3液位单片机
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。
液位测量方法简介
检测技术与仪器实验设计报告目录1.液位测量方法简洁 (1)1.1 类型 (1)1.2 液位计 (2)2.液位测量系统设计 (5)2.1 液位测量原理 (5)2.2 测量系统结构 (7)2.3 误差分析 (7)3.结论. (8)4.参考文献 (9)【摘要】综合运用单片机与自动检测技术，设计一套自动精确的液位测量系统，要求测量范围为0~2000mm，系统测量精度为0.1%，同时能利用单片机加以控制，减小误差。
【关键字】液位测量，单片机，超声波1．液位测量方法简介1.1按其工作原理可分为下列几种类型：①静压式：根据流体静力学原理，静止介质内某一点的静压力与介质上方自由空间压力之差与该点上方的介质高度成正比，因此可根据差压来检测液位。
②浮力式：利用漂浮于液面上浮子随液面变化位置，或者部分浸没于液体中物体的浮力随液位变化来检测液位。
③声学式：利用超声波在介质中的传播速度或在不同相界面之间的反射特性来检测液位。
④电气式：把敏感元件做成一定形状的电极置于被测介质中，则电极之间的电气参数，如电阻，电容等，随液位的变化而变化。
⑤射线式：放射性同位素所放出的射线（如β射线，γ射线等）穿过被测介质事，其辐射能量因吸收作用而减弱，能量将衰减，其衰减程度与液位有关。
⑥微波式：由于微波属于电磁波，在一定条件下，传播速度是一定的，因此可以利用测量微波从传感器传播至物料表面并返回到传感器所用的时间来实现液位的测量。
⑦磁致伸缩式：利用磁致伸缩的效应实现液位的测量。
除此之外还有光学法，重锤法等。
在液位检测中，尽管各种检测方法所用的技术各不相同，但可把它们归纳为以下几个检测原理。
①基于力学原理敏感元件所受到的力（压力）的大小与液位成正比，它包括静压式，浮力式和重锤式液位检测等。
②基于相对变化原理当液位变化时，液位与容器底部或顶部的距离发生改变，通过测量距离的相对变化可获得液位的信息。
这种检测原理包括声学法，微波法，和光学法等。
③基于某强度性物理量随液位的升高而增加原理例如对射线的吸收强度，电容器的电容量等。
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。
单片机课程设计——液位检测系统剖析电子教案
单片机课程设计——液位检测系统剖析烟台大学机电汽车工程学院单片机课程设计液位检测系统设计报告指导教师: 姜风国班级：机101-4姓名：学号：小组成员：设计时间： 2013.5.27-6.7目录第一章设计任务书••••••••••••••••••••••••••••1第二章项目简介••••••••••••••••••••••••••••••2第三章任务分工••••••••••••••••••••••••••••••3第四章功能描述••••••••••••••••••••••••••••••4 一功能简介•••••••••••••••••••••••••••••••4二系统硬件设计简介••••••••••••••••••••••••4三核心器件的选择及介绍••••••••••••••••••••5（一）单片机AT89C51••••••••••••••••••••••••5 （二）传感器的选择•••••••••••••••••••••••••8（三）数模转换器ADC0809•••••••••••••••••••••9第五章硬件电路的设计••••••••••••••••••••••••11 一传感器电路的设计••••••••••••••••••••••••11二 A/D转换电路的设计•••••••••••••••••••••••11三 LED显示电路的设计•••••••••••••••••••••••11四报警电路的设计•••••••••••••••••••••••••••12第六章系统软件部分的设计••••••••••••••••••••12 一程序框图•••••••••••••••••••••••••••••••••13二程序清单•••••••••••••••••••••••••••••••••14第七章总结••••••••••••••••••••••••••••••••••••17附录电路原理设计图•••••••••••••••••••••••••••18第一章设计任务书一、本设计研究的内容：设计某制药厂液缸内液位检测系统，本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，自行设计电源，选用合适的液位检测传感器，检测液位，数码管显示，当液位高度太高或太低时，报警。
毕业设计（论文）-基于单片机的液位测量监控系统
论文题目：基于单片机的液位测量监控系统专业：电子信息工程学生：签名：指导老师：签名：摘要液位测量广泛应用于工业、经济、生活等领域。
基于单片机的液位测量装置具有测量准确、重复性好、功耗低、使用寿命长的特点，是广泛采用的技术。
在深入学习科学发展观的同时，电子设备的设计也需融入可持续发展的设计理念。
故此，在基于单片机的液位测量装置基础上，扩展实时监控、数据采集、计算机串行通信等功能，从而能够通过科学的方法将液位测量与统计科学结合，合理调度水资源，降低能源消耗。
本文从系统方案选择与论证，硬件电路设计，系统软件与上位机软件设计等几个方面介绍了基于单片机的液位测量监控系统的设计过程，最终实现了液位的实时测量与监控，并能够对特殊的监控点进行时间信息及电机状态信息的记录，同时能够控制电机的启动、停止。
最后，本文总结了设计过程中出现的问题及解决方法，简要叙述了液位检测监控数据的处理方法，引出了进一步设计开发的思路。
【关键字】单片机；液位测量；实时监控；串口通信【论文类型】应用型Title：The Liquid Level Measurement and Real Time System Base On MCS Major: Electronics and Information EngineeringName：Han Yue Signature：Supervisor：Li Wenfeng Signature：ABSTRACTThe liquid level measurement is widely used in industrial, economic, life and so on. The liquid level measurement device base on MCS as a technical is also widely used because of many characteristics such as high measurement accuracy, good repeatability, low powe r consumption and long useful time. When we study Scientific Outlook on Development thoroughly, the design of electronic aid should include the thought of sustainable development. So, beyond the liquid level measurement device base on MCS, expand the functions of real-time monitoring, data acquisition, serial communication. Through the new functions, the scientific method of the liquid level measurement could be combined with Statistical Science, be used to manage the water resources reasonable, reduce energy consumption.This thesis introduces the design process of the liquid level measurement and real time system by several parts as system schema, the design of hardware circuit, the software of host computer and system software. Summarize several problems in the design process and propose the solution to the problems. Describe the way of processing the liquid level measurement data. To put forward the train of thought.【Key words】MCS ;Liquid Level Measurement; Real-time monitoring;Serial Communication【Type of Thesis】Application Type前言上世纪40年代，电子计算机的诞生，标志着人类电子技术进入了一个新的阶段，无论是阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-Berry Computer）还是埃尼阿克（ENIAC）计算机，它们庞大的体积，惊人的功耗以及“缓慢”的运算速度给我们留下了深刻的印象。
基于单片机的电容式液位传感器设计说明
第2章方案论证2.1设计原理本设计采用筒式电容传感器采集液位的高度。
主要利用其两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从而引起对应电容量变化的关系进行液位测量。
由于从传感器得出的电压一般在0~30mv之间，太小不易测量，所以要通过放大电路进行放大。
从放大电路出来的是模拟量，因此送入ADC0809转换成数字量，ADC0809连接于单片机，把信号送入单片机。
通过单片机控制水泵的运转。
显示电路连接于单片机用于显示水位的高度。
该显示接口用一片MC14499和单片机连接以驱动数码管。
2.2．系统框图被测物理量：主要是指非电的物理量，在这里为水位。
传感器：将输入的物理量转换成相应的电信号输出，实现非电量到电量的变换。
传感器的精度直接影响到整个系统的性能，所以是系统中一个重要的部件。
放大，整形，滤波：传感器的输出信号一般不适合直接去转换数字量，通常要进行放大，滤波等环节的预处理来完成。
A/D转换器：实现将模拟量转换成数字量，常用的是并行比较型、逐次逼近式、积分式等。
在此用到逐次逼近式。
单片机：目前的数据采集系统功能和性能日趋完善，因此主控部分一般都采用单片机。
显示设备：在此用到8段数码管。
控制设备：控制电动机的运行或关闭。
第三章单元电路设计3.1传感器设计3.1.1传感器原理电容式液位传感器系统; 它利用被测体的导电率, 通过传感器测量电路将液位高度变化转换成相应的电压脉冲宽度变化, 再由单片机进行测量并转换成相应的液位高度进行显示,该系统对液位深度具有测量、显示与设定功能, 并具有结构简单、成本低廉、性能稳定等优点。
3.1.2传感器的组成YK-YYC系列电容式液位传感器的传感部分是一个同轴的容器，当液体进入容器后引起传感器壳体和感应电极之间电容量的变化，这个变化量通过电路的转换并进行精确的线性和温度补偿，输出 4-20mA 标准信号供给显示仪表。
YK-YYC液位油位变送器 (传感器 )性能指标● 检测范围： 0.05 -5m● 精度 : 0.1 、 0.2 、 0.5 级● 承压范围 : -0.1MPa-32MPa● 探极耐温 : -50 -250 ℃● 输出信号 : 4-20mA 、 4-20mA 叠加 HART 通讯、 485 通讯、 CAN 总线通讯● 供电电压 : 12-28VDC （本安型需经安全栅供电）● 固定方式 : 螺纹安装M20 × 1.5 、M27 × 2 ，M18 × 1.5 、M16 × 1法兰安装 DN25 、 DN40 、 DN50 。
液位监测系统,单片机课程设计报告
单片机课程设计报告书液位监测系统一、设计目的1. 采用单片机、ADC0809、压力传感器为主要器件，设计水深检测系统；2. 通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解；3. 掌握定时器、外部中断的设置和编程原理；4. 通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
二、设计要求1.压力变送器输出为4-20mA电流信号，通过转换电路把其转换为电压信号；2.处理模拟信号并显示其实际水的深度数值。
三、设计器材四、设计方案及分析1. 单片机最小系统电路单片机最小系统电路如图1所示，由主控器STC89C52、时钟电路和复位电路三部分组成。
单片机STC89C52作为核心控制器控制着整个系统的工作，而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号，复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。
图1 单片机最小系统2. 时钟电路STC89C52 单片机芯片内部设有一个由反向放大器所构成的振荡器。
19脚(XTAL1)为振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端，18脚(XTAL2)为振荡器反相放大器的输出端。
在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元器件，内部振荡电路就会产生自激振荡。
本系统采用的定时元器件为石英晶体（晶振）和电容组成的并联谐振回路。
晶振频率为12MHz，电容大小为33pF，时钟电路如图所示。
图2 时钟电路（晶振）3. 复位电路STC89C52的复位是由外部的复位电路来实现的,复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式,本设计采用的是最按钮复位电路,其电路图如图所示。
图3 复位电路4．数码管显示电路LED又称为数码管，它主要由8段发光二极管组成的不同组合，可以显示a～g为数字和字符显示段，h段为小数点显示，通过a～g为7个发光段的不同组合，可以显示0～9和A～F共16个数字和字母。
LED可以分为共阴极和共阳极两种结构。
共阳极结构即把8个发光二极管阳极连在一起。
基于单片机的超声波液位计设计
基于单片机的超声波液位计设计
概述：
超声波液位计是一种新颖的非接触式液位检测技术。
本文将基
于单片机设计一款基于超声波技术的液位计。
主要器材：
1.超声波传感器(负责探头与水面之间的物理量)
2.单片机
3.LCD显示屏
4.蓄电池(负责供电)
5.喇叭发声器（将波形转换成声音)
液位计的工作原理：
当发射器发出的超声波被液体遮挡，接收器接收到衰减的超声
波信号，可根据上报的信号直接算出液位的高度。
波纹发射器将电
信号转换成声波。
声波经再加工过程后，从发射器射出，声波在媒
质中传递，信号由接受器采集，采集后传至电路板和显示屏上显示。
液位计的设计流程：
1.设计硬件电路，包括LCM、单片机、蜂鸣器、超声波发射器
和接收器等。
2.编写程序；
3.测试电路设计的合理性。
液位计的设计原则：
1.系统要稳定，测量精度要高。
2.工作可靠性要好，尽量减少误差。
3.为了让检测系统更加方便使用，LCM要能够轻松的展示液位高度。
液位计的设计要点：
1.超声波发射器的输出角度要合理，信号不要受到扭曲。
2.使用ADC转换时，要尽量减小信号波动。
3.选用合适的蜂鸣器，以免误差过大。
4.液位计的设计电路要合理，系统信噪比要低。
总结：
本文提出了一款基于超声波技术的液位计的设计方法，将单片机、超声波传感器、LCD显示屏等元件充分利用起来，设计的液位计效果良好，具有普遍的应用价值。
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。
基于单片机的点滴输液报警系统设计
基于单片机的点滴输液报警系统设计摘要：随着现代医学的发展，静脉注射，即将药液注射到人体静脉作为一种常用的临床治疗手段而受到广泛应用。
该方式具有操作方便、疗效快、对身体损害小等特点。
但是相应的，输液操作不当等因素容易产生很多失误，导致医疗事故的发生，如无药注射、注射速度过快、过量注射等，而这些事故很大程度上都是因为无法及时通知给医护人员造成的。
为了缓解因特殊时期的医疗压力产生事故的概率，本文点滴输液产生的部分问题，设计一个报警系统，从一定程度上缓解此类问题，故以STM32系列单片机为主控制器，采用时钟模块记录时间，防止超时产生的无药注射，采用红外传感器进行对液体的测速，采用液位传感器进行对液位的测量，发送相应的控制信号来对液位和流速进行调整，达到报警的目的。
同时，该控制系统还具有LCD液晶显示屏和按键电路，能够对参数进行有效的观测和设置。
从而达到了从另一方面降低了医疗事故发生的概率。
关键词∶STM32；液位；输液报警；传感器一般的点滴输液报警器多采用自助式报警，主要依靠患者及其陪同家属在发现异常后手动通知给医护人员来处理异常情况。
由于一些患者身体行动不便，所以这种模式很大程度上是要依靠患者家属来保证运行的。
一旦身边没有陪同家属，就会导致这种自助式报警模式的容错率大大降低，如何才能更好的保证医疗模式的平稳运行也就成为摆在面前的问题等待解决。
而从整个医疗行业的角度看，近些年来我国愈发强调民生与生命健康权，相较于国外更加重视该方面的研究，虽然投入较大，但未来前景非常广泛。
1 系统设计总体方案点滴输液报警系统整体的结构设计图如图1所示，总体设计由六个部分的主要模块组成：主控制芯片、液位传感器、红外传感器、LCD显示屏、独立按键独立按键、蜂鸣器组成。
首先对液位的监控采用液位传感器，其次对点滴流速的监控采用红外传感器，并将其产生的电信号经过输入后发送到主控制芯片主控芯片上来进行处理，通过按键模块可以在单片机上设置液位和流速的上下限，当液位低于设置参数、输液速度过快或者过低时，均可产生反馈，并使用蜂鸣器进行报警处理，防止事态进一步恶化，另外通过LCD显示屏进行实时显示各参数情况，能够帮助医疗人员快速的了解事态的轻重缓急及其产生原因，防止由于对特殊情况的产生原因判断失误导致的二次伤害[1]。
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51单片机的液位检测装置设计
1 51单片机的功能和结构51单片机具有的功能主要体现在以下几个方面：第一，具有8位数据总线和16位地址总线的CPU，因此51单片机的布尔处理能力和位处理能力比较强。
第二，具有相同地址的64KB 程序存储器和64KB 数据存储器，并采用了哈佛结构，每个程序存储器和数据存储器的地址空间可实现相互独立，为程序设计提供了便利的条件。
第三，拥有两个16位定时/计数器，可实现按位寻址的I/O 线。
51单片机中涉及到三条总线包括：地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB）。
AB 总线的主要功能为传送单片机送出的各种地址信号，从而实现访问外部存储器单元和I/O 端口。
是一条单向总线，地址信号通常只由单片机向外发出。
AB 总线数目决定了可以访问存储单元的数目。
比如：N 位地址，可形成2N个连续的地址编码，可访问2N存储单元，也就是说起寻址范围为2N个地址单元。
挂在AB 总线上的器件，通常情况下，只有地址被选中以后的单元才能和CPU 进行数据交换，其余的部分则不能操作，否则会引起冲突。
DB 总线的主要功能为实现单片机和存储器或者单片机和I/O 端口之间的数据传输。
在具体应用过程中，单片机系统数据总线的位数和单片机处理数据的字长是相同的，比如：如果MCS-51单片机为8位字长，在DB 总线的位数也是8位。
DB 总线可实现双向数据传输。
CB 总线从结构上而言，是一组控制信号线，其传输方向是单向的，但不同方向的开展信号线组合的控制总线则为双向的。
2 基于51单片机的液位检测系统的优势基于51单片机的液位检测系统，主要有由差压式液位传感器数据采集部分、A/D 转换部分、数据处理部分、数据显示部分等共同组成。
在具体应用过程中，数据采集部分将采集的液位数据以电信号的传输到A/D 转换器中，转换为具有离散性质的数字量，再通过专业的数值处理程序和数字滤波程序的处理，储存到存储器中，最后通过七段LED 显示器进行直观显示，一旦液位超出了限定范围，则系统会立即发出报警，提醒操作人员及时处理【1】。
单片机液位控制系统
（ ｏ ｌ ９ ） Ｔ ｔ ｌ １８ ａｙ
单片机液位控制系统
贺廉 云
（ 州 学 院 机 电工 程 系 ， 东 德 州 ２ ３ １ ） 德 山 ５０ ５
摘要 ：利用单片机设计 出一种 自动控制液位的方 法。用两片单片机 来进行 液位 控制 ， 一片单 片机 用来控 制上、 － ＴＯ 机， 另一片用来与 Ｌ Ｄ显 示液位的 高度。本设计 改善 了系统的性 能 ， Ｅ 更加快速地 对液位 实施 了控制 ， 且结构 简单 ， 易
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｔ ｏ ｆｃ ｎｒ ｌ ｎ ｈ ｕ ｄ ｌ ｖ ｌａ ｔ ｍａｉ ａｌ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｙ ｕ ｉｇ ｔ ｅ ｓｎ ｌ — ｈ ｐ ｍｉ ｒｃ ｍｐ ｔｒ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ Ｉ ｓｒ ｃ ：Ａ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｏ ｔ ｌ ｇ ｔ ｅ ｆ ｉ ｅ ｅ ｕｏ ｔ ｌ ｉ ｅ ｉ ｎ ｄ ｂ ｓｎ ｈ ｉ ｇｅ ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ． ｔ ｏｉ ｌ ｃ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｅ ｆ ｉ ｅ ｅ ｓ ｇ ｔ ｏ ｐ ｅ ｅ ｆ ｉｇ ｅ ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ． ｅ ｏ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｅ ｅ ｔ ｅ ｐ ｓｔ ｎ ｍａ ｈ ｎ ｎ ｈ ｔ ｅ ｏ ｔ ｓ ｈ ｕ ｄ ｌｖ ｌｕ ｉ ｗ ｉｃ ｓ ｏ ｎ ｌ － ｈ ｐ ｍｉｒ ｃ ｍｐ ｔ ｒ Ｏｎ ｆ ｈ ｍ ｏ ｔｏｓ ｈ ｎｉ ｏ ｉ ｏ ｃ ｉ ｅ ａ ｄ ｔｅ ｏ ｈ ｒ ｏ ｌ ｎ ｓ ｔ ｒ ｉ ｄ ｍｏ ｓｒｔ ｓｔ ｅ ａｔ ｕ ｅ ｏ ｅｆ ｉ ｏ ｉ ｏ ｔ Ｅ Ｓ ｔ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ｆｔ ｅｓ ｓ ｍ ｒ ａｌ ｎ ａ ｏ ｔ ｌ ｈ ｅ ｎ ｔａｅ ｈ ｌ ｔ ｄ ｆｔ ｕ ｄ ｐ ｓｔ ｎ ｗｉ Ｌ Ｄ． ｏ ｉ ｈ ｓｉ ｒ ｖ ｄ ｔ ｅｐ ｒ ｍａ ｃ ｓｏ ｙ ｔ ｇ ｅ ｔ ａ ｄ ｃ ｎ ｃ ｎｒ ｅ ｉ ｈ ｌ ｉ ｈ ｏ ｈ ｅ ｙ ｏｔ ｌ ｄ ｌｖ ｌｍｏ ｅ ｑ ｉ ｋ ｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｉ ｉ ｌ ，ｅ ｓ ｏ ｉ ｓａｌ ｎ ｐ ｒ ｔ． ｆ ｉ ｅ ｅ ｒ ｕ ｃ ｌ ｎ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ｓｓｍｐ ｅ ａ ｙ ｔ ｎ ｔ ｌ ａ ｄ ｏ ｅ ａｅ ｕ Ｋｅ ｏ ｄ ： ｕ ｄ ｌ ｖ ｌ ｏ ｔｏ ；ｓ ｇｅ ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ；ａｔ ｕ ｅｏ ｕ ｄ ｐ ｓ ｉｎ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｆ ｉ ｅ ｅ ｎ ｒ ｌ ｉ ｌ— ｈ ｐ ｍｉｒ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｌ ｔ ｄ ｆ ｉ ｏ ｉ ｏ ｌ ｃ ｎ ｉ ｌ ｆ ｔ
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东北大学秦皇岛分校控制工程学院
《过程控制系统》课程设计任务书
专业测控技术与仪器班级姓名
设计题目：智能化液位控制系统设计
一、设计实验条件
过程控制系统实验室实验系统
二、设计任务
1、系统构成：
系统主要由液位传感器，单片机控制系统、锅炉液位对象、执行器（查找资料自己选择）等组成。
传感器、控制器、执行器可查找资料自行选择，控制器选择单片机为控制器。
单片机型号自选
2、写出液位测量与控制过程，绘制液位控制系统组成框图。
3、（1）系统硬件电路设计自选。
（2）编制液位测量控制程序：软件采用模块化程序结构设计，由液位采集程序、液位校准程序、液位控制程序等部分组成。
三、设计说明书的内容
1、设计题目与设计任务（设计任务书）
2、前言（绪论）(设计的目的、意义等)
3、主体设计部分
4、参考文献
5、结束语
四、设计时间与设计时间安排
1、设计时间：2周
2、设计时间安排：
熟悉实验设备、实验、收集资料：4天
设计计算、绘制技术图纸：4天
编写课程设计说明书： 5 天
答辩：1天
东北大学秦皇岛分校控制工程学院《过程控制系统》课程设计
设计题目：智能化液位控制系统设计
学生：
专业：测控技术与仪器
班级学号：
指导教师：
设计时间：2013.7. 8-2013.7.19
课程设计任务书在课程设计开始时由指导教师发放给学生，学生按任务书要求进行课程设计。
课程设计说明书在专用课程设计用纸上撰写，其内容包括：
1、题名页
2、前言
3、任务书
4、主体部分（各部分设计内容、总结分析、结论等）
5、参考文献
6、结束语
7、附图附表
第1页为课程设计任务书，由指导教师填写。
第2页为课程设计说明书题名页，学生填写。