水位报警器设计1
双向水位报警器课程设计
双向水位报警器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握水位报警器的基本工作原理，包括传感器、微控制器和报警系统的知识。
2. 学生能描述并解释液位检测的物理概念，如液位高度与传感器输出信号的关系。
3. 学生掌握基本电路图的阅读和绘制，了解电子元件在水位报警器中的作用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的双向水位报警器。
2. 学生通过实践操作，培养动手能力和问题解决能力，能够调试和优化水位报警器的基本功能。
3. 学生能够运用科学探究的方法，对水位报警器进行测试，并分析实验数据。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对物理和电子工程学科的兴趣和探究精神。
2. 学生在团队协作中，学会相互尊重和沟通交流，培养合作意识和集体荣誉感。
3. 学生通过了解水位报警器在环境保护和灾害预防中的应用，增强社会责任感和创新意识。
课程性质：本课程为综合实践活动课程，结合物理知识和电子技术，注重实践与创新。
学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程将充分考虑学生的好奇心和探索欲，注重启发式教学，鼓励学生主动参与。
教学要求：教学过程中，应注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，通过实践活动，促进知识的内化和技能的提升。
教学评估将基于学生在课程中实现的具体学习成果。
二、教学内容本课程教学内容围绕双向水位报警器的制作与原理，依据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
1. 基础理论：- 介绍水位报警器的工作原理，涉及传感器、微控制器、报警系统的基本概念。
- 解释液位检测的物理原理，如浮力、压力传感器等。
2. 实践操作：- 学习并掌握电路图的阅读与绘制，明确各电子元件在水位报警器中的作用。
- 学习使用相关工具和仪器，如万用表、电烙铁等，进行电路搭建。
3. 教学大纲：- 第一章：水位报警器概述，介绍课程目标和要求。
- 第二章：水位报警器工作原理，讲解传感器、微控制器和报警系统的知识。
水位报警器的设计
水位报警器的设计1.引言：水位报警器是一种用于监测液体水位的装置，能够及时地发出警报以提醒人们处理水位异常的情况。
在一些场景下，水位异常可能会导致一系列的问题，比如水灾、设备故障等。
因此，设计一个可靠、精确的水位报警器对于保护人们的生命财产安全至关重要。
2.传感器选择：水位报警器的核心是传感器，用于检测液体的水位高度。
常见的传感器包括浮球传感器、电容传感器和超声波传感器等。
在选取传感器时需要考虑准确性、可靠性、灵敏度以及适应不同液体的能力。
根据实际需求选择合适的传感器。
3.硬件设计：水位报警器的硬件设计包括主控单元、电源、传感器和报警装置等。
主控单元负责对传感器的输出信号进行处理和判断，当水位异常时触发报警。
电源的选取需要满足设备的供电需求，通常可以选择电池或者外部电源。
传感器的布置需要考虑到应用场景的特点，合理安装在液体容器的适当位置。
报警装置可以选择蜂鸣器、LED灯或者无线通信模块等。
4.软件设计：水位报警器的软件设计主要包括传感器信号的采集和处理、报警逻辑的实现以及人机交互界面的设计等。
传感器信号的采集可以通过模拟输入端口或者数字输入端口进行，根据不同传感器的特点选择合适的采集方式。
采集到的信号需要经过处理才能得到准确的水位数据，比如温度补偿和滤波处理等。
报警逻辑的实现需要根据不同需求制定相应的规则，如设置水位阈值、报警延迟等。
人机交互界面可以通过按键、LCD 显示屏等方式实现，方便用户设置参数和查询状态。
5.系统测试：设计完成后需要进行系统测试以验证其功能和性能。
首先，可以通过模拟液体的高度或者使用真实液体进行测试，观察水位报警器的报警是否准确。
其次，可以测试报警装置的声音和光照提示是否有效。
最后，可以通过模拟不同水位变化，测试系统对不同水位变化的响应和稳定性。
6.优化改进：在实际使用过程中，可能会出现一些问题，如误报警、误判等。
可以根据用户的反馈和实际需求进行优化改进，提高系统的准确性和可靠性。
模拟电子技术课程设计——水温水位自动报警器
模拟电子技术课程设计——水温水位自动报警器模拟电子课程设计题目名称：姓名：学号：班级：信息与电子工程学院1． 设计任务：水温及水位自动监测报警器1.1 监视容器中水的加热过程： 设计一个模拟电路，要求模拟实现容器中水的加热过程，当容器中水温未达到沸点时，监视器报警灯红灯亮，提示水没烧开；当容器中水温达到沸点时，监视器报警灯绿灯亮，提示水已烧开。
1.2 监视容器中水位的升高过程： 设计一个模拟电路，要求模拟实现容器中水位的升高过程，当容器中的水位低于下限水位时，监视器报警灯单红灯亮；当容器中的水位到达下限及下限以上，并且在上限以下时，监视器报警灯不亮；当容器中的水位到达上限及上限以上时，监视器报警灯双红灯亮。
2．设计思路与说明 2.1 模拟水温检测系统2.1.1 水温监测实验原理及器材选用依据：热敏电阻是一种新型半导体感温元件，而正温度系数热敏电阻具有正的电阻温度特性，当温度升高时，电阻值升高；当温度降低时，电阻值减小，其阻值—温度特性曲线如图1所示。
热敏电上限水位 下限水位 上限水位信号 下限水位信号 水容器 加热器 水温信号 水温、水位检测系统示意图进水管阻的阻值—温度特性曲线是一条指数曲线，非线性较大，在实际使用中要进行线性化处理，但比较复杂，一般只使用线性度较好的一段，在试验中可用滑动变阻器模拟热敏电阻工作的过程。
实验中需要将变化的温度信号模拟成变化的电阻，为提高灵敏度，采用桥式电路，将变化的电阻信号转化成变化的电压信号输出。
因为温度的很小的变化，对阻值的影响较小，导致输出地电压信号变化很小，设备很难对微小的信号做出灵敏的反应，因此需要将小信号放大后进行处理，在这里，我采用了精密的仪表放大器来处理变化的电压信号。
当温度升高，达到沸点时，相应的热敏电阻升高到了一定的阻值，最终引起仪表放大器输出电压的变化，此时我需要选择出这个沸点电压，因此我选用了一个单限比较器，当放大器输出的电压值达到沸点时的电压时，电压比较器发生跳变引起输出点电位变化。
水位警报器教学设计方案
一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解水位警报器的工作原理和组成部分；（2）掌握水位警报器的组装和调试方法；（3）能够根据实际需求设计并制作简易水位警报器。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验、讨论等方式，培养学生的观察能力和动手能力；（2）通过小组合作，培养学生的团队协作能力和沟通能力；（3）通过实践操作，培养学生的创新思维和问题解决能力。
3. 情感态度与价值观：（1）激发学生对科学实验的兴趣，培养其探索精神；（2）培养学生尊重事实、勇于实践的科学态度；（3）培养学生的环保意识和社会责任感。
二、教学内容1. 水位警报器的工作原理及组成部分；2. 水位警报器的组装方法；3. 水位警报器的调试方法；4. 实际应用场景下的水位警报器设计。
三、教学过程1. 导入新课（1）展示生活中的水位警报器实例，如家庭用水、农业灌溉等；（2）提出问题：如何设计一个简易的水位警报器？2. 讲解水位警报器的工作原理及组成部分（1）讲解水位警报器的基本原理；（2）介绍水位警报器的组成部分，如传感器、控制器、执行器等。
3. 水位警报器的组装方法（1）展示水位警报器的组装步骤；（2）指导学生进行水位警报器的组装。
4. 水位警报器的调试方法（1）讲解水位警报器的调试方法；（2）指导学生进行水位警报器的调试。
5. 实际应用场景下的水位警报器设计（1）分组讨论，根据实际需求设计水位警报器；（2）展示设计成果，分享设计心得。
6. 总结与评价（1）总结本次课程的主要内容；（2）评价学生的表现，给予鼓励和指导。
四、教学评价1. 过程性评价：（1）观察学生在课堂上的参与度、团队合作能力；（2）评估学生的动手操作能力。
2. 结果性评价：（1）检查学生设计的水位警报器是否满足实际需求；（2）评估学生的创新思维和问题解决能力。
五、教学资源1. 教学课件：包括水位警报器的工作原理、组成部分、组装方法、调试方法等；2. 实验器材：水位警报器组件、导线、电源等；3. 实际应用场景图片或视频资料。
水位报警器
目录1引言 (1)1.1课题的目的意义 (1)1.2要解决的主要问题 (1)2硬件设计 (2)2.1总体设计方案 (2)2.1.1设计方法 (3)2.2硬件选择 (3)2.2.1传感器的选择 (3)2.2.2 A/D转换器的选择 (4)2.2.3控制芯片的选择 (6)2.2.4报警电路的设置 (6)2.2.5控制电路的设计 (6)2.2.6显示电路的设计 (7)3软件设计 (8)3.1程序模块 (8)3.2程序流程图 (8)3.3 A/D转换子程序 (8)3.4报警子程序 (11)3.5总程序 (12)4实验与调试 (14)5课程设计总结 (15)5.1设计总结 (15)5.2心得体会 (16)5.3致谢 (17)6参考书籍 (17)1 引言1.1 课题的目的意义随着计算机技术和现代通信技术的迅速发展，水位报警计已经从普通型发展到智能化，而且水位报警计的功能日益趋向于完善。
然而水位报警计的许多相关理论与技术仍在不断发展。
本次课程设计就是针对锅炉水位报警计研究的一个课题。
因锅炉里的水在高温时汽化供暖，水和汽的损耗较大，要不断的补充水，使锅炉里的水位保持一定的高度，水位过低，锅炉就有爆炸的危险。
为了随时了解储水设备内的水位，在储水设备上都装有水位计，水位计和储水设备构成一个连通器。
通过安装在储水设备里面的传感器和设计好的电路通过报警和控制来调控储水设备里面的水位。
水位报警计是近年来开发的一项新技术，它是传感器、硬件、软件等几项技术紧密结合的产物，它的作用是观测和控制容器内的介质多少量，通过液面的高度来掌握体积的多少，从而达到防止超装和掌握存液数量的目的，可用于很多地方进行工业控制。
本次设计主要针对水塔，水库等储水设备进行自动检测、自动报警等功能，其主要任务是保证储水设备的安全、稳定、经济的运行，减轻工作人员的劳动强度，由于我国水位报警操作水平落后，工作人员过多，但是现在水位报警计为水位控制开辟了广阔的前景。
水位报警器电路图
产品说明书：水位达标感应器
【使用说明】如说明书最下方的电路示意图所示，A,B为两个电极。
使用时，将B直接放入容器底部，A放在水位应该达到的位置上。
当水没过A时，扬声器将会有声音放出。
【原理说明】当水位达到A时，A,B两电极间相当于接上了一个电阻，和原来的短路相比，水充当了有电阻的“导线”的角色。
使得三极管VT1得到基极偏流而导通，电容在其中构成振荡电路。
让振荡器工作从而是的扬声器发出声音。
【操作注意事项】（1）开始是滑动变阻器Rx应该位于最大值。
将A.B直接接通后调节Rx。
使得扬声器声音合适。
特别注意不要烧坏三极管。
（2）该装置测水位达标能适合大多数的容器。
不过特别注意的是：如果对于特别大表面积（指水面面积）的容器，因其中水的电阻太大可能出现不发声的情况，所以必须注意两电极间距离不宜过远。
个人测试过，该装置能够至少承受一个人这样的外载电阻。
水位报警器实验实训报告
一、实验背景随着科技的不断发展，水位监测技术在工业、农业、日常生活等领域中得到了广泛应用。
水位报警器作为一种重要的水位监测设备，能够实时监测水位变化，并在水位超过设定阈值时发出警报，从而保障生产安全、节约水资源。
本实验旨在通过搭建水位报警器实验平台，学习水位报警器的原理、设计方法及实际应用。
二、实验目的1. 理解水位报警器的工作原理和组成结构。
2. 掌握水位报警器的电路设计、元器件选择及调试方法。
3. 熟悉水位报警器的实际应用，提高动手能力。
三、实验原理水位报警器主要由水位传感器、信号处理电路、执行器、报警电路等组成。
当水位超过设定阈值时，水位传感器将水位信号转换为电信号，经信号处理电路处理后，驱动执行器（如蜂鸣器、电磁阀等）发出警报。
四、实验内容1. 搭建水位报警器实验平台（1）选择合适的元器件：水位传感器、微控制器、信号处理电路元器件、执行器、电源等。
（2）设计电路原理图：根据实验要求，设计水位报警器电路原理图，包括水位传感器、信号处理电路、执行器、报警电路等。
（3）绘制PCB板：根据电路原理图，绘制PCB板，并进行元器件焊接。
2. 调试水位报警器（1）连接电路：将水位传感器、微控制器、信号处理电路、执行器、报警电路等连接起来。
（2）编程：编写微控制器程序，实现水位检测、信号处理、执行器驱动、报警等功能。
（3）调试：通过调试，确保水位报警器能够正常工作，满足实验要求。
3. 水位报警器实际应用（1）模拟实验：将水位报警器应用于模拟实验，如水箱水位监测、水塔水位监测等。
（2）实际应用：将水位报警器应用于实际生产、生活场景，如农业灌溉、工厂自动化等。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过搭建水位报警器实验平台，实现了水位监测、信号处理、执行器驱动、报警等功能。
实验过程中，水位报警器能够实时监测水位变化，并在水位超过设定阈值时发出警报。
2. 实验分析（1）水位传感器选择：本实验选用电容式水位传感器，具有响应速度快、抗干扰能力强等优点。
毕业设计_自动水满报警器设计
目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)1 引言 (1)2电路原理图 (1)3工作原理 (1)4 元件参数选择 (2)5 PCB设计流程 (2)6 PCB板的3D显示 (4)7安装与调试 (4)7.1 理论分析 (4)7.2 实际调试过程 (6)8 结论 (6)参考文献 (6)致谢 (9)自动水满报警器摘要自动水满报警器是当今运用十分广泛的报警器产品，在消防部门，公司安全和人们的日常生活都发挥着重要的作用。
该电路设计方法颇多，但其功能都是唯一的，实现水满后自动报警，而工作原理，分析方法，电路调试等都根据具体电路而定，所以对电路工作原理分析和电路安装与调试处理技术犹为重要。
本文从自动水满报警功能出发设计了一个功能较为完善的电路，并对电路工作原理和元件参数选择处理进行了系统的分析，根据工作原理和调试的结果，从所存在的一些问题着手解决，改变电路结构和元件参数，进而更准确地制作完成电路功能。
关键词：报警器；工作原理；PCB制作流程；安装与调试- I -2002级电子信息科学与技术专业毕业论文(设计) 英文摘要AbstractNowadays, automatic water annunciator is used extensively.It plays very important role in fire engine department, company security, and our daily life. There are many ways to design its electric circuit, but it has only one function that it alerts when water is full. Work principle, analysis, depend on the concrete electric circuit, such as adjustment of electric circuit, which is very important to analyze the electric circuit work principle, install, adjust and processing electric circuit. We have designed a more perfect electric circuits based on function of automatic water annunciator and analyze systemically the work principle of electric circuit and selection of component parameter. According to work principle and results of adjustment, there are still some problems. We have solved the problems, and changed the component parameter,and made its electric cirtuit accurately.Keywords：Annunciator ; Work principle ; PCB produce flow ; Installment and adjustment-Ⅱ-2002级电子信息科学与技术专业毕业论文（设计）共 9 页 第 1 页1 引言现在生活好了，很多家庭都用上了太阳能热水器，其应用太阳能，清洁无污染，实用价廉，深受喜欢。
简易水位报警器设计
2020.23设计研发简易水位报警器设计毛敏（陕西国防工业职业技术学院，陕西西安，710300）摘要：防汛期间，为了实时监测水位，本文利用两根导线、Arduino Un。
微处理器、蜂鸣器和LED灯为平台设计出实时水位报警系统，通过试验，当水位上升到警戒位置时，报警器进行灯光报警。
本系统具有电路简单、操作简便、耗能低，准确性高等优点。
关键词：Arduino UNO；防汛；水位监测；报警器Design of simple water level alarmMao Min(Shaanxi Institute of Technology,Xi'an Shaanxi,710300)Abstract；During the flood control period,in order to monitor the water level in real time,this paper uses two wires,Arduino uno microprocessor,buzzer and LED lamp as the platfonn to design a real-time water level alarm system.The system has the advantages of simple circuit,simple operation, low energy consumption and high accuracy.Keywords；Arduino Uno;Flood control:water level;monitoring;alarm0引言我国幅员辽阔，地形复杂,季风气候显著，全国约有35%的耕地、40%的人口和70%的工农业生产经常受到江河洪水的威胁，是世界上水灾频发且影响范围较广泛的国家之一。
水灾严重的影响了国民经济的发展，威胁着人类的生存，而且在日常的农业及工业生产中也经常需要我们对液体的水位进行测量。
水位报警器的课程设计
水位报警器的课程设计。
一、课程目标知识目标：1. 学生能理解水位报警器的基本工作原理，掌握液位传感器、电路和编程的基础知识。
2. 学生能够描述水位报警器在实际生活中的应用，并了解其重要性。
3. 学生理解并掌握水位报警器的安装和使用方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学的电子元件，设计并搭建一个简单的水位报警器电路。
2. 学生通过实践操作，掌握电路连接和编程控制的基本技能。
3. 学生能够独立完成水位报警器的组装、调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、勇于探索和实践的精神，增强学生对物理和电子学科的兴趣。
2. 培养学生的团队协作意识和解决问题的能力，提高学生的创新思维和动手能力。
3. 学生能够关注生活中的水资源问题，认识到节约用水和保护环境的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的项目式课程，结合物理、电子和计算机等多学科知识，注重培养学生的动手能力、创新意识和实际问题解决能力。
学生特点：本课程针对初中年级学生，他们对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手能力和探究精神，但需要引导和激发。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，关注学生的学习过程，鼓励学生提问、思考和解决问题。
同时，注重培养学生的团队合作意识和情感态度价值观。
通过课程学习，使学生达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 理论知识：- 介绍水位报警器的工作原理，涉及液位传感器、电路和编程基础知识。
- 分析水位报警器在实际生活中的应用场景，强调其重要性。
- 引导学生了解教材中相关章节，如物理传感器、基础电路等。
2. 实践操作：- 教学学生如何使用液位传感器、电阻、电容等电子元件。
- 指导学生搭建简单的水位报警器电路，并进行编程控制。
- 安排学生进行电路连接、调试和优化，确保报警器正常工作。
3. 教学大纲：- 第一阶段：基础知识学习，包括水位报警器工作原理、液位传感器原理等。
- 第二阶段：实践操作，分组进行电路搭建、编程和调试。
科学小实验水位报警器教案
科学小实验水位报警器教案
一、教学目标
1. 了解水位报警器的工作原理。
2. 学习制作简单的水位报警器。
3. 培养学生的动手能力和科学探究精神。
二、教学重难点
1. 重点：水位报警器的工作原理和制作过程。
2. 难点：电路的连接和调试。
三、教学过程
1. 导入
通过生活中的实例，如水箱满水溢出、水桶无水时才想起加水等，引出水位报警器的作用和重要性。
2. 原理讲解
水位报警器的工作原理是利用水的导电性。
当水位上升到一定高度时，电路导通，报警器发出警报声；当水位下降到一定程度时，电路断开，报警器停止发声。
3. 材料准备
电池、导线、蜂鸣器、小灯泡、水杯、铜丝等。
4. 制作过程
（1）将铜丝缠绕在水杯的外侧，作为水位传感器。
（2）将电池、导线、蜂鸣器、小灯泡等连接成一个简单的电路。
（3）将水位传感器接入电路中，注意保证电路的连通性。
（4）调整水位传感器的高度，使其在合适的水位时触发警报。
5. 学生实验
学生分组进行实验，制作水位报警器，并进行调试和演示。
6. 课堂总结
对本节课的内容进行总结，回顾水位报警器的工作原理和制作过程。
四、教学延伸
鼓励学生思考如何改进水位报警器，如增加报警方式、调整报警阈值等。
水位报警器原理图和程序完整版
设计功能
当水位在低水位以下时，相应电路导通， 红色发光二极管亮，报警器报警，电泵抽 水 当水位在低、中水位之间时，报警停止， 红灯灭，绿灯亮，电泵继续工作 直到水位到达高水位时，绿灯灭，黄灯亮， 报警器报警，电泵停止打水
电路图
程序
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H DDB BIT P2.0 DYB BIT P2.1 ZB BIT P2.2 GDB BIT P2.3 GYB BIT P2.4 JD1 BIT P2.5 JD2 BIT P2.6
高位报警
R8
220
正常水位
R6
220
低位报警 R1
220
R7
750
Q4
NPN
R5
750
Q6
NPN
U1
19 XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 DDB DYB ZB GDB GYB JD1 JD2
ORL P1,#07H MOV A,P1 CPL A ANL A, #07H CJNE A,#00H,LOOP2 LJMP DX LOOP2: CJNE A,#01H,LOOP3 LJMP ZD LOOP3: CJNE A,#03H,LOOP4 LJMP ZG LOOP4: CJNE A,#07H,LOOP5 LJMP GS LOOP5: LJMP MAIN
基于单片机的水库水位报警系统设计
基于单片机的水库水位报警系统设计本文旨在设计一个基于单片机的水库水位报警系统。
水库水位报警系统在水利工程中具有重要的作用，可以及时监测水库的水位变化并发出报警信号。
本文将探讨水库水位报警系统的设计原理和实现方法，旨在提供一种可行的解决方案。
本文的研究目的是设计一个可靠、有效的水库水位报警系统。
通过该系统，可以实时监测水库的水位，并在水位异常时及时发出报警，以便采取相应的措施。
本文将重点讨论以下几个方面的内容：单片机的选择与使用：选择适合水库水位监测的单片机，并了解其基本原理和编程方法。
传感器的选择与接口：选择合适的水位传感器，并设计相应的接口电路将传感器与单片机进行连接。
水位报警算法：设计合适的算法，实时监测水位数据并判断是否触发报警条件。
报警信号的输出：设计报警信号的输出电路，使其能够及时发出报警信号，以便采取相应的应对措施。
通过以上研究内容的探讨和实践，本文旨在提供一个可靠的水库水位报警系统设计方案，为水利工程中的水文监测提供有效的支持。
本文将详细描述水库水位报警系统的设计方案，包括硬件和软件部分。
硬件设计水库水位报警系统的硬件设计主要涉及以下方面：传感器选择：选择合适的水位传感器用于检测水库水位，并将水位信号转换为电信号。
单片机选择：选择适用于水位报警系统的单片机，具备足够的计算和控制能力。
电源电路设计：设计合理的电源电路，确保系统稳定可靠。
报警器设计：设计报警器电路，当水位超过安全范围时发出警报信号。
软件设计水库水位报警系统的软件设计主要包括以下内容：数据采集和分析：通过单片机进行水位数据的采集和分析，实时监测水位情况。
报警逻辑设计：设计合理的报警逻辑，当水位超过设定的安全范围时触发报警。
报警信号输出：通过单片机控制报警器电路，触发报警信号输出。
用户界面设计：设计简洁直观的用户界面，用于显示水位信息和报警状态。
通过以上硬件和软件设计，水库水位报警系统能够实时监测水位情况，并在水位超过安全范围时及时发出报警信号，提供有效的安全保障。
水位监测报警系统的设计
Keyword:Decoding circuit alarm circuit monitoring circuit.
第
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，智能检测系统正发挥着越来越大的作用。检测设备就像神经和感官，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息，成为人们认识自然、改造自然的有力工具。现代的广义智能检测系统应包括一切以计算机（单片机、PC机、工控机、系统机）为信息处理核心的检测设备。因此，智能检测系统包括了信息获取、信息传送、信息处理和信息输出等多个硬、软件环节。从某种程度上来说，智能检测系统的发展水平表现了一个国家的科技和设计水平。随着我国经济科技的不断发展，各种智能监测技术都得到长足发展，智能水位控制在日常生活及工业领域中应用相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。而以往水位的检测是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化进行监测，用有线电话及时把水位变化情况报知主控室。然后主控室再开动电机进行给排水。很显然上述重复性的工作无论从人员、时间和资金上都将造成很大的浪费。同时也容易出差错。因此随着自动化技术的发展，水位监测技术也得到了突飞猛进，为人们的生产生活带来了许多方便。大到可用于水库、湖泊、池塘水位的检测，小的可以用于鱼缸、锅炉水位等的检测。水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等，在这里我选择了数模逻辑电路的方法来监测水位，利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，再通过总体电路，完成相应的水位显示控制和报警功能。具体设计内容如下:
水位报警器设置说明书ws601
水位报警器设置说明书ws601一.说明1.本仪表由电接点测量筒、变送单元、显示报警单元三部分组成。
无论结点数量多少，变送单元与显示报警单元之间仅需一根四芯电缆，比其它电接点仪表可节省大量电缆费用。
2.变送单元有就地液位显示，克服了电接筒不能显示液位的缺陷。
3.一台变送单元可利用二根信号线挂接多个显示报警单元，供其它地方同时显示报警液位。
4.仪表有上上限、上限、下限、下下限四个报警显示和报警结点输出，报警值可随意设置。
5.电，工作电压为交流工频，避免电化。
6.19点电接点测量筒用500mmx200mm配高，高高，低，低低硬接线报警，配蓄电池。
二.主要，参数：测量范围：多19点。
显示方式：有双色和单色显示供用户选用，均利用LED发光器件。
双色显示：液位以下绿色，液位以上红色。
单色显示：液位以下绿色（也可按用户选色），液位以上无色。
环境条件：（1）环境温度0～50℃。
（2）相对湿度≤85%报警方式：工况处于正常液位时，报警信号灯常亮，欠水或超过正常液位时报警信号灯闪烁。
报警接点：每个报警点都有常开（常闭）继电器接点输出250V 3A。
供电：～220V±10%50Hz。
消耗功率≤10VA。
外形尺寸：电接点筒体尺寸。
变送单元170×220×60mm,就地挂装。
显示报警单元：80×160×200mm。
开孔76+1×152+1mm盘面安装（横式、竖式两种）。
三.仪表结构：整个仪表由两部分组成，即安装在现场的变送单元和安装在主控室的显示部分。
水位报警器
数字电路实验作品报告学院：应用科技学院班级：2009级电子信息工程姓名：学号：设计题目：水位报警器2010-2011学年第二学期6月1日水位与缺水报警器一、设计初衷：用一个水位自动控制器同时对多个楼顶水池进行供水时，常常会出现一些水池缺水或一些水池溢水现象，利用本报警器可在水池出现缺水和溢水时均能发声报警和灯光提示，以告知管理员。
二、工作原理：如下电路原理图：整个电路由一块四二输入与门集成电路CD4011、三极管和继电器等构成。
图中的U1A、Q1和RL1等组成缺水报警控制部分;U1B、U1C、Q2、RL2等组成溢水报警控制部分；D2、D3、D6组成蜂鸣器声响部分。
如果水池有水时，Switch1和switch2之间通过水电阻导通，使U1A的一脚为高电位，2脚通过R3的链接也为高电位，则3脚维持低电位，经R4耦合到Q1的基极，是Q1截止，RL1亦停止吸合，灯断电不亮，蜂鸣器断电不响。
当水池里缺水时，A与B之间失去水电阻而不能导通，UA1的1脚由高电位变成低电位，则3脚变为高电位，经R4耦合到Q1的基极，使Q1导通，RL1亦吸合，即RL1的常开触点闭合，让缺水指示灯得电发光报警，同时，D4导通，使Q3也导通，蜂鸣器通电发出报警声。
缺水控制与溢水控制电路原理相同，只是溢水控制电路中增加了一个反相器，使溢水控制刚好与缺水控制相反。
当水池产生溢水时，switch1与switch2连接在一起（通过水电阻导通），使得4脚为高电平，5脚通过R7的连接也为高电位，则6脚为低电位，经反相器反相，10脚为高电位，有R8耦合到Q2的基极，使Q2导通，RL2吸合，即RL2的常开触点闭合，让溢水指示灯得电发光报警。
同时，D2导通，使Q3也导通，蜂鸣器通电发出报警声。
三、元器件的选择：1）CD4011;2)8050型和8550型三极管；3）1N4007和1N4148二极管；CD4011芯片的功能说明：管脚功能：1A 数据输入端2A 数据输入端3A 数据输入端4A 数据输入端1B 数据输入端2B 数据输入端3B 数据输入端4B 数据输入端VDD 电源正VSS 地1Y 数据输出端2Y 数据输出端3Y 数据输出端4Y 数据输出端VDD电压范围：－０.5V to 18Ｖ功耗：双列普通封装700mW 小型封装500mW工作温度范围：CD4011BM -55℃ - +125℃CD4011BC -40℃ - +85℃作品展示：实验心得：通过此次的实验，让我了解了许多关于元器件的检测，以及电路的一些基本设计。
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二 〇 一 一 年 4 月
专题设计实验报告
题 目： 水位报警逻辑电路设计与实验 学生姓名： 李陶 专 业：机电一体化 班 级：机电一体化
一、 设计任务
设计一个水位报警器的逻辑电路。
水位高度用三位二进制数提供。
当水位上升到8米时，白灯开始亮；当水位上升到10米时，黄指示灯开始亮；当水位上升到12米时，红指示灯开始亮。
水位不可能上升到14米。
二、 设计方案及论证
该任务应选用组合逻辑电路，选用三入三出的逻辑器件。
用三位二进制表示，2³=8有八种状态表示0-14米得水位变化。
所以用每种状态对应2米的变化。
用三位二进制数0 、1的输入表示八种状态，再输入端从高到低为C B A 。
用白、黄、红三盏灯得状态作为输出，分别用W Y R 表示，并规定灯亮时为1，不亮时为0.。
R
三、 电路组成及参数计算
1真值表： 2列逻辑表达式：
W=C B’A ’+CB ’A+CBA ’
Y=CB ’A+CBA ’
R=CBA ’
一．用门电路实现该逻辑功能
1用卡若图化解
2逻辑代数式：
W=C
Y=CB+CA=[(CB)’(CA)’]’
R=CB={(CB)’}’
3逻辑图：
二，用中规模逻辑器件实现逻辑功能
该逻辑功能用三输入实现八种逻辑状态，所以选用三线-八线译码器。
1逻辑表达式:
W=C=CB+CB’=CBA+CBA’+CB’A+CB’A’
=(m7’*m6’*m5’*m4’)’
Y=CB+CA=CBA+CBA’+CBA+CB’A
=(m7’*m6’*m5’)’
R=CBA+CBA’
= (m6’*m7’)’2逻辑图：
图1 3模拟仿真：
①保存：
图2图
图2
②设置路径：
图3 ③校验：
图4
④波形测试：
图5 四、设计所需仪器设备及元器件清单
五、测试用表格及测试结果
5.1 仿真测试结果
1．仿真电路图：
如图1所示
2．仿真内容及步骤：
如上所示：1验证逻辑电路
①画图
②作逻辑校验
2 设置路径
3校验
4波形测试
3．模拟真值表
4．仿真波形图:如图5
5．测试结果分析说明：
通过设计，达到预计的要求。
通过上述俩中方法，分别用门电路和中规模逻辑器件实现该逻辑功能，经分析，实现该逻辑所用的门器件较少，无论从逻辑推理上还是经济效益上，门电路更简单，更方便。
如果设计时，用到较多的们器件，建议使用中规模器件完成。
六、测试中遇到的问题及测试结果分析
1对3-8译码器的原理及应用范围还欠缺深入理解。
2对MAX+plusⅡ软件操作不熟悉，对器件名不熟悉。
七、结论
该设计完全符合设计要求。
八、创意设计或自主扩展设计说明
为使该报警器更加符合实际，出于经济方面的考虑，现将报警器改为需报警水位对应以盏灯亮。
具体设计如下所示：
1.根据设计要求列真值表
水位 C B A W Y R
2.卡诺图化解
3.逻辑表达式 W=CB ’A ’ Y=CA R=CB
4.逻辑电路图
该设计完全满足各种基本的的自动报警系统。