 系统工作原理......................................................... 错误！未定义书签。
3.5 水位显示电路 (7)3.6 外部晶振时钟电路的设计 (7)3.7 时钟电路的设计 (8)3.8 自动报警电路 (8)3.9 中央处理器模块 (9)3.10 继电器控制模块 (9)3.11 水位检测系统仿真图 144 软件设计 (13)4.1 主程序工作流程图 (13)5 总结 (15)6 参考文献 (15)附录 (16)附件1：原理图 (16)附件2：仿真图 (16)附件3：元件清单 (17)附件4：程序........................................................................... 错误！未定义书签。
摘要随着社会的发展，科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活，单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势，以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。
该课程设计的题目是基于单片机的水塔水位控制，在此水塔水位控制系统中，检测信号来自插入水中的4个金属棒，以感知水位变化情况。
工作正常情况下，应保持水位在某一范围内，当水位变化发生故障的时候，及时关断电机电源，发出声、光报警信号。
其目的在于对单片机技术的应用，由单片机实现自动运行，使水塔内水位始终保持在一定范围，以保证连续正常地供水。
基于单片机的压力液位控制系统的设计研究
3、电路设计
电路设计主要包括电源电路、传感器信号调理电路、按键与显示电路等。电 源电路为整个系统提供稳定的工作电压；传感器信号调理电路用于将传感器输出 的微弱信号进行放大和滤波，提高信号质量；按键与显示电路用于实现人机交互 功能。
4、传感器选择
压力传感器选用常见的应变片式压力传感器，具有测量精度高、稳定性好等 优点；液位传感器可选用超声波液位传感器或电容式液位传感器，根据实际需求 进行选择。
2、程序流程设计
实现系统的主程序流程，包括初始化、数据采集、控制输出、显示等步骤。 根据实际需求，可加入定时器中断、按键中断等功能。
3、数据处理与运算实现控制策 略的核心是根据采集到的压力和 液位数据
参考内容
一、引言
在现代工业生产中，液位的监控和管理是一项非常重要的任务。例如，在化 工、石油、食品等行业，液位的精确控制直接影响到生产的安全和效率。因此， 开发一种高效、精确、实时的液位监控系统至关重要。本次演示将介绍一种基于 单片机的液位监控系统，这种系统具有实时监测、数据传输、数据处理等功能， 能够满足大多数工业应用的需求。
随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，我们有理由相信基于单片机的 液位监控系统将在未来的工业生产中发挥更加重要的作用。通过引入更多的先进 技术和算法，例如人工智能、物联网等，这种液位监控系统的性能和功能将得到 进一步的提升和拓展，以满足更加复杂和精细的生产控制需求。
四、结论
本次演示介绍了一种基于单片机的液位监控系统，该系统结合了硬件和软件 的设计方法，能够实现对液体位置的实时监测和报警控制。这种系统具有精度高、 稳定性好、操作方便等优点，能够大大提高工业生产的安全性和效率。随着技术 的不断进步和应用需求的不断增长，我们有理由相信这种基于单片机的液位监控 系统将在未来的工业生产中发挥更加重要的作用。
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文目录河系学院本科生毕业论文（设计）诚信声明 ........................................................ 错误!未定义书签。
河西学院本科生毕业论文（设计）开题报告 ........................................................ 错误!未定义书签。
摘要 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
ABSTRACT ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
1. 绪论 (2)1.1 研究背景 (2)1.2研究现状 (2)2.设计任务及要求分析 (3)2.1 设计任务及要求 (3)2.1.1 设计任务 (3)2.1.2 设计要求 (3)2.1.3 要求分析 (3)3. 系统方案论证与选择 (3)3.1方案设计 (3)3.2 系统整体方案 (5)3.2 各单元电路方案论证 (5)3.3 主要模块简介 (7)3.3.1 核心芯片STC89C51单片机 (7)3.3.2 1602液晶显示器 (9)4. 硬件电路设计 (13)4.1 单片机最小硬件系统电路 (13)4.2水位显示电路 (13)4.3 水位调整及其报警电路 (15)4.4初值设置按键电路 (15)5. 程序设计 (16)5.1水位控制系统主程序设计流程图 (16)5.2 水位控制系统主程序 (16)6. 实物调试与测试 (16)6.1实物图 (17)6.2 测试结果分析 (17)7. 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (20)附录 (21)河西学院本科生毕业论文（设计）题目审批表 (29)河西学院物理与机电工程学院指导教师指导毕业论文情况登记表 (30)河西学院毕业论文（设计）指导教师评审表 (31)河西学院本科生毕业论文（设计）答辩记录表 (36)1. 绪论1.1 研究背景水位自动控制技术越来越频繁地进入到自动控制系统设计者的视线。
基于STC89C52单片机的液位控制系统设计
第38卷第2期周口师范学院学报2021年3月V o l.38N o.2J o u r n a l o f Z h o u k o u N o r m a l U n i v e r s i t y M a r.2021基于S T C89C52单片机的液位控制系统设计李学亮1,王峰1,2(1.周口师范学院机械与电气工程学院,河南周口466001;2.新乡市永安机械设备有限公司,河南新乡453002)摘要:随着自动化技术的不断发展,液位的自动控制在工农业生产和日常生活中得到了大量应用,为提高液位控制系统的检测精度和自动化水平,以S T C89C52单片机作为液位控制系统的核心,设计一款低成本高精度安全性高的液位控制系统,使液位控制系统能够实现自动控制液位高度,通过实验测量过高㊁过低㊁正常三种状态,分析实验测量的数据,该系统在测量范围内测量精度可达1mm,实现了对液位高度的精确控制.关键词:液位控制;单片机;超声波;自动化中图分类号:G424文献标志码:A 文章编号:16719476(2021)02002503D O I:10.13450/j.c n k i.j z k n u.2021.02.006液位控制系统是对液位的高度参数进行控制的一个系统,有很多地方需要对存储的液体进行液位测量控制[1],使液位高度一直保持在给定的范围内.液位控制系统是自动控制原理㊁硬件电路等技术的紧密结合的产物,随着科学技术的快速发展,越来越多的先进液位测量设备仪器得到了广泛应用.近年来,由于单片机可靠性高㊁可操作性强㊁成本低等优点,使得单片机技术得到快速发展,单片机已被广泛应用在日常生活和工业生产中.本设计适应趋势,将单片机应用于液位控制系统,使其实现大型液位控制系统的所有功能,大大节约了液位控制的成本.1液位控制系统整体方案设计本设计是基于S C T89C52单片机的液位控制系统设计,采用单片机为控制核心,以H C-S R04超声波传感器为液位数据采集,经单片机处理将液位信息显示在液晶显示屏上,通过按键输入设置液位范围,并加以声光报警用于提示,液位控制执行选用继电器控制水泵的方式控制.本设计分为以下模块:按键输入㊁超声波测距㊁声光报警㊁液晶显示㊁液位执行,设计方案架构如图1所示.2各单元硬件电路设计2.1单片机最小系统单片机的最小系统[2],就是能让单片机工作的最小外围电路.单片机的最小系统至少有单片机㊁时钟电路㊁复位电路㊁输入/输出设备,如图2所示.图1液位控制系统设计方案时钟电路:由一个晶振和两个电容组成,在本次设计中使用的是12MH z的石英晶振,并联的两个电容使用的是30p F.复位电路:给复位引脚接高电平时单片机就会执行复位命令,复位引脚的作用是当程序出现错误或者异常时,给程序进行重置操作.2.2液位采集模块设计选用工业级超声波H C-S R04传感器作为实时液位数据采集模块,H C-S R04传感器工作收稿日期:20200518;修回日期:20200605作者简介:李学亮(1988-),男,河南安阳人,讲师,博士研究生,研究方向:微纳机电器件设计与制造.原理采用I O触发测距,触发信号输入端输入一个10微秒以上的高电平信号,超声波发送口收到信号自动发送8个40H z方波,同时启动定时器,待传感器接收到回波启动定时器停止计时并输出回响信号,回响信号脉冲宽度与所测量距离成正比.根据时间间隔t和声速V计算出传感器到液面距离S1,再根据容器高度减去所计算出的距离得出液面高度S.如下公式,测量图如图3所示.S1=v*t/2(1) S=C-S1(2)图2单片机的最小系统图3超声波液位测量示意图2.3 L C D1602液晶显示模块L C D1602是一种工业字符型液晶显示屏,不能显示汉字,只能显示字母㊁符号和数字,本次设计显示选用L C D1602液晶屏可以很好地显示字符数字,目前已经广泛应用于日常生活成产中.本设计需要显示的数据有三个数据,液位高度上限(H)㊁液位高度下限(L)㊁实时液位高度(S).2.4报警电路本系统选用指示灯报警和蜂鸣器报警双重声光报警电路.蜂鸣器报警选用电磁式有源蜂鸣器,其额定电流20m A,额定电压5V,频率为2300ʃ300H z,输出音压ȡ85d B,由于单片机带载能力不强,所以蜂鸣器5V供电采用直接电源供电,设计接入S8550三极管Q1控制,正极连接S8550第3引脚, S8550第2引脚经电阻接单片机P1.0引脚控制, S8550第1引脚接电源+5V,液位在正常范围时P1.0输出1,三极管Q1截至不导通,当液位高度不在正常范围时,P1.0输出0,Q1导通,蜂鸣器接入5V,蜂鸣器报警,蜂鸣器声音周期长短可以通过延时指令来控制.指示灯报警选用三色灯报警,当超声波检测实时液位高度高于设置上限时,红色报警灯闪烁,当液位高度在设置范围内时,绿色指示灯常亮,当液位高度低于设置下限时,黄色报警灯闪烁,如图4所示.图4声光报警电路图2.5按键输入模块按键输入模块共设计了三个按键,功能是设置液位高度范围,如图5所示.K e y S e t:设置选择; K e y I N C:递加;K e y D E C:递减.图5按键设置电路图2.6液位执行控制模块液位执行控制模块[3]主要有继电器控制,其主要分为两部分:进水继电器控制模块㊁排水继电器控制模块.与蜂鸣器报警模块相似,都通过S8550三极管连接单片机,正常情况下单片机一直输出高电平.当容器内液位高度低于设置的下限时,单片机对应端口输出低电平,Q2导通,进水继电器得电,进水泵接通启动给容器注水,直到容器内液位高度高于设置下限时,对应端口输出高电平,Q2截止,进水继电器失电,进水泵停止;当容器内液位高度高于设置上限时,单片机对应端口输出低电平, Q3导通,排水继电器得电,排水泵接通启动给容器排水,直到容器内液位高度低于设置上限时,对应端口输出高电平,Q3截止,排水继电器失电,排水泵停止.液位继电器控制模块的设计如图6所示.62周口师范学院学报2021年3月设计总体硬件电路P C B 电路板通过A D 15软件画出系统硬件电路原理图如图7所示.图6 液位控制模块3 系统程序设计液位控制程序设计主要控制超声波的发射和接收,测量传播时间,根据超声波传播时间和超声波传播的速度计算得出与被测物体之间的高度,然后通过容器高度减去测量高度得出实际液位高度,并将得到的数据显示在1602液晶显示屏上,并使单片机根据设置范围发出报警液位控制指令,从而实现液位的自动控制.系统程序采用C 语言编写,通过K e i l 编译完成,软件程序设计的流程图如图8所示.图7硬件电路原理图图8 程序流程图4 系统测试与结果分析液位控制系统在电路板焊接完成后通电屏幕点亮正常,通过按键输入设置液位的上下限范围进行测试,在液位正常范围和过高过低范围时系统工作正常,在上下限临界点时由于进出管内存有一定的液体,由于没有节流阀液体回流,导致液位控制一直处于启停状态,通过调节液位传感器的采集频率[3],并修改程序通过多次采集液位对比分析从而确定当前液位高度,从而提高液位高度的精准性,经反复测试,选择最适合的采集频率,使得液位控制系统在传感器测量范围内达到了1mm 的高精度.5 结束语本次设计以S T C 89C 52单片机为液位控制核心,利用超声波传感器作为液位采集模块,通过K e i l 软件编写C 语言控制程序,通过A D 15软件制作硬件原理图,根据原理图在万能板上完成硬件设计制作,通过I S P 将程序下载到单片机里,然后进行系统调试最终完成调试.液位控制系统包括超声波液位采集模块㊁声光报警模块㊁液位显示模块㊁按键输入模块㊁液位执行控模块等五大模块.本设计达到了精准性高㊁成本性低㊁安全性高的理想设计目标.参考文献:[1]张凤兰.液位测量与监控系统设计[D ].北京:北方工业大学,2010.[2]张毅刚,彭喜元,董继成.单片机原理及应用[M ].北京:高等教育出版社,2003.[3]钟晓强.基于单片机实现的液位控制器设计[J ].现代电子技术,2009,32(2):51-53.[4]卢伟,王杨,赵红东,等.高精度超声波液位测量系统的设计与实现[J ].仪表技术与传感器,2013(7):46-48.(责任编辑 闫建军)72第38卷第2期李学亮,等:基于S T C 89C 52单片机的液位控制系统设计。
基于单片机的水位控制系统开题报告
2、方案设计
当水箱水位低时，起动水泵给水，水位上升到水位上限时，停止供水。当水箱水位低于水位下限时，起动水泵。
报警控制如下：
当水位高与水位上限旳时候，由传感器发送信号给单片机，单片机控制水泵停止运作，系统水位高报警。当水位低于水位下限旳时候，由传感器发送信号，单片机控制水泵开始运作，系统水位低报警。
使用单片机实现水位控制具有较高旳使用价值和稳定性好等特点。运用水旳导电性能实现对水位旳测量，可以有效地保证水位旳自动控制，能更好地对水位进行自动化控制，防止了工作人员在现场进行测检操控，以便了工作人员对水位旳控制，控制以便且系统稳定性能好。单片机具有了不仅体积小，安装以便，功能较齐全等长处，并且有很高旳旳性价比，应用前景广阔，同步有助于发现也许存在旳故障，通过微机实现给水系统旳自动控制与调整，维持稳定系统，保证安全经济运行。本次设计就是采用AT89S52单片机为关键旳一种基于单片机旳水位控制系统 ，具有较高旳使用价值和优越性。
论文题目
基于单片机旳水位控制系统
一、选题背景和意义
伴随社会经济旳飞速发展，人口密度旳不停增长，水资源旳运用率与节省用水意识就相对越发重要了。水位控制被广泛地应用在平常生活和工业上，通过对水位旳控制对外供水以满足需要，其水位控制具有普遍性。水资源一直都在人们平常生活和生产中起着至关重要旳作用，忽然断水，不仅会给人们旳生活带来大大旳不便，并且假如长时间缺水，则很有也许导致严重旳自然灾害甚至更大旳损失。因此，供水系统往往是建筑、生产或企业中最重要旳基础设备之一。供水旳重要问题是塔内水位应一直保持在一定范围，防止“空塔”、“溢塔”现象发生。当水位抵达水位下限时自动启动电机，给供水；在水位到达水位上限旳时候自动关闭电机，停止供水。并能在供水系统出现异常旳时候可以发出警报，以及时排除故障，随时保证旳对外旳正常供水作用。
(完整word版)基于单片机的水位控制系统设计
基于单片机的水位控制系统设计摘要随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。
经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。
设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。
该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。
介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用Proteus软件仿真。
关键字:电子；水位控制；单片机；ProteusAbstractWith the rapid development of microelectronics industry, intelligent MCU is widely used in electronic products, in order to enable students to have a deeper understanding of the intelligent controller controlled by single chip microcomputer. After a comprehensive analysis of selected by the intelligent liquid level controller MCU control as the research project, through training to fully stimulate students to analyze problems, to solve problems and the comprehensive application of knowledge potential. Based on the design of a single-chip microcomputer control system of water tower water level detection. This system can realize the water level detection, motor fault detection, processing and alarm functions, and realize the high, low water level warning alarm, high warning level processing. The interface circuit schematic diagram, the corresponding software design flow chart and assembler, and simulation with Proteus software.Keywords:electronic; water level control; MCU; Proteus1引言水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。
基于AT89C51单片机的水位控制系统的课程设计
基于单片机的水位控制系统设计目录1概述 (2)2设计的基本任务和要求 (3)2.1 基本功能 (3)2.2塔水位控制原理 (4)2.3 系统硬件总体方案 (4)3控制系统方案设计 (4)3.1系统硬件方案 (4)3.2 核心芯片AT89C51单片机 (5)3.3系统软件总体方案 (6)4.Proteus设计与仿真 (7)4.1元器件清单 (7)4.2基于单片机水位控制原理图5 (8)4.3基于单片机的水位控制PCB图6 (8)4.4水位检测的主程序 (9)4.5 实验仿真结果 (12)4.6 结语 (12)5 设计体会 (12)参考文献 (13)1概述液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。
在工业生产过程中，有很多地方需要对容器内的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。
液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。
液体的液位的自动控制,是近年来新开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合的产物,工程作业采用的是微机控制和原有的仪表控制,微机控制有以下明显优势:1)直观而集中的显示各运行参数,能显示液位状态。
2)在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数,可以方便的改变液位的上限、下限。
3) 具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。
单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。
单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。
一般,工业控制系统的工作环境差,干扰强,利用单片机控制就能克服这些缺点,因此单片机在控制领域得到广泛的应用,使用单片机控制液体液位是很好的选择。
基于单片机的水位控制系统设计
基于单片机的水位控制系统设计水位控制系统是一个广泛应用于水处理、工业生产、农田灌溉等领域的自动化控制系统。
基于单片机的水位控制系统设计可以实现对水位的监测、判断和控制，以满足不同应用场景下的需求。
本文将从系统设计的背景、硬件设计和软件设计三个方面进行详细介绍。
一、系统设计的背景水位控制系统的设计是为了解决水位监测和控制的问题。
在许多场景下，人工对水位进行监测和控制工作效率低，且易出现错误。
因此，基于单片机的水位控制系统设计就显得尤为重要。
通过该系统的设计，我们可以实现对水位的自动监测和控制，提高效率和准确性。
二、硬件设计硬件设计是水位控制系统的基础，主要包括传感器、单片机、继电器和执行器等组成部分。
1.传感器：传感器是水位控制系统的核心部分，用于实时监测水位的变化。
常用的传感器有浮球传感器和水压传感器。
浮球传感器通过浮子的上升和下降来检测液位的高低，而水压传感器则是通过测量液体对其施加的压力来确定液位高低。
2. 单片机：单片机是水位控制系统的控制核心，负责对传感器采集到的数据进行处理和判断，并控制继电器和执行器的工作。
常用的单片机有51单片机和Arduino等。
3.继电器：继电器用于实现对水泵等执行器的控制。
当水位过低时，继电器会触发并启动水泵，增加水位；当水位过高时，继电器会触发并关闭水泵，减少水位。
4.执行器：执行器是水位控制系统的最终执行部分，常见的有水泵、电磁阀等。
执行器的选择需要根据具体应用场景和要求来确定。
三、软件设计软件设计是基于单片机的水位控制系统的重要组成部分，主要包括数据处理和控制逻辑的设计。
1.数据处理：单片机通过传感器采集到的数据进行处理和分析判断。
例如，通过比较当前水位与设定水位的差值来判断是否需要控制执行器的启停。
2.控制逻辑：根据具体需求设计水位控制逻辑，例如，当水位低于设定水位时，启动水泵将水注入；当水位高于设定水位时，关闭水泵停止注水。
3.用户界面：有些系统可能需要用户交互，因此可以设计一个简单的用户界面，用于设置设定水位、显示当前水位和控制系统的工作状态等。
基于单片机的锅炉液位控制系统设计1
基于单片机的锅炉液位控制系统设计摘要：介绍了用单片机进行锅炉液位控制工作原理、硬件设计和软件设计。
装置主要由80C51、四片电位器式传感器、逐次逼近式A/D转换器ADC0809、双向可控硅驱动电路MOC3041和双向可控硅TLC336A等组成；能够可靠地完成锅炉液位自动控制。
关键词：液位传感器单片机可控硅驱动电路Abstract: In this paper, the principles and design of hardware and software of controlling automatically liquid level of boiler by the Single-Chip Microcomputer 80C51 are described. It chiefly consists of the Single-Chip Microcomputer 80C51, four pieces of electric potential trasducer, analog/digital converter of successive approach, two-way SCR TLC336A and two-way SCR drive circuit MOC3041.This apparatus can accomplish reliably the controlling automatically liquid level of boiler.Key word: Liquid Level trasducer Single-ChipMicrocomputerSCR(Silicon Control Rectifier) SCR drive circuit1 引言锅炉液位控制的稳定与否，是关系到生产安全的重要因素之一。
液位太高，易使供出的蒸汽带水，高温高速的蒸汽水珠会损坏后工段的工艺设备；而液位太低，有造成锅炉烧干的危险。
基于单片机智能输液系统设计
工作条件及解决方法
研究步骤：
理论准备 模块构成
电路连接
软件编写
调试修改
原理设计
研究方法：
理论结合实际，文献查阅，理论分析，实际电 路调试。
措施：
1.深入分析，办证课题可实践性； 2.软硬件结合，调试修改设计不足；
工作进度安排
1月10日～1月20日 了解课题内容，收集与课 题相关的文献资料
1月20日～2月27日 学习相关知识，完成老师 给定英文翻译
基于单片机智能输计
生： 业：电子信息工程
学 专 指导教师:
我将从六个方面做出展开：
1.研究目的和意义 2.需要参考的文献及资料 3.国内外现状和发展趋势与方向 4.主要研究内容，关键问题和解决方法 5.需要的工作条件及解决的方法 6.工作安排
国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向
国外对智能型输液装置的研究较早，如日本、美国和德国等国家上 世纪八十年代末就进行了智能型输液装置的研制。输液泵是一种多 功能输液控制器，能够较为精确地控制输液速度，并实现输液阻塞、 气泡混入和输液完成报警。但是价格普遍比较昂贵，在两万元人民 币左右。国内对输液装置的研制起步较晚，大都在九十年代中期开 始研究。不过总体来说其功能也只是侧重于精确输液控制，种类较 少，性能也需改进。由于规范操作下，输液阻塞、气泡混入是可以 避免的，因此输液速度的控制和输液完成报警成为了人们更为关心 的问题。作为一种医疗器械，安全性、可靠性是基础，作为一种只 有普及到每一位输液病人才有实际意义的产品，使用方便和足够低 的价格又是一种基本要求，所以，这种产品即便安全性、可靠性得 到了充分保证，但如果没有简便的操作和足够低的价格作支撑，想 要顺利推广也是不可能的。本系统对输液没有任何影响，安全性高。 系统简单，可靠性高，检测精度高。本系统整体造价低廉。无使用 成本，有较强的市场竞争力和推广前景。
基于单片机的水温水位控制系统设计
本次设计的控制系统是以单片机作为其主控芯片，因此是一种数字化的控制方式，通过传感器配合以模数转换器将水位水温信号转换为数字信号并通过单片机处理从而完成对水位水温的自动控制,利用数字式的温度传感器大幅度的提高了温度测量的精度，并且由于以单片机为控制芯片，可以通过编程方便地扩展其功能，能够满足不同的需求，因而具有巨大的现实意义。
1、单片机的选择
方案一：采用AT89C51单片机，它具4k的Flash闪存，128字节内部RAM,32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路.具有低功耗模式，在空闲模式下CPU停止工作，但允许其他系统的正常工作。
方案二：采用AT89C2051单片机，它具有15个I/O口，2KB可重复编程的Flash并具有128byte的RAM，，两个16位定时器，一个五向量两级中断结构，一个全双工串行口，2.7V—6V的供电范围，全静态工作频率范围为0Hz-24MHz,并配备有2级程序存储器，精度较高的电压比较器。由于其I/O资源较少，不能满足系统的需求。
早期通过模拟电路实现的水位和温度参数控制上存在很多弊端，如电路复杂，成本较高，可靠性低，易受环境影响、扩展功能差等缺点。相比之下,如今数字控制对这一现状有了明显的改善，特别是传感器的发展与应用，使得这一技术的准确度也明显提高。
基于单片机的水箱水位控制系统
题目：基于单片机的水箱水位自动控制系统英文题目：The water tank level automatic control system based on microcontroller二零一二年月日摘要大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响，而且也关系着生产的安全。
在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监则器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的会危机到生产人员的人身安全等。
所以，对水箱控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统，可以最大限度的避免事故的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。
本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术，以单片机为核心控制水箱的水位，并实现了报警和水位显示、自动控制等功能。
该系统操作方便、性能良好，比较符合生产生活用水系统控制的需要。
关键词：单片机；水箱水位；自动控制；水位显示；报警ABSTRACTLarge water tanks are a lot of companies essential to the production process of parts, its performance and the quality of work not only on production of the fine has enormous influence, but also the safety of production. In the past, many of the tanks are operated by the staff to operate, so that artificial means a lot of drawbacks, such as the water level control, water tanks at all times to monitor the environment, and so on the night of monitoring, the operator slightly negligence, or damage to the Summary of the monitoring device will bring irreparable damage will be even more serious crisis in production, such as the personal safety of staff. Therefore, control of water tanks, if the use of sophisticated and can totally be run in strict accordance with the provisions of the automated production system that can maximize the chances of avoiding accidents, but also save resources and can effectively improve the efficiency of production.The purpose of single-chip system design is the application of single-chip control technology, to 8051 as the core to control the water level in water tanks, and of the alarm and manual, automatic switching function. The system is easy to operate, good performance, more in line with the power to control the production of the necessary water system.KEY WORDS: Single chip microcomputer ；V oluntarily control the Lever level ；Relay；Auto-protecting；Alarm目录摘要 (I)ABSTRACT ............................................................................................. 错误！未定义书签。
基于单片机的水位检测与控制系统的研究与设计
摘要现代传感技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术和新工艺、新材料的发展为智能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。
在工业、国防、科研等许多应用领域，智能检测系统发挥着越来越大的作用。
随着社会的进步、生产工艺和生产技术的发展，人们对液位的检测与控制提出了更高的要求。
而新型电子技术微电子技术和微型计算机的广泛应用于普及，单片机控制系统以其控制精度高，性能稳定可靠，设置操作方便，造价低等特点，被应用到液位系统的控制中来。
本设计用液位检测集成芯片LM1042、A/D转换芯片A/D574A、继电器、水泵，以及AT89C51单片机作为主控元件的液位检测与控制的原理、电路及监控程序。
用LM1042液位检测集成芯片测量液位，具有测量精度高、速度快、可靠、稳定等优点；采用单片机来控制液位信息的采集，并且计算出真实液位值，通过运算判断是否超限报警，使检测与控制具有更高的智能性。
关键词：AT89C51；AD574A；液位检测；LM1402；超限报警；继电器；水泵.ABSTRACTModern sensing technology, electronic technology, computer technology, automatic control technology, information processing technology and new technology, new material for the development of the intelligent detection system development has brought an unprecedented miracle. In industry, national defense, scientific research and many other fields of application, intelligent detection system is playing the more and more major role. Along with the progress of the society, the production technology and production technology development, the people to the level of test and control put forward higher request. And the new electronic technology of microelectronics technology and microcomputer's widely used in popularity, single-chip microcomputer control system with its high control accuracy, high performance is stable and reliable, setting, convenient operation, cost low characteristic, has been applied to the liquid level control systems. This design with liquid level detection integrated chips LM1042, A/D converse.Keywords: AT89C51; AD574A; The liquid level detection; LM1402; Overrun alarm; Relay; Water pump.目录第一章绪论 (1)1.1水位检测技术的应用与发展 (1)1.2水位检测系统设计的意义 (1)1.3本设计研究的内容和方法 (1)第二章系统硬件设计 (3)2.1系统总体功能概述 (3)2.2核心芯片的选择 (4)2.3硬件原理图 (10)第三章系统软件设计 (15)3.1软件功能概述 (15)3.2主程序设计 (16)3.3定时器T0中断服务程序 (17)3.4A/D转换子程序 (18)3.5LED显示子程序 (18)第四章结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)附录一主程序代码 (22)附录二电路图 (26)附录三PCB版 (27)第一章绪论1.1 水位检测技术的应用与发展当今的工业领域中液位检测对许多自动控制方案来说都至关重要。
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文毕业论文（设计）题目：系部名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：20年月传统的水位控制在生产中一直占有主导地位，但随着生产线的更新，不仅要求有更直观、准确、稳定的位控制系统，同时还要求在降低生产设备的成本方面要求更新自动化程度和性价比高的水位控制系统。
单片机控制系统以其控制精度高、性能稳定可靠、设置操作方便、造价低等特点被应用到位系统的控制中。
本系统采用单片机AT89C51为控制核心来实现水位的基本控制功能。
系统由键盘、数码显示、A/D转换、传感器、电源和控制部分组成。
本文以单片机端口的输出电平控制继电器的动作，实现电机的启动或者停止，从而达到自动控制水位的目的。
另外，系统可根据需要设定水位控制的高度，同时具备超限报警和故障报警功能，并辅以发光二极管显示相应水位的状态。
AT89C51，A/DLevel control system based on microcomtrollerAbstractThe traditional water level control in production has been a dominantposition, but with production line, not only the update demanding more direct, precise and stable water level control system, at the same time also requires the cost in reducing production equipment requirements update automation degree and cost-effective of water level control system. Single-chip microcomputer control system with its high control accuracy, reliable performance, convenient operation, low cost set to be applied to the liquid level system characteristics of the control.This system uses the microcontroller AT89C51 as the water level control core to realize the basic control functions. System by the keyboard, digital display, A / D conversion, sensors, power and control components. In this paper, the output of microcontroller port level control relay operation, start or stop the motor, so as to achieve the purpose of automatic control of water level. In addition, the system may need to set the height of water level control, along with limit alarm and fault alarm function, supplemented by light-emitting diode displays the status of the corresponding level.Keywords：AT89C51 A / D conversion the water level control digital display sensor fault alarm目录1 引言 12 系统设计方案比较说明 33 水位控制系统的原理和设计方案4 3.1 水位控制系统组成 43.2 单片机系统组成及工作原理 4系统组成 4工作原理 53.3 控制方案的设计 5设计思路 5方案设计 64 硬件设计84.1 单片机84.2 时钟电路94.3 电源电路114.4 传感器114.5 串行通信124.6 键盘电路134.7 水位显示电路134.8 A/D转换电路14ADC0809的内部逻辑结构14ADC0809的引脚图14A/D转换电路原理图 164.9 电机控制184.10 看门狗电路 184.11 稳压电路204.12 报警电路215 软件设计225.1 程序设计流程图225.2 程序设计23键盘程序23A/D转换子程序24初始化程序24运行状态下的程序24结论26致谢27参考文献28附录1 29附录2 30[1]。
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XXXXXXXX 学院题 目 基于PLC 的液位控制系统设计 英文并列题目 Liquid level control system based on PLC院 系 控制技术学院 班 级 XXXXXX 学生姓名 王政钦 学 号 XXXXX 所在团队导老师（1） XXX 职 称 指导老师（2） 职 称 答辩委员会主任 XXXX 主答辩人二 零 XX 年 X 月目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1本课题所设置的背景 (2)1.2本课题研究的内容及主要方法 (2)1.3预期的结果及意义 (2)第二章系统方案设计 (3)2.1常见的锅炉类型 (3)2.2锅炉的液位控制技术 (4)2.3本课题采用的方案 (5)2.3.1 锅炉的液位控制系统 (5)2.3.2 PID的控制方式与简介 (5)第三章系统硬件选型 (7)3.1PLC的发展现状 (7)3.2PLC的基本结构与工作方式 (7)3.2.2 PLC的工作方式 (8)3.3液位传感器的定义、组成与选择 (9)3.3.1 传感器的定义 (9)3.3.2 传感器的作用与组成 (9)3.3.3 液位传感器的类型 (10)3.4液位开关的选择 (10)3.5控制阀的流量测量 (11)3.5.1 测量的概述与检测方法 (11)3.6报警装置的设计 (12)3.6.1 报警系统装置的设计与功能 (12)第四章硬件设计 (13)4.1PLC的选择 (13)4.2I/O分配表与输入、输出点的说明 (14)4.2.1 输入、输出点的说明 (14)4.3PLC控制液位的I/O接线图 (15)第五章系统主程序的设计 (16)5.1系统的主程序的设计 (16)5.2系统主程序的调试 (18)5.3系统设计的不足 (21)第六章总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)基于PLC的液位控制系统设计摘要：在生产与设备的运行中自动化随着科学技术的日趋发扬，在我国各方面的发扬中，涌现了用自动化控制慢慢代替人为地控制的局势，传统的人工控制不控制成为人们首取的方式之一。
而在人们的生活之中或是在产业的管理生产中，PLC是对设备控制的主流装配，而液位控制亦然在工业的控制中较为习见的过程化的控制。
本文中对锅炉的液位控制，需要高精度，高效率，且能确保设备安全运行的控制装置，PLC则是本文理想的控制装置。
锅炉中的液位是其最关键的参数，太高或太低的液位则影响设备的生产和运转。
本课题主要着重研究的是对工业中蒸汽锅炉的液位控制。
众所周知，我国工业发展水平日趋提高，在工业生产的规模不断扩大，它将会不断的强化生产过程与对一些生产设备进行更新，锅炉是一种能够提供动力的设备，它能够提供工业生产所需的热源与力源。
毋庸置疑而课题主要讨论的是锅炉给水即液位的变化，。
当液位过低时，如不及时控制则可能烧坏锅炉并引发爆炸，液位过高则会使过热器管壁结垢导致损坏，影响设备运行安全。
为确保设备能安全，稳定的运行，将用PLC作为主要控制装置，设置锅炉上限位于下限位，根据液位情况，用PID来对参数进行整定，最后用MCGS进行调试，以达到课程设计的的目标。
关键字：液位； PLC ； PIDLiquid level Control system based on PLCAbstract：With the development of science and technology, the situation of using automatic control instead of artificial control has emerged in all aspects of our country.The more familiar process of control.In this paper, the boiler level control needs high precision, high efficiency, and can ensure the design of the boiler.Traditional manual control not only consumes a large amount of labor resources and costs, automatic control is one of the ways people take. is input by boiler operation: load, boiler feed water, fuel quantity, desuperheating water, air supply, draft air, etc.The output variables are: drvm water level, stea pressure and so on, these parameters are interrelated.What I mainly discuss is boiler feed water namely liquid level change.When the liquid level does not live up to the standard , if not controlled in time, the boiler may be burned out and the explosion will be triggered. it will cause damage to the wall of the superheater tube and affect the safety of the equipment. If the system is not safe and reliable ,I’m going to use PLC as the main device, select the appropriate PID parameters to live up to my goal.Keyword: liquid level；PLC；PID第1页共31页第一章绪论1.1本课题所设置的背景工业锅炉是工业生产中不可缺少的操作设备，其在我国使用较为普遍；近年来，随着工业水平的提高，对锅炉的控制与使用也更加严格化，而现阶段，我国对锅炉的发展与认知相对于国外还有一定的距离，对于锅炉的控制与研究，我国现有的水平还很低下，对于锅炉的相关参数设置也需要深入研究，且锅炉在我国的数目日趋增多，对锅炉的使用以及其自身需要控制的参数要求精准的控制与调节，液位是锅炉中的关键参数，本课题将对液位进行研究。
1.2 本课题研究的内容及主要方法本课题将采用PLC来对锅炉中参数液位的控制，由于PLC具有配套完备，功能齐全，且适用性广的特点，对于锅炉中的液位能够进行有效的控制，所以PLC是最理想的控制设备。
而液位传感器能将检测得来的信号变化成为电形式的信号信号输送到PLC的模拟通道中，由PID算法装置得出合理的控制参数从而得到理想的输出信号，再经信号处理器输送到作为执行器的电动调节阀中从而控制阀门的开度。
在此设计中虽然有PID算法得出控制参数，但是此过程仍需要报警装置来确保锅炉中液位不会出现过高或过低的现象。
设计前要掌握PLC的基础知识，从而能够写出设计语言：梯形图的设计与程序的编写是系统能够操作运行的关键。
在设计课题的过程中，对于验证系统是否具有可行性，则在电脑上用MCGS软件模拟运行，由于所在学校的资源丰富，师资能力强大，对于设计过程中存在的问题，会向指导老师请教或者查找相关的书籍来解决问题。
1.3 预期的结果及意义能计划一项基于可编程逻辑控制器液位控制系统的方案，且具有一定的实行性。
在电路中主要实现的功能是对于水位进行检测，并且能够控制水泵的启动与停止。
在水位中主要的控制的是水泵，因此要实现PID的调节功能，让被控制的变量经过A/D转变后，所得的变量与电动调节阀的开度得到的一致的信号能够对通道中液体中的流量进行一定的控制，从而使锅炉中的液位能再控制范围之内。
在进行对水泵的启动时，检测液位，当水位高于上限时，打开出水阀，进水阀关闭；水位低于下限位时，关闭出水阀，打开进水阀；若水位超出上限位或低于下限位则进行出错显示，锅炉中水位的显示状况可由MCGS组态软件调试，运行。
第2页共31页第二章系统方案设计在接下来的设计方案会展开对本课题进行更深的研究，一个设计方案能让之后的设计有明确的目标与执行方向。
2.1常见的锅炉类型常见锅炉的分类，由表2-1所示。
表2-1 常见锅炉的分类第3页共31页在技术的不断改革中，一大批控制系统被用在各领域中，液位的控制方法具体如下：(1) PLC的液位控制系统PLC液位控制系统，是一个精确的液位控制系统，由于PLC具有配套完备，功能齐全，且适用性广的特点，所以PLC液位控制系统是最理想的控制设备。
其系统图如2-1所示。
图2-1 PLC液位控制系统图（2）继电器水位控制系统该水位控制系统，是一种基于单片机的控制系统，监测水位需要用继电器来控制完成，电路的设计是控制系统的进水或者出水的关键部分，该过程主要是由电路来完成。
浮子液位传感器主要用来测量液位，上限与下限位控制是它的特点。
该系统应用简单，不适合复杂而又要求精确的液位控制。
（3）分散控制系统的水位控制系统在水位控制方面，其具有普遍的广泛，综合能力强，其简称为DCS，它是以通信网络为桥梁，有进程监控级与进程控制级组成：分离操作，会合操作与分级操纵，是它的首控制。
由于它的成本较高，适用于大范围且复杂的领域中。
其控制过程如图2-2所示。
第4页共31页图2-2 DCS控制过程2.3本课题采用的方案根据本课题研究的是对锅炉液位的控制，所以从适用性与可实施性，采取的方案是基于可编程逻辑控制的液位控制系统。
相对于其它的两种介绍方案，可编程逻辑控制电路，对于锅炉中的液位能够进行有效的控制，能够更加的适合本次方案的设计。
2.3.1 锅炉的液位控制系统工业锅炉对于液位的自动调节，这需要对进出口的液体流量进行控制。
于PLC的灵活性与适用性，所以本课题选用PLC进行编程：具体是对锅炉液位设定一个上液位与下液位。
当容器液位达到上限时，控制装置切断液体泵的动力，排出液体出口，排出液体。
当锅炉水位降到较低水平时，控制装置接通泵的供给，液面缓慢上升从而实现自动化控制，当液位过高或过低便产生出错调整，引出PID进行控制参数，将数值进行即时的调节最后用MCGS进行模拟运行液面情况。
2.3.2 PID的控制方式与简介(1) PID的控制方式设定水箱液位得设定得数值为A,所反馈得数值为B;当系统所设定得参数值小于A 时，PID器的调节输入的偏差数值就是A与B间的差值，输出的信号就是这个差值，与此同时输送给电动式的调节阀，电动式的调节阀便是维持的锅炉中一定的液位。