智能化液位测量仪设计(主程序)
液位测量仪技术方案
液位测量仪技术方案
概述
液位测量仪是一种用于测量液体表面高度的设备。
它可以应用于许多领域，包括化工、石油、食品等行业，用于监测和控制液位的变化，确保生产过程的稳定性和安全性。
本技术方案旨在介绍一种简单而可靠的液位测量仪技术。
技术原理
该液位测量仪技术基于位移测量原理。
其主要组成部分包括传感器、电路和显示器。
传感器负责测量液体与传感器之间的距离，通过将位移转换为电信号，传递给电路。
电路负责处理传感器产生的电信号，并将其转换为液位高度的信息，然后显示在显示器上。
技术优势
- 简单可靠：该技术方案采用简单的设计和结构，易于安装和维护，并且具有可靠的性能。
- 高精度：传感器使用先进的测量技术，可以实现高精度的液位测量，保证数据的准确性。
- 实时显示：传感器将测量结果实时传递给显示器，使操作人
员能够及时监测液位变化。
- 安全可靠：该技术方案具备多种保护功能，可防止电路故障、液体泄漏等安全问题，确保生产过程的安全性。
应用场景
该液位测量仪技术可以广泛应用于各种液体的液位测量和控制中，包括但不限于以下场景：
- 化工行业：监测化学品储罐的液位，确保生产过程的稳定性
和安全性。
- 石油行业：监测石油储罐的液位，确保供应链的可靠性。
- 食品行业：监测食品加工设备中的液位，确保产品质量和卫
生安全。
总结
该液位测量仪技术方案基于位移测量原理，通过简单可靠的设
计和结构，实现高精度的液位测量。
其优势包括简单可靠、高精度、实时显示和安全可靠等。
该技术适用于化工、石油、食品等行业的
液体容器液位测量和控制。
传感器课程设计液位智能仪
烟台南山学院毕业论文Array二○一三年五月传感器课程设计液位智能仪专业班级：姓名：指导教师：第1页摘要本设计一种多功能智能化液位检测装置，采用ATmega8作为硬件电路核心，以圆柱形电容探头为液位检测传感器，利用电容频率转换原理将电容变化为频率变化，利用单片机检测频率，软件计算液位高度。
本装置具有机械去液面波动，用软件进行温度修正、线性校正、用户自校正，通信和多液体选择等功能。
本文主要创新之处是提出一种适合于波动液面液位检测的智能液位仪，具有温度补偿、用户自校正和通信等功能。
本文设计了高度为100cm的柱形电容液位检测传感器，电容器具有结构简单，电路实现容易，利用555振荡电路实现了电容到频率的转换，利用程序实现频率到高度转换，理论正确可靠，推算过程合理，利用软件分段修正减小了线性误差。
在电容的两端装有液位缓冲器，采用机械的方式减小液面波动。
由实验测试可知，本液位检测装置性能稳定，检测可靠，测量精度达到1cm, 分辨率可0.1cm，达到车载式喷雾机液位检测的要求。
利用此方案可根据需要设计各种量程的液位检测装置，适用性较广。
关键词：电容式液位计；频率转换；频率测量AbstractThis design a kind of multi-functional intelligent liquid level detection device, using ATmega8 as core, the hardware circuit in cylindrical capacitance sensor for liquid level detection sensor, using capacitance frequency conversion principle of capacitance to frequency changes, using single-chip microcomputer testing frequency, the level of software calculation. This device has the machinery to liquid level fluctuation, temperature correction, linear correction by software, user self correction, communication and more liquid, and other functions.Main innovation of this paper is proposed a kind of suitable for the liquid level fluctuation in intelligent liquid level meter liquid level detection, temperature compensation, user self-calibration is communication. This article design the height is 100 cm of cylindrical capacitance liquid level detection sensor, the capacitor has the advantages of simple structure, circuit implementation is easy, using 555 oscillation circuit for capacitance to frequency conversion, using the program to realize frequency conversion to the height, is correct and reliable, reasonable calculation process, using piecewise linear error correction reduces the software. In the ends of the capacitor is equipped with liquid level buffers, adopt the way of mechanical reduce liquid level fluctuation. The experimental test shows that the liquid level detection device has stable performance, reliable detection, measurement accuracy is 1 cm, resolution to 0.1 cm, to suit the requirements of vehicular spray machine for liquid level detection. Using this scheme can be according to the need to design various range of liquid level detection device, has a wide applicability.Keywords:Capacitive liquid level meter;Frequency conversion;Frequency measurement目录绪论 (1)1. 选题背景及设计指导思想 (2)1.1课题背景 (2)1.2指导思想 (2)2. 引言 (3)3. 电容式液位传感器结构与测量原理 (3)3.1.1电容式液位传感器的工作原理 (3)3.1.2传感器的组成 (4)3.1.3测量原理 (4)3.2将电容转化成电信号部分 (5)3.3 电信号放大电路设计 (5)3.4A/D转换器设计 (6)3.5控制电路的设计 (7)3.6 显示电路设计 (8)3.7软件系统的设计 (9)4. 测量电路设计 (11)4. 1 测量电路 (11)4.2整流电路 (14)4.3放大电路 (14)5. 误差分析 (15)5. 1 机械结构参数的影响 (15)5. 2 测量电路的影响 (15)6. 结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录一：系统总图 (19)附录二：程序清单 (20)绪论河流、水库或容器的液位可以通过测量浸在液体内两电极间的电容而进行监控。
计算机液位测控系统(课程设计)
S=Vt/2
（2）超声波传感器 在超声波测距系统中利用超声波传感器产生和接收超声波，利用 超声波的特性进行数据测量。 市场上的超声波传感器大致可以分为通 用型，宽频带型，封闭型，高频型等，它们各有优缺点，也就各有用 途。通用型频带窄，但灵敏度高，抗干扰性强，在多通道，且通道间 频率较近的应用中最好使用它； 宽频带型能在工作频带内有两个共振 点，因而加宽了频带，它兼做发送和接收传感器；封闭型适用于室外 环境，有较好的奈风雨特性，用于汽车后的监测等装置上；高频型的 中心频率可以达到 200KHz，方向性强，可以进行高分辨率的测量。 综上，选用高频型的超声波传感器。采用反射式超声波测距方 法。
（式 1—6）
三、系统原理 计算机液位测控系统中，整个系统由 AD 转换模块 （包括放大、 滤波等调理电路） ，控制模块，DA 转换模块（包括驱动电路） ，执行 机构（比例阀） ，控制对象（水箱）和测量传感器六大部分组成，如
5
本科课程设计论文
图 3 所示。
图3
1、液位 h 的测量——超声波测距原理及超声波传感器 （1）超声波测距原理 超声波具有束射特性，吸收特性，高功率等特征。超声波的 特点是它能在各种媒质中传播； 波长短， 因而分辨率很好； 声束尖锐， 声能集中；在不同物质界面上会有反射、折射、散射等现象；可获得 较高声强。因此可以利用超声波脉冲反射回波法实现测距。 已知超声波在当地空气中的传播速度V， 测出超声波在空气张 传播的时间，就能计算出传播的距离。 超声波测距就是通过测定超声 波传播的时间间隔来测出声波传送的距离， 这就是所谓的时间差测距 法。超声波测距方法有如下两种： �直接式超声波测距方法： 直接式超声波测距方法的原理是， 测量发送器发射超声波到接收 器并接收到超声波的时间 t， 已知超声波在空气中的传播速度 V,则超 声波发送器到对象物的距离为：
基于组态的智能仪表液位控制系统设计
毕业设计说明书基于组态的智能仪表简单控制系统设计专业自动化学生姓名班级B自动化074学号0710603408指导教师赵兰完成日期2011年6月5日基于组态的智能仪表简单控制系统设计摘要：现代控制系统的规模日趋大型化、复杂化，对设备和被控系统安全性、可靠性和有效性的要求也越来越高。
为了确保工业生产过程高效、安全的进行,保证并提高产品的质量,对生产过程进行在线监测,及时准确地把握生产运行状况,已成为目前过程控制领域的一个研究热点。
近几十年来，液位控制系统已被广泛使用，在其研究和发展上也已趋于完备。
在轻工行业中，液位控制的应用非常普遍，从简单的浮球液位开关、非接触式的超声波液位检测一直到高精度的同位素液位检测系统到处都可以见到他们的身影。
而控制的概念更是应用在许多生活周遭的事物上。
而且液位控制系统已是一般工业界所不可缺少的元件。
凡举蓄水池，污水处理场等都需要液位元的控制.如果能通过一定的系统来自动维持液位的高度那么操作人员便可轻易地在操作时获知真个设备的储水状况,如此不但工作人员工作的危险性,同时更提升了工作的效率及简便性.基于智能仪表的水箱液位控制系统正是具有这种功能。
本课题利用智能仪表控制系统，结合组态王监控软件设计人机对话界面，实现水箱液位自动控制系统设计。
通过对现场系统数据的采集处理，在组态王中实现动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线和报表输出等功能。
同时利用智能仪表控制系统，在所设计的组态王监控界面中，进行相关仪表调校和控制器参数整定。
最后向用户提供锅炉过热蒸汽控制系统的动态运行结果。
关键词：液位控制；智能仪表；组态王The Simple Control System Desigm of the IntelligentInstrumeng Based on ConfigurationAbstract:With production levels and the development of science and technology, modern control systems become increasingly large scale, complex, and controlled system of equipment safety, reliability and validity requirements are also increasing. In order to ensure that the industrial production process efficient, safe conduct, to ensure and improve product quality, production-line process monitoring, timely and accurate grasp of production and operation conditions, the field of process control has become a hot research topic. In recent decades, level control system has been widely used in its research and development has become complete. In light industry, the level control was very common, ranging from simple float level switch, non-contact ultrasonic liquid level detection up to high-precision isotope level detection system can be seen everywhere in their shadows. The control concept is used in many things around the living. And the level control system is essential for the general industry components. Where the move tanks, sewage treatment plants and so needs to control level element. If through the system to automatically maintain a certain level of height that the operator can easily operate the device when the water really a learned condition, so staff work not only dangerous, but also enhance the efficiency and simplicity. based on water level of intelligent instrument control system is with this function.The subject of the use of intelligent instrument control system, combined with monitoring software Kingview interactive interface design, to achieve tank liquid level control system. Through field data acquisition and processing system, implemented in the configuration king animation, alarm processing, process control, real-time curve and the report output and other functions. While taking advantage of intelligent instrument control system, the configuration designed by the king in the control interface, the relevant instrument calibration and controller parameter tuning. Finally, to provide users with superheated steam boiler control system for dynamic operation results.Key Words: liquid level control; intelligent instrument; Kingview目录1.绪论 (1)1.1 课题研究背景、意义和目的 (1)1.2 设计内容与要求 (2)1.3 过程控制概述 (2)1.3.1过程控制的发展历程 (2)1.3.2 过程控制系统的组成 (3)1.3.3过程控制系统的特点 (4)1.3.4过程控制的发展方向 (5)2. 液位控制系统硬件设计 (6)2.1 液位控制的工作原理 (6)2.2 系统的硬件组成 (7)2.2.1控制机构 (7)2.2.2执行机构 (12)2.2.3检测与变送机构 (13)3. 控制系统设计 (14)3.1 控制方案设计 (14)3.1.1单容水箱液位控制系统原理 (14)3.1.2 液位控制的实现 (15)3.2PID控制的原理和特点 (15)3.3 PID控制器的基本结构 (16)3.4 PID控制各参数的作用 (17)3.5 PID控制器的设计 (18)4. 系统监控界面设计 (19)4.1组态软件简介 (19)4.2 组态王概述 (22)4.3 组态王人机界面开发 (23)5. 系统运行及结果 ........................................................................ 错误！未定义书签。
远程智能液位测控系统设计
高 旭 东
科 技论 坛 ｌ ｌｉ
Hale Waihona Puke 远程智能液位测控 系统设 计 胡珍 玉
（、 １ 黑龙 江工程学院电子工程 系， 黑龙江 哈 尔滨 ｌ０ ０ ２哈 尔滨投资集 团有限责任公 司， ５０１ 、 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５０ １
摘 要 ： 系 以单片机 为控制 器， 括键盘显示、 该 统 包 ＭＤ转换、 Ｓ ４５ Ｒ 一 ８ 通讯 、 无线通讯及语音提 示等主要模块 ； 液位的检测和控 制通过液住变送 器和电磁阀得 以实现 ； 可通过键盘 实现对液位 的灵活设置； 通过 Ｌ Ｄ实时显示液位并可 实现声光报警 。 Ｃ 关键字 ：／ Ａ Ｄ转换 ；ＲＳ ４５ 一 ８ ；无线通讯 ； 液位 变送器 ； 声光报警
三
ｍ 一
一
５ 一 ２
１ 硬件设计 １ 智能液位测控系统的硬件 ． １ 该 能液位测控系统的硬件方面涉及： 智 控制 器、 键盘显示单元、 通信单元、 液位传感器 、 远程控 制方式等主要环节， 相应的分析与选择依据如下 ： １ ．控制器 ．１ １ 该系统选择单片机为控制器 ，具有较高 的 性价 比而 且在灵活性和程序的可移植ｌ 生方面单片 机控制系统也 具有明显的优势 。 图 １ 系统 设 计 总体 框 图 图 ２ 键 盘 显 示 电路 １ ２键盘显示单元 ． １ 选用 Ｈ ７７ Ａ芯片为核心元件 ， Ｄ ２９ 可同时驱 动８ 位共阴式数码管 ； 可连接多达 ６ ４键的键盘矩 阵； 采用串口通讯方式 ， 占用 Ｃ Ｕ端 口资源少而 Ｐ 且对 Ｃ Ｕ负载携带能力要求不高。 Ｐ １ －通信 单元 ．３ １ 选用 Ｒ 一 ８ 为接口标准的通信模块，主要 Ｓ ４５ 考虑： 接口电平低 ， ， Ｌ电平兼容 ， 与Ｉ Ｔ 传输速率高 ， 图 ３ Ａ Ｄ转 换模 块 ／ 最高为 １Ｍｂ ｓＲ － ８ ０ ｐ ；Ｓ－ ５接口抗干扰眭好， ４ 而且传 表 １ 输距离远 ； 在总线上可连接多达 １８个收发器。 ２ 设定液位值 宴 液位值 ０ 转 换电压值 １ ４液位传感器 ． １ （ ｍ ｍ Ｊ 【 ｖ） 选用静压式液位传感器 ， 主要考虑 ： 这种传 感器是通过测量压力来计算液位的， 具有精度高、 稳定性好 、 性价比高、 安装方便的特点。 １． ． 远程控制方式 １ ５ 采用无线 Ｒ 射频模组进行数据传输， Ｆ 具有 操作简单、 成本低目能够满足本设计要求的优点。 １ ２系统总体设计方案 系统设计总体框图如图 １ 所示。 ｌ 键盘显示模块 ２１ 采用 Ｈ ７ ７ Ａ控制 ４ ４键 盘 ， Ｄ ２９ × 硬件 电路 如 图２ 所示 。Ｈ ７ ７ Ａ片内具有驱动电路 ， Ｄ ２９ 它可以 图４ 主机主程序 图 ５从机主程序 直接驱动 ｌ 英寸及 以下的 Ｌ Ⅱ数码管， Ｅ 使外围电 路变得简单可靠。Ｌ Ｄ显示器采用金鹏电子有限 Ｃ 设汁—个主站和八个从站 ，本系统采用了两 该远 程液 Ｐ Ｓ４５ 参考文献 公司生产的 Ｏ 圳４ ８ Ｃ ＂Ｃ系列液晶显示器。既可采 个 Ｃ Ｕ分 别实现 并通 过 Ｒ 一 ８ 完 成主 从站之 间 ＸＭ １ 】 单片微机测控 系 统设计大全啡 北京： 北 用并行接 口、 又可采用串行接 口， 连线较为方便 。 的 通讯 。 该 系 统 采 用 ＭＡ Ｉ 公 司生 产 的 ［王福瑞． Ｘ ８。 Ｘ ８ 收 ｏ 采用 Ｌ Ｄ显示结合开发的全程设定菜单操作环 ＭＡ ４ ５ ＭＡ ４ ５ 发器在 总线传送 线上 进行双 京航 空航 天 大学 出版社００ ２ Ｃ ２ Ｊ 传感器原理及应用呻 北京： 电子科技大 境及全中文的提示参数显示，可以 显示较为丰富 向数据通信的， 从站检测到液位信号 ， 同时对主站 ［黄 贤武． 发出呼叫，等待主站的应答信号，若应答信号正 学出版社，０ ３７＿ ｌ ２ ０ ，５８ ＿ 的菜单与相关数据。 ３ 单 机械 １ ． ＡＤ转换 模块 ．２ ／ ２ 确， 即发送数据， 传送给主站； 否则 ， 需要再次发送 ｌ 志 军． 片机应 用 系统设 计阿 北京 ： 工业 并等待应答信号。同时， 主站若 ｔ ＆￣２ ０ ． ０５ 采 用 Ｔ 公 司生产 的 １ 个模 拟 输人 通 道 ，２ 需要呼叫的命令， Ｉ １ ｌ 位串行模数转换器 Ｔ Ｃ ５ ３ Ｌ ２４ ，使用开关电容逐次 要设定从站的参数， 如液位等 ， 可直接发送信号给 ＩＩ 育长． 片机 系统设 计与 实例分 析Ｉ 西安 ： ４ 冯 单 ． 西 ） ｉ ￣。 安 电子科 大 出版 社 ，０ ７ ２ ０． 逼近技术完成 Ａ Ｄ ／ 转换过程。由于是串行输入结 Ｙ ｄ 构， 能够节省 ５ １系列单片机 Ｉ ／ Ｏ资源， 分辨率较 ２系统软件设计 ［ｒ ｉ ｈ．ｅｉｎ ｈ ｄ ａｐｉ ｔ ｎ ｏ ｏｃ ５ ｕ Ｊ Ｚ ｉ ｓ ｆ ｐ ｌａ ｏ ｆａ ｖｉ ］ ｎ Ｄ ｇ ｌ ｃｉ ｅ 高。 在该系统中采用 Ｔ Ｃ ５３ Ｌ ２４ 把采样反馈的液位 该控制系统设计的软件流程图主要涉及 ： ｔ －ｏ ｔ ｌ ｄ ｃｍ ｏｅ ｔｂｓｄ Ｏ ｄ ｈ［］ ｉ ｃｎｒ ｌ ｏ ｐ ｎｎ ａｅ １ Ｏ ｐ ｉ ． ｍｅ ｏｅ １ Ｍ Ｎｅ Ｙｏ ｋＭｅ ａ ｌ２ ０１ — ｗ ｒ ： Ｇｒ ｗ Ｈｉ ｏ ． Ｌ ５ Ｐ 图 ） Ｐ 图 ） 值转换成数字信号， 实现检测液位显示。 相应硬件 主 Ｃ Ｕ流程 图（ ４ ； 从 Ｃ Ｕ流程 图（ ５ 电路 如图 ３所示 。 ３测试 结果 『 电子报合 订本［］ ６ ］ Ｎ． 成都 ： 电子科技大学出版社． ２ ０ １５２ ． ０ ５： ６ — ３１ １ 语 音提 示模 块 ２３ 测试 数据 如表 １ 。 采用凌阳公司的‘１ ， ＇ 板”其语音处理功能强 ６ 结束语 高旭 东 ｃ单片机智能测控 系统 Ｉ 尔滨： Ｉ 哈 哈 从 ｂ 则 试数据可知测试精度能够达到系统 尔滨理 工大 学，０ Ｚ ２０ 大， 语音信号从 Ｘ 输入端输入， 自动增益控制 ， ｌ 带 ８ ］ 凌毓 涛．Ｌ ２４ Ｔ Ｃ ５ ３在 ８Ｃ １ 片机 数据 采 ９５ 单 语音输 出接 口与主 Ｃ Ｕ采用 串行控 制 。该 电路 可 设计 要求 ， Ｐ 当液位 较低 时测量 误差 较大 ， 好 选择 ［姚远 ， 最 另外， 为 集系统中的应用【］ Ｎ武汉： 华中师范大学信息技术 以在单片机的控制下实现正确的播报液位 ， 若液 形状规则容器以减小客观上造成的误差 ； 位高于２ ｅ 或者低于 ２ｍ， ５ｒ ａ ｃ 则进行报警。 减少由于液面波动带来的澳量误差 ，必要时可将 系电子 工程师 学报 ，０ ３９． ９ ２ ０ （） １． Ｒ 一 ８ 通信模块 ． Ｓ４５ ２ ４ 容器固定以获得较为精确的测量数据。 综上可知，
智能化液位测量仪课程设计报告
东北大学分校自动化工程系《过程控制系统》课程设计设计题目：智能化液位测量仪设计一．《过程控制系统》课程设计要求1. 设计题目：智能化液位测量仪设计2. 设计任务：利用压力传感器和可编程控制器设计智能液位测量仪1)采用压力传感器，硬件控制采用西门子300PLC2)写出压力测量过程，绘制压力测量仪组成框图3)设计系统硬件电路4)编制液位测量程序二．前言1.液位传感器的类型：1）静压式液位计：当变送器投入到被测液体中某一深度时，迎液面受到的压力P=，。
采用扩散硅或瓷敏感元件的压阻效应，将静压转成电信号。
转换成4-20mADC标准电流信号输出。
2）硅压阻式液位变送器：把与液位深度成正比的液体静压力测量出来，经过放大电路转换成标准电流电压信号输出，建立起输出电信号与液位深度的线性对比关系，实现对液体深度的测量。
3）磁致伸缩液位计：电子仓产生起始脉冲，在波导丝中传输时，同时产生一沿波导丝方向前进的旋转磁场，当磁场与磁环或浮球中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，扭动被安装在电子仓的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差，即可精确测出被测的位移和液位。
4）超声波液位计：探头向被测介质表面发射超声波脉冲信号，超声波在传输过程中遇到被测介质（障碍物）后反射，反射回来的超声波信号通过电子模块检测，通过专用软件加以处理，分析发射超声波和回波的时间差，结合超声波的传播速度，可以精确计算出超声波传播的路程，进而反映出液位。
5）电容式液位传感器：把一根涂有绝缘层的金属棒，插入装有导电介质的金属容器中，在金属棒和容器壁间形成电容，当被测介质物位变化时，传感器电容量发生相应变化，电容量的变体△Cx 转换成与物位成比例的直流标准信号。
6）浮球式液位传感器：当浮子随着液位（界面）上下浮动，浮子永磁体的磁力作用于导管的干簧管，使相应高度的干簧管闭合，得到正比于液位的电压信号，经转换器转换成4~20mA.DC的标准信号。
液位检测系统设计
摘要随着社会的进步，生产工艺和生产技术的发展，人们对液位检测提出了更高的要求。
由于新型电子技术、微电子技术和微型计算机被广泛的应用，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，造价低等诸多特点，被应用到液位系统的控制中来。
本文介绍了以LM型液位传感器，A/D转换芯片ADC0809，以及AT89C51单片机作为主控元件的液位检测系统的设计方法。
本文分别从液位检测，A/D转换，数码管显示，超限报警等几个方面对硬件电路进行了比较详细的介绍，然后对A/D转换程序，数码管显示程序，超限报警程序等做了比较详细的阐述，并用流程图做进一步的解释。
通过软件和硬件的联合调试，实现了在一定范围内对液位的调节，动态显示出液位结果，实现报警，完全实现了任务书上的要求。
关键词：液位检测、A/D转换、LM型液位传感器、超限报警AbstractAs society advances, the development of production processes and production technologies,the detection of the level control system have a higher demand. New electronic technology of microelectronics technology and miniature computers is widely used. Single chip control system to set up operations with high control accuracy, reliable performance, convenient,low cost, is applied to the level contral.This article describes the LM-type liquid level sensor and A / D conversion chip ADC0809, and AT89C51 microcontroller as the main control component of the liquid level detection system design methods. This article respectively fromthe liquid level detection, A/D converter, Digital display, Limit alarm and several aspects of the hardware circuit have conduct a more detailed description. Then the A/D conversion process, Digital tube display program, Limit alarm procedures have a fairly detailed, and using a flow chart for further explanation.Through joint debugging of software and hardware, The basic realization of the regulation on the level within a certain range of liquid level regulation, Dynamically shows the level results, Achieve alarm, Entirely Achieve the requirements of the mission statement.Keywords:the liquid level detection, A/D converter, lm-type liquid level sensor, limit alarm目录第1章绪论 (1)1.1 液位检测系统的概况 (1)1.2 国内外研究动态 (1)1.3 本次毕业设计的意义 (2)1.4 本次毕业设计的任务 (2)第2章硬件电路设计 (3)2.1 硬件电路工作原理 (3)2.2 硬件电路设计 (3)2.2.1 系统总体设计框图 (3)2.2.2 核心芯片的介绍 (4)2.3 硬件电路各模块设计 (10)2.3.1 电源电路设计 (10)2.3.2 单片机最小系统电路设计 (10)2.3.3 显示电路设计 (11)2.3.4 液位传感器的接口电路设计 (12)2.3.5 AT89C51与ADC0809的接口电路设计 (13)2.3.6 报警电路设计 (14)2.4 硬件电路总结 (14)第3章软件设计 (17)3.1 AT89C51的I/O口应用 (17)3.1.1 P0口的信号输入 (17)3.1.2 P1口的信号输入 (17)3.1.3 P2口的信号输入 (17)3.1.4 P3口的信号输入 (18)3.2 软件模块设计 (19)3.2.1 主程序的设计 (19)3.2.2 A/D转换的设计 (20)3.2.3 显示子程序的设计 (21)3.2.4 报警子程序的设计 (24)3.3 软件设计总结 (25)第4章联机调试 (28)4.1 仿真电路调试 (28)4.2 硬件电路调试 (29)4.3 硬件电路调试出现的问题及解决方法 (30)4.4 软件程序调试 (30)4.5 软件程序调试出现的问题及解决方法 (31)4.6 联机调试总结 (31)第5章结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (36)第1章绪论随着人们生活水平和工业标准的提高，液位的检测越来越受到人们重视，检测的精度和实时性要求也越来越高，另外还要求系统能提供对液位的自动控制功能。
智能水位计监控程序的设计
首 先对 ＭＳ ｏ ｍ控 件进 行初 始化 。在 程序 中将 Ｃｍ ＭＳ ｏ ｍ控 件 的 Ｓｔｎ 属 性 设 置 为 “ ０ ，ｎ ， Ｃｍ ｅｔ ｇ ｉ ２４０ ，８ １ ，其 中 “ ０ ” 代 表 通信 波特 率 是 “ ０ ”字 ” ２４０ ２４ ０ 节 每 秒 ， “ ”代 表 奇 偶 校 验 设 置 为 缺 省 的状 态 ， ｎ “ ”代 表 ８个 数 据 位 ， “ ” 代 表 １个 停 止 位 。 ８ １
向上位机传输的变量为 ：水位值 （ ａｓ ｒ ｄ 、时 ｔ ｎｆ ＿ ） ｒ ｅａ 分 秒 （ｉｅｄｔ） ｔ —ａａ 、年 月 日 （ａ ＿ａａ 、水 位 初 值 ｍ ｄｔ ｄｔ） ｅ
（ ａｍｏ ｉ ＿ ａｋ ｇ ０ ）、 高 水 位 一 （ ａ ｍ ｄ－ ｃｎ ｄｆ ｐ ｃ ａｅ［ 】 ｙ ｃｎ ｏ ｉ
经 过 Ｃ Ｃ校 验后 ，如果 无误 ，那 么下位 机就会 把 当 Ｒ
上位 机正 常工作 时 ，下 位机 的当前 机 器号 、当 前下 位机 的 日期时 间 、所设 置 的水位 初值 、高水 位 报警 １ 、高 水位 报 警 ２ 、低 水 位 报 警 １ 、低 水 位 报 警２ 、当前 下位 机 的通道 号 、当前 水位 值 等数 据 都
机发送 写命 令 ，下 位机 接 到命令 ，就会 执行 相应 的
Ｍｏｅ ｉａｙ ｄＢｎｒ，代表数 据通 过 Ｉｐ ｔ 性 以二进制 的方 ｎ ｕ属 式 取 回 。 ＭＳ ｏ 控 件 的 Ｒｈｅｈｌ 性 设 置 为 Ｃｍｍ ｔｒｓｏｄ属
程序 把要求 的数 据写到 Ｆ Ａ Ｈ存储 器 中 。 ＬＳ 上位机 可 以命 令下 位 机进行 下 列操 作 ：一是 向 上位 机发送 水位值 以及 各 种工作 参 数 。二是 把 上位 机传 给 下 位机 的 当前 时 问写 入 Ｆ Ａ Ｈ 存储 器 。三 ＬＳ 是 把 上 位 机 传 给 下 位 机 的 各 种 工 作 参 数 写 入
智能水位监测系统控制电路的设计
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二＝＝：
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图４ ＴＣＰ ￣ ２２串 口模 块 电路 图 ４ ＲＳ ３
＼ 二 二二 ＿ ！ 一 一 ！ … 二 二 一 。 一 … 一
图 Ｉ系统 原理 框 图
ｆ 焉
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３ 控 制 电 路 设 计
２ 硬 件 设 计 与 实现
（ ） １ 数据 采集模 块 。该模 块使用 的是收Ｔ Ｃ ５ ９ Ｌ １ ４ 的具有 串行控 制 、１） 、开关 电容 、逐次 逼近模 数转换器 。Ｔ Ｃ１ ４ 的三个控 制 （位 Ｌ ５９ 管 啷与 单片机 Ｐ 口的Ｐ ． 数 字信号 的输 出端 ）、 Ｐ ． 时钟 ）、 ｌ １ ５（ １ ７（ Ｐ 片选 ） １ ６（ 三个通 用Ｉ 相连 ，构成串行接 口，由单 片机 内部 程序 ／ ０ 产生时钟 ，控制单片机与Ｔ Ｃ ５ ９ Ｌ １ ４ 的数据传送 。
图２单 片 机 与 Ｔ Ｃ１ ４ 的接 ０ Ｌ ５９
。一 士 ｒ 。
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：
（ ） ２ 采集端 口的设计 。本监 控仪 中Ｔ ＰＩ转换模块 是将 计算机 ｃ／ Ｐ （ 主机 ）通过ｍ ｄ ｕ总 线协议 与控制器连接 的桥梁 ，实际上 是完成 ｏｂｓ 计算 机 串 口 电平 到 单 片机 Ｒ ２ ２ Ｓ ３ 电平 的 转换 电平 ，而 本 监 控 仪有 ＲＳ ８ 连接 端 口，及 支持有Ｒ ４ ５ 口的采 集模块 。若 采用这 些端 口 ４５ Ｓ ８接 和 采 集 模 块 连 接 进 行 其 它 水 文 信 息 的 采 集 ，需 要 将 Ｒ ４ ５ 换 Ｓ８转
（ ） １ 语音录放模块 电路 。本监控 仪提供语音播 放功能 ，当出现 某个 水文信 息超过 设定的上限或下限时 ，监控仪将 自动控 制闸门 电机 的 运 转 ，同 时 启动 语 音 播 放 系 统 ，进 行 广 播 告 警 。 系 统 采 用 ＩＤ ０ ３ 放芯 片。ＩＤ４ ０ 单片录 放音 时间４ 分 钟 ，音质好 ，该 Ｓ ４０录 Ｓ ０３ 至８ 器件将声音以原始的模拟 形式直接存储 片内的Ｅ Ｐ ＯＭ存储器 中，不 ＥＲ 需要进行Ａ Ｄ ／ 转换盒压缩处理 ， 这样 可大大提高录放质 量 ，并且具有 抗 断电 、音质好 、使用方便 、可反复录放 、不需要专用的开发工具 、 能随意修改内容和低功耗等优点。但是该器件的音频信号的输 出功率 很小 ，不能够直接驱动扬声器工作 。因此 ，本系统 中增加 了音频功率 放大单元 ，设计中采用了Ｌ ８ 。 Ｍ４ ６
智能化铁路罐车液位测量系统的设计
２河北师范大学 ， 北 石家庄 ００１ ） ． 河 ５０ ６
摘 要： 设计 了一种智能 化铁 路罐 车液 位测量 系统。系统采用 电容式差压传感器来 获得罐 车内液体 的高 度， 采用热敏 电阻器作为温度探测元件对系统进行温度补偿 。传感器 的输 出通过 Ｃ Ｕ转换 电路及 Ａ Ｄ转 ／ ／ 换后输入单 片机进行数的分辨力达 到 １ ｍ； 测 测量误 ｍ
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｎ ｅｌｇ ｎｔｓ ｓｅ ｏ ｉ ｉ ｅ ｅ ｓｇ ｆｉ ｔ ｌ ｅ ｙ ｔ ｍ ｆ ｒ ｌ ｉ ｑｕ ｄ ｌ ｖ ｌ
ｍ ｅ ｓ ｅ ｅ ｆｒ ｉｗａ ａ ｋｅ ａ ｕｒ ｍ ｎｔｏ ａ ｌ ｙ ｔ ｎ ｒ
Ｊ Ｏ Ｒ ｎｐ ， Ｈ Ａ Ｇ Ｑｎ —ｅ ，ＷＡ Ｇ Ｙ ｎｊ Ｉ ｅ —ｕ Ａ Ｚ Ｕ Ｎ ｉｇｄ Ｎ ａ－ ｕ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｎ ｉｔ ｌ ｇ ｎ ｙ ｔ ｍ ｆｒ ｌ ｕ ｄ ｌｖ ｌ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｆｒ ｉ ｙ ｔｎ ｅ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ． ｈ ｙ ｔｍ ｐ ｌ ｓ ｓｒ ｃ ： ｎ ｅｌ ｅ ｔｓ ｓｅ ｏ ｉ ｉ ｅ ｅ ｉ ｑ ａ ｕ ｅ ｎ ａ ｌ ａ ｋ ｒ ｉ ｅ ｉｎ ｄ Ｔ ｅ ｓ ｓｅ ａ ｐ ｉ ｏ ｗａ ｓ ｅ
ｔｎ ｅ ｓ ａ ｋ ｒ．
Ｋｅ ｒ ｓ： ｍｅ ｓ ｒ ｇ ｓ ｓｅ ；ｃ ｐ ｃｔ ｅ ｄｆ ｒ ｎ ｉ ｒ ｓ ｕ ｅ ｓ ｎ ｏ ；ｌ ｕ ｄ ｌｖ ｌ ｍｅ ｓ ｒ ｎ ；ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ａ ｕ ｎ ｙ ｔｍ ｉ ａ ａｉ ｖ ｉｅｅ ｔ ｐｅ ｓｒ ｅ ｓｒ ｉ ｆ ｌ ａ ｓ ｉ ｉ ｅ ｅ ａ ｕ ｍｅ ｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｑ
智能液位检测系统的设计
程序设计、A/D 采样程序、中断服务子程序、标度变换与显示程序等。
第 11-12 周 完成智能液位检测系统联合调试
第 13-15 周 总结数据、图纸、资料，撰写毕业市级论文初稿。
第 16 周
论文誊写，准备答辩
第 17 周
论文答辩
课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸）
1. 开题报告。 2. 设计说明书一本（含中英文摘要、正文、英文翻译、毕业设计总结、参考文
一、毕业设计（论文）任务
课题内容
（1）通过毕业设计，培养独立查阅文献资料和独立进行科研工作的能力。 （2）阅读相关教材、论文和文献资料，熟悉智能液位检测系统硬件的设计方 法和软件编程要求。 （3）以 AT89C52 单片机为核心设计智能液位检测硬件系统，包括单片机主控 电路、A/D 转换电路、单片机相关接口电路、显示电路等。 （4）编写和调试相应程序。主要包括主程序、A/D 采样、标度变换及显示程 序等。 （5）完成智能液位检测系统调试。
CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY
毕业设计（论文）
题目： 智能液位检测系统的设计
学生姓名： 学 号： 班 级: 专 业： 指导教师：
杨峰 200752050212
07-02 班 测控技术与仪器
侯志祥
2011 年 6 月
智能液位检测系统的设计
学生姓名： 杨 峰 学 号： 200752050212 班 级： 07-02 班 所在院(系): 汽车与机械工程学院 指 导 教 师 ： 侯志祥 完成日期: 2011 年 6 月
2、硬件电路设计..................................................................................................... 5 2.1 系统工作原理及硬件框图......................................................................... 5 2.2 系统总体电路设计 .................................................................................... 6 2.3 液位采集系统 ............................................................................................ 9 2.4 A/D 转换电路设计 ....................................................................................11 2.5 液位控制电路设计 .................................................................................. 13 2.6 液位显示电路设计 .................................................................................. 14
基于智能仪表和PLC的液位控制系统设计范文仅供参考
摘要微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表结构的根本性变革，以微型计算机（单片机）为主体，将计算机技术和检测技术有机结合，组成新一代“智能化仪表”，在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面与传统仪表的常规测量电路相比较，取得了巨大进展。
智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题，还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。
本文介绍了基于智能仪表、西门子S7-300型可编程控制器（PLC）、组态软件的液位控制系统的设计方案。
系统采用PID算法，实现液位的自动控制。
利用组态软件设计人机界面，通过串行口和可编程控制器通信，实现控制系统的实时监控、现场数据的采集与处理。
实验证明，控制系统效果比较令人满意，具有较大的工程实用价值。
关键词：液位控制；智能仪表；可编程控制器；PID；人机界面AbstractNowadays intelligent measuring appliance is improving more and more quickly.It has been used in more an more place of our life.It can make Electric circuit much easier than before.And the control can be realized much more precise and convenient. Microelectronics and computer technology continues to develop, led to fundamental changes in the structure of instruments to micro-computer (single chip) as the main body, the computer technology and the organic integration of detection technology to form a new generation of "smart meters" in Measurement of process automation, measurement data processing and functional diversification of the traditional instrument, compared to conventional measuring circuit, tremendous progress has been made.It will relay the traditional control technology, computer and communication technologies together with the control, and operation of flexible convenient, high reliability, suitable for continuous long-term characteristics of the work, very suitable for liquid level control requirements.This thesis mainly introduces a design of water level control system with iSIMATIC programmable logic controller (PLC) and configuration soft. This system adopts increment type Proportional-Integral-Differential arithmetic to realize the water level automation. For convenience to monitor the system and process data in actual time, we have designed Human Machine Interface（HMI）with configuration soft. The result of experimentation indicates that this system could run quickly, accurately and stably which accords with our aim perfectly.This system has been used widely in the temperature control system field for its low cost and high stabilization advantages.Experiment proved that the control system more satisfactory results, with more practical engineering value.Keywords: Water Level Control；PLC；PID；HMI目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章前言 (1)1.1课题研究背景、意义和目的 (1)1.2液位控制系统的发展状况 (1)1.3论文研究内容 (2)第二章智能仪表与可编程控制器基础 (3)2.1智能仪表基础 (3)2.1.1 智能仪表的定义及发展现状 (3)2.1.2 智能仪表的功能 (3)2.1.3 智能仪表的基本组成 (3)2.2可编程控制器基础 (4)2.2.1 PLC的历史和发展趋势 (5)2.2.2 PLC的分类 (5)2.2.3 PLC的基本结构 (6)2.2.4 PLC的编程 (6)2.2.5 S7-300型PLC的特性 (6)第三章PID控制器设计 (8)3.1 PID控制器 (8)3.1.1 PID控制器的基本结构 (8)3.1.2 PID控制器各参数的作用 (9)3.1.3过程控制中常见PID参数整定方法 (10)3.1.4PID参数整定公式 (12)3.2 数学模型 (13)第四章控制系统设计 (16)4.1 硬件配置 (16)4.1.1 智能仪表 (16)4.1.2 PLC (17)4.1.3 检测装置 (18)4.1.4 执行机构 (18)4.2 控制流程 (19)4.2.1智能仪表控制 (19)4.2.2S7-300PLC控制 (20)4.3 PLC程序设计简介 (21)4.3.1 PID功能 (21)4.3.2 控制程序设计 (23)4.3.3程序总体结构 (24)4.4 STEP7编程界面简介 (26)4.5 MATLAB系统仿真 (27)第五章人机界面设计 (29)5.1组态软件简介 (29)5.2组态王人机界面开发 (30)5.2.1 组态王简介 (30)5.2.2 组态王特点 (31)5.2.3 组态王开发 (31)第六章系统运行结果 (40)第七章结论 (41)参考文献 (41) (46)第一章前言1.1课题研究背景、意义和目的微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表结构的根本性变革，以微型计算机（单片机）为主体，将计算机技术和检测技术有机结合，组成新一代“智能化仪表”，在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面与传统仪表的常规测量电路相比较，取得了巨大进展。
智能液位控制系统的设计与实现
讯 息 ，然 后 按下 从 站 设 定 键 后 进 行 从 站 液位 的 自
动 控制 。另外 当收 到从 站发 来 的报 警 信号 后 ，能声 ３ 系统的软件设计
光 报警 并显 示相 应 的从 站 号 ，同时 自动 调整 从 站 液
维普资讯
凝静
前所 述 ，它 同时对 从站具 有控 制功 能 ，可显 示从 站传 输 入 电压 幅值 为 １１１６－ １９９９ｍＶ可变 ，对应 的液 位
输过来 的从 站号 和液位信 息 ，可控制从 站液 位 。从 站 变化 范 围为 ０－２５０ｍｍ，可 以计算 出液位 数值 。通 过
系统 的实时控制 、状 态控制 和显示 等 。其 工作 过程 大 抗 干 扰性 较 强 ，通过 浮子 进 行 检测 ，效 果 很好 ，同 时
致 是 ：按液 位设 定 键后 ，首 先 手动 输入 液 位 值 ，再按 也不用 专 门的驱 动 电路 ，比较 方便 。
确定 键后 ，则 打 开 电磁 阀进行 冲放 水 以调 整液位 。显
２５ｃｍ 或液 位低 于 ２ｃｍ 时发 出警 报 。然 后 按巡 回扫 用 的开关 型驱 动接 口有 晶闸管输 出型 驱动 接 口和继
描键 。设 定 要 查询 的从 站 数 量 、从 站 号 和 各 从 站 的 电器 型驱 动接 口。系 统 中电磁 阀 的驱 动就是 靠控 制
液 位 讯 息 。并显 示 从 站 传 输 过 来 的 从 站 号 和 液 位 它来 实现 的 。
液位 的监测与 自动控制 。液位 数据 监测 部分 是 由多 ＭＣ １４４３３采集 模 拟信号 进行 模数 转换 。该方 案原 理
圈 电 位 器 制 作 的 监 测 装 置 及 Ａ／Ｄ 转 换 片 简单 、取 材方 便 、适 合现 场应 用 。实 用性 强 。
液位检测设计报告
33
烟台大学机电汽车工程学院
第 2 章 系统硬件设计
液位检测系统设计
2.1 系统总体功能概述 该系统以 AT89C51 作为核心控制部件，外加传感器。一片 A/D 转换芯片和一片数码管驱动芯片来
完成系统的预期任务，即液位的检测、显示和超限报警。LM1042 外接的热阻探针温度的变化依赖于周 围材料的热阻的大小，而空气和液体的热阻大小有很大差别，从而可以根据探针在液体中的深度不同 时电阻的不同检测出液位的深度信息，由 LM1042 内部转换电路网络转换为与液位成线性关系的电压信 号，再由 A/D 转换芯片 AD0809 将模拟信号转换为数字信号，实现液位信息的输入，AT89C51 从 ADC0809 读取液位信息后进行数据处理和超限判断，随后将处理过的数据分别通过位码和段码送给相 应的芯片。同时，若液位超限则由单片机驱动蜂鸣器报警。
ALE 禁止，置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的的选通信号。在有外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN
有效。但在访问外部存储器时，这两次有效的/PSEN 信号讲不出现。
/EA/VPP:当/EA 保持低电平时，则在此期间外部存储器（0000H-FFFFH），不管内部是否有程序存
储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁存为 RESET;当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（VPP）.
XTAL1:反向放大振荡器的输入及内部时钟工作电路的输入
XTAL2:来自反响振荡器的输出。
3.I/O 口引脚：
a:P0 口，双向 8 位三态 I/O 口，此口为地址总线（低 8 位）及数据总线分时复用；
b:P1 口，8 位准双向 I/O 口
智能液体测试仪的设计
体重量的精确数值;通过温度传感器测量温度;通过对光源的检测,
实现对乳状液体的判别;通过对液体电阻率的测量,判别液体的种
类等,最终将测试结果显示在液晶屏上。程序流程图,如图2所示。 2.8 液晶显示模块
采用12864液晶显示屏作为显示模块,通电后显示“欢迎使用多
功能液体检测仪”,按下启动键后,进入功能选择模式。测试过程中
2 系统设计
接通电源后,atmega2560单片机采集超声波传感器测得液位 值、称重传感器测得重量值以及液体电阻率的数值,并进行计算,将 最终检测结果显示在液晶屏上。整体设计系统框,如图1所示。
2.1 电源模块 各个模块所需的电源由220V开关电源提供,直流12V电源经过 LM7805稳压模块降压后输出稳定的直流5V。为了避免开关电源出 现故障,保障电源模块的稳定性,电路设计过程中采用备用电源电 池组供电。在开关电源与电池组电路输出端各串联一个二极管,避 免电源之间相互干扰,为电路提供稳定电源。 2.2 测距模块 采用超声波测距的方法,利用单片机编写程序发出控制指令, 超声波模块发送8个40khz的方波,自动检测是否有信号返回。如果 有信号返回,超声波模块输出一个高电平,高电平持续的时间就是 超声波从发射到返回的时间,单片机用来检测高电平时间,通过计 算,测试距离=(高电平时间×声音传播速度)/2,精度可达±1mm。 液位测量的方法:超声波传感器到杯底的高度减去超声波传感器到 液面的高度。 2.3 称重模块 采用压力传感器测量物体重量的方法,物体放置压力传感器时, 导体受机械变形时,其电阻值发生变化,利用电阻应变效应原理, 计算所测液体的重量。通过计算,重量=电阻变化值×0.201-0.4, 精度可达±1g。液体净重的测量方法是:液体测量值减去杯子的 重量。
智能液体检测系统的设计
2020年第7期222智能技术信息技术与信息化智能液体检测系统的设计陈乐珠* CHEN Le-zhu摘 要 本设计以STC15W4K32S4芯片为核心，辅以相关外围电路，设计了一款精确度高、功能多样的智能简易液体容器检测系统。
在硬件电路上，系统主要由5v 供电，采用不同线路连接各种传感器，传感器收到信息后，通过无线通信把数据发送到单片机，单片机存储实时数据，并将数据发送至HMI 串口屏上进行显示。
本设计实现对容器中不同液体的种类、液位、重量和浓度的辨别，测量与显示。
测试结果显示，测量结果较准确，各项指标能在所要求的误差以内。
关键词 单片机；液位；称重；PH 值；传感器doi：10.3969/j.issn.1672-9528.2020.07.075* 汕尾职业技术学院海洋工程系 广东汕尾 516600[基金项目] 2019年广东省普通高校青年创新人才类项目（项目编号：2019GKQNCX118 )0 引言随着智能化时代的进步，与人们相关的事物要求越来越智能与自动化，由于大多液体从外观很难辨别出是什么物质，比如：纯净水、白糖、白醋等，都是透明无色液体，往往需要通过嗅觉、味觉或者是化学检测等才能辨别出来，给其辨别增加了一些麻烦[1]，需使用水溶性荧光探针的合成技术对液体的PH 值检测，而且大多研究只限于检测单项参数[2-3]，不能同时检测多个种类参数。
因此为了方便普通使用者，本课题通过设计的一款智能液体检测容器，能通过该容器判别给定液体的种类（如纯净水、白糖水、盐水、牛奶、白醋），还可以进一步区分不同浓度的盐水，并且把测试结果通过HMI（Human Machine Interface人机接口界面）显示屏进行显示，方便使用者的使用。
1 设计方案工作原理1.1 简易多功能液体容器系统装置本系统通过采用5v 供电的方式，以STC15W4K32S4芯片为主控芯片[4]，在主控芯片的外围电路中连接多种传感器模块和ADC 检测，并在串口HMI 屏显示相对应数值。
智慧水务液位监测系统设计
智慧水务液位监测系统设计智慧水务液位监测系统设计近年来，随着科技的快速发展和物联网技术的普及应用，各行各业都在积极探索如何利用智能技术提高工作效率和管理水平。
作为国家基础设施的重要组成部分，水务领域也逐渐开发出一系列智慧水务系统。
本文将着重介绍智慧水务液位监测系统的设计原理、功能和优势。
一、设计原理智慧水务液位监测系统是一种基于物联网技术的监测系统，通过传感器实时感知水务设施中的液位，并将监测数据传输至中央控制系统，进行分析、处理和管理。
该系统基于云计算、大数据分析和人工智能等先进技术，能够实现对水务设施液位的远程监测、预警和控制。
二、功能特点1. 实时监测：智慧水务液位监测系统可以实时感知水务设施中的液位变化，无需人工干预，大大提高了监测的准确性和实时性。
2. 远程控制：该系统具备远程控制的功能，操作人员可以通过云平台远程控制水务设施的液位，调整水位到合适的高度。
这不仅方便了操作人员的工作，也降低了对现场人力的需求，提高了工作效率。
3. 预警系统：该系统还设置了液位异常预警功能，当液位超出预设的安全范围时，系统将自动发出报警信息，提醒相关人员及时处理。
这有效防范了水务设施可能出现的突发问题，保证了设施运行的安全性。
4. 数据分析：智慧水务液位监测系统能够对监测数据进行大数据分析，通过对历史数据的挖掘和分析，为决策提供科学依据。
同时，通过数据分析，还可以提前预测设施可能出现的问题，采取相应的措施进行修复和维护。
三、设计优势智慧水务液位监测系统的应用具有多方面的优势。
1. 提高工作效率：传统的液位监测需要人工巡检，现场操作繁琐且效率低下。
通过智慧水务液位监测系统，可以实现远程监测和远程控制，大大提高了工作效率和响应速度。
2. 降低成本：智慧水务液位监测系统减少了现场人力的需求，降低了人力成本。
同时，系统的自动化控制和预警功能，可以大大降低设施的运维成本和维修费用。
3. 提升管理水平：智慧水务液位监测系统将传感器获取的实时数据传输至中央控制系统，通过云平台进行数据处理和分析。
一种智能液位检测仪的设计
一种智能液位检测仪的设计The Design of An Intelligent Liquid Level Instrument r摘要：设计一种多功能智能化液位检测装置，采用ATmega8作为硬件电路核心，以圆柱形电容探头为液位检测传感器，利用电容频率转换原理将电容变化为频率变化，利用单片机检测频率，软件计算液位高度。
本装置具有机械去液面波动，用软件进行温度修正、线性校正、用户自校正，通信和多液体选择等功能。
关键词：智能液位仪；柱形电容；电容频率转换；单片机Abstract: A multiple functions intelligent liquid level instrument is designed. It employsthe ATmega8 as a core of hardware circuit., uses column capacitance as liquid level sensor, utilizes capacitance-frequency conversion principle, and makes use of single chip microcontroller detecting frequency and software calculating liquid level height. This instrument has getting rid of fluctuation of liquid surface, using software temperature compensastion, linear correction, consumer self correction, communication and selecting multiple liquids, Etc..Keywords: Intelligent liquid level instrument, Column capacitance ， Capacitance frequency conversion, Single chip microcontroller 1引言液位检测在许多控制领域已较为普遍，各种类型的液位检测装置也不少，按原理分有浮子式、压力式、超声波式、吹气式、电容式等[1,2,3,4,5]，这各种方法都根据其需要设计完成，其结构、量程和精度各有特色, 适用于各自的场合, 但都是基于固定液箱液位检测而设计。
单片机课程设计--超声波液位检测仪..
《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称超声波液位检测仪姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日任务书一、课题名称超声波液位检测仪的设计与制作二、设计内容及要求ﻩ１、以单片机为核心，设计一个液位检测系统2、测量数据由液晶显示ﻩ3、系统要有一定的可靠性和一定的测量精度目录1、绪论 (1)2、方案论证 (2)３、方案说明……………………………………………………………４４、硬件方案设计………………………………………………………８5、软件方案设计………………………………………………………１26、调试 (22)7、技术小结 (23)8、参考文献……………………………………………………………２４1、绪论随着各行业的快速发展,液位测量已应用到越来越多的领域,不仅用于各种容器、管道内液体液位的测量,还用于水渠、水库、江河、湖海水位的测量.这些领域使用传统的液位测量手段已经无法满足对其精确性的要求，所以超声波液位测量这种新的测量方向已经成为一种新的手段被广泛的应用.在目前市场上，按测量液位的感应元件与被测液体是否接触，液位仪表可以分为接触型和非接触型两大类。
接触型液位测量主要有:人工检尺法、浮子测量装置、伺服式液位计、电容式液位计以及磁致伸缩液位计等。
它们的共同点是测量的感应元件与被测液体接触,即都存在着与被测液体相接触的测量部件且多数带有可动部件。
因此存在一定的磨损且容易被液体沾污或粘住，尤其是杆式结构装置，还需有较大的安装空间，不方便安装和检修。
非接触型液位测量主要有微波雷达液位计、射线液位计以及激光液位计等．顾名思义,这类测量仪表的共同特点是测量的感应元件与被测液体不接触。
因此测量部件不受被测介质影响,也不影响被测介质，因而其适用范围较为广泛,可用于接触型测量仪表不能满足的特殊场合，如粘度高、腐蚀性强、污染性强、易结晶的介质.超声波液位测量计就属于非接触型液位测量的一种,所以它也有不受被测介质影响,不影响被测介质,能适应粘度高、腐蚀性强、污染性强、易结晶、高温、高压、低温、低压、有辐射性、毒性、易挥发易爆等特殊介质的测量的特点，能适应的范围比其它的测量手段更广泛.本次课程设计，将对超声波液位检测系统进行介绍。