基于Proteus的单片机水塔水位控制设机(1)

四川工业科技学院毕业作业（设计）

作业题目基于proteus的单片机水塔水位控制学生姓名冯森林

学号 201421070019 指导教师张艳

专业机电一体化

年级 2016级

学院交通学院

诚信承诺

一、本毕业作业（设计）是本人独立完成；

二、本毕业作业（设计）没有任何抄袭行为；

三、若有不实，一经查出，请取消本人毕业作业

（设计）成绩。

承诺人：

2016年8月30日

摘要

水塔水位测量现在越来越重要，水塔水位的高低直接影响到老百姓的用水安全，对水位的监测显得非常重要，而现在的水塔设备一般都比较简单，整个系统都比较单调，而且如果现场没有人员在，很可能会发生危险。因而在翻阅了大量的书籍的前提下，我设计了一种水塔水位测量系统。

本文以STC89C52单片机为核心，通过超声波测距模块，来实现对水位的测量，从而得到测量值，然后显示在1602液晶显示屏上面，最后通过按键来设定水位阀值，当超过阀值的时候就报警，使得工作人员能够及时的处理紧急情况。

本本所设计的系统对以往的水位监测系统进行了改进，能够直观的看到水位的信息，看水塔水位是否处于危险情况下。从而可以对水位进行监控。而且整个系统的设计比较安全，可靠性高。

关键词：STC89C52；1602液晶；水位测量；

引言

在社会经济快速发展的今天，水在整个社会的发展中越来越重要。如果缺少水资源，一方面会给人们的生活带来极大的困难，如果缺水严重的话，有可能会危害到人们的生命健康和社会的动荡。所以对水位监测系统的研究有着非常大的意义。对水位高低的监测关系到人们的用水安全。就现在社会的发展来看，很多系统都有自己的供水系统。像水塔等一些蓄水装置，如何对其中的水位进行监测和管控，一直是一个问题，也是我今天要研究的课题。在当代社会，各种智能装置都存在，而对于水塔水位的监测也向这个方向发展

我国整个在水位检测这个领域的发展情况来说可以分为三个阶段:初级阶段、发展阶段和网络化阶段。从1980年开始，我国开始对水位的检测开始信息化，开始有系统的进行记录和测量。八十年代以后就是发展期。九十年代后期随着现代高科技的发展，我国的水位检测系统开始网络化，开始将信息进行汇总和分析。在2001年，提出了我国水位监控系统的发展道路。我国的在这么多年的发展过程中取得了巨大的成就，但是从全局看我国的发展和西方国家比起来还是有很大的差距，很多地区的建设还不够合理和完善，水平还是比较低的，无论是信息采集还是传输手段都落后他人很多，而且也不满足现在对于水位检测系统的快速性和实时性。

本文采用的是单片机编程法。当今人们开始倾向于方便快捷的检测系统，通过单片机编程法更加容易实现，而且非常容易操作，而且精度也是比较高，一般能够满足要求。因此通过单片机编程可以使得测量变的简单，灵活性也比较好。

水情水位的测量一直是几千年来国家关注的一个事情，可靠的水位监测系统可以让人们实时的得到水位情况，避免不必要的财产损失，由于不同的地方，对水位测量的要求不同，从而他们的测量方法和技术也不太一样，利用现代电子技术，尤其是单片机的发展，我们可以设计出更合理的测量系统。本文就是基于单片机的测量技术。此时及可以有效的改变传统的测量方法，采用新型的测量技术，能够更加准确的得到测量数据。

目录

摘要 (3)

第一章总体设计方案 (6)

第二章硬件设计 (7)

2.1单片机模块 (7)

2.2单片机复位模块 (7)

2.3单片机晶振模块 (8)

2.4蜂鸣器部分 (9)

2.5液晶显示器的选择及接口电路 (10)

2.6 超声波探测模块 (11)

2.7按键模块 (12)

第三章仿真软件 (12)

3.1仿真软件介绍 (12)

3.2仿真结果 (13)

第四章结论 (15)

参考文献 (16)

第一章总体设计方案

本文的最重要的工作一共可以分为硬件搭建部分和软件编写调试部分这两个部分，其中硬件部分主要是对各个元器件以及模块之间的连接，其中包括1602显示模块，蜂鸣器模块【18】，程序下载烧录模块和控制之心能够的模块。我首先对这些各个模块的解释，然后按照原理图连接的形式将它们连接起来组成我们的相关的整体功能。电路结构主要分为下面几种电路结构，他们各自形成了自己的工作，然后结合在一起形成一个整体的功能，分别是核心控制电路、报警电路、显示电路、下载电路和按键电路等。在此设计中，我是通过STC89C52单片机来作为核心部件的，也就是我的控制核心芯片的，通过单片机将超声波模块的数据转化，通过1602来显示，从而直观的得到水位数据【15】。本设计如果完成后，可以用在水位测量装置上面，也可以大量生产，本设计成本低，可以节省社会资源，有利于社会资源的合理利用。对于系统的整体方框图如图2.1所示【19】。

图2.1 系统方框图

第二章硬件设计

2.1单片机模块

在我们对整个系统有了一个整体框架以后，我们首先对各个部件进行分析，首先是最小系统电路电路图如图3.1所示。其他各个单元部分的电路在这章会一一介绍，通过对各个模块的介绍从而得到整个设计整体思路。

图3.1单片机最小系统

STC89C52是基于51核心芯片的一种功耗较低，在性能上算比较高的单片机，它最初是由ATMEL公司生产出来进行销售的。芯片中含有可编程的储存芯片，而且它在生产过程中采用了不容易丢失储存信息的技术，保证了系统的运行完整性，而且52和51单片机的引脚定义是一致的，是没有任何差异的，除了内部的定时器以外。而且近年来随着技术的提高，使得它的成本也是变得越来越低，STC89C52的处理数据位为8 位，它是属于微处理器的范畴，，其实现功能的定义与分布和C51单片机的是非常相近的。STC89C52器件有较高的灵活性和集成性高，在水位测量过程中也是非常安全可靠的[6]。

2.2单片机复位模块

单片机整个应用系统在它执行相应的程序的过程中，它的正常情况下是可以