基于AT89C51单片机的水位控制系统的课程设计

合集下载

基于AT89C51单片机的水位控制系统设计

基于AT89C51单片机的水位控制系统设计

基于AT89C51单片机的水位控制系统设计1 引言1.1 设计目的在工农业生产中,常常需要测量液体液位。

随着国家工业的迅速发展,液位测量技术被广泛应用到石油、化工、医药、食品等各行各业中。

低温液体(液氧、液氮、液氩、液化天然气及液体二氧化碳等)得到广泛的应用,作为贮存低温液体的容器要保证能承受其载荷;在发电厂、炼钢厂中,保持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝气器水位、高、低压加热器水位等,是设备安全运行的保证,因此一个安全合适的水位系统是很必要的。

1.2 设计要求利用单片机设计一个水位控制系统,要求用开关来模拟水位的状态,当设定完水位后,系统根据水位情况控制电磁阀的开启和关断。

具体要求如下:1、设计单片机工作系统电路。

2、通过键盘设置其预定水位,根据水位不同控制电机的旋转。

5、利用Proteus进行仿真。

1.3 设计方法本设计是采用AT89C51单片机为核心芯片,及其相关硬件来实现的水体液位控制系统,采用八个键盘来模拟水位, CPU循环检键盘输入状态,并用3位七段LED显示示液位高度,检测液位数据,实施报警安全提示,当水体液位低于用户设定的值时,系统自动打开泵上水,当水位到达设定值时,系统自动打开排水泵。

2 设计方法和原理2.1 水塔水位的控制原理单片机水塔水位控制原理如图l所示,图中的虚线表示允许水位变化的上、下限位置。

在正常情况下.水位应控制在虚线范围之内。

为此,在水塔内的不同高度处,安装固定不变的3根金属棒A、B、C。

用以反映水位变化的情况。

其中,A棒在下限水位.B棒在上、下限水位之间,C棒在上限水位(底端靠近水池底部.不能过低,要保证有足够大的流水量)。

水塔由电机带动水泵供水。

单片机控制电机转动,随着供水,水位不断上升.当水位上升到上限水位时,由于水的导电作用。

使B、C棒均与+5 V连通。

因此B、C两端的电压都为+5 V,即为“l”状态,此时应停止电机和水泵工作,不再向水塔注水;随着水量的减少,当水位处于上、下限之间时。

基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述

基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述

基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计文献综述一、引言水温控制系统在工业、家电、农业等领域有着广泛的应用。

随着科技的发展,单片机作为微控制器在控制系统中的应用越来越广泛。

AT89C51单片机作为一种常用的单片机,具有性能稳定、价格低廉等优点,被广泛应用于水温控制系统的设计中。

本文将对基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计进行文献综述。

二、AT89C51单片机简介AT89C51是一种常用的8位单片机,由美国ATMEL公司生产。

它具有4K字节的Flash 存储器、128字节的RAM、32位I/O端口、两个16位定时器/计数器、一个5向量两级中断结构、一个全双工串行通信口等功能。

AT89C51单片机适用于各种控制领域,如温度、湿度、压力等。

三、水温控制系统设计水温控制系统主要由温度传感器、单片机控制器、执行器等组成。

传感器负责采集水温信息,并将信息传递给单片机控制器。

单片机控制器根据设定的温度值与实际水温的差值,通过执行器调节加热元件的工作状态,从而实现水温的自动控制。

在基于AT89C51单片机的水温控制系统中,常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶等。

执行器则可以选择继电器、可控硅等设备,用于控制加热元件的工作状态。

为了实现精确的温度控制,可以采用模糊控制、PID控制等控制算法。

四、AT89C51单片机在水温控制系统中的应用AT89C51单片机在水温控制系统中主要负责温度信号的采集、处理和控制输出。

通过编程实现温度信号的采集和转换,并根据设定值与实际水温的差值,通过执行器调节加热元件的工作状态,从而实现水温的自动控制。

此外,AT89C51单片机还可以实现报警、显示等功能,提高系统的智能化程度。

五、总结与展望基于AT89C51单片机的水温控制系统具有结构简单、成本低廉、易于实现等优点,被广泛应用于各个领域的温度控制中。

随着科技的发展,人们对水温控制系统的精度和智能化程度的要求越来越高。

基于AT89C51单片机的水塔水位控制的设计与实现

基于AT89C51单片机的水塔水位控制的设计与实现
罗新 曼
( 临汾职业技术学 院 计算机 系 , 山西 临汾 0 4 1 0 0 0 )

要 :在设计 中对水塔 水位 控 制 原理 进 行分 析 , 选用 A T 8 9 C 5 1单 片机 作 为控 制水 塔 水位 的 处理 芯 片, 由
A T 8 9 C 5 1的 P 1 I 2 : 直 接 来控 制 . 设 计 方案 采 用 模 块 化 程 序 设 计 方 法 , 结合程序流程 图, 编写程序代码 , 最后利 用 K E I L
公 司的 U V i s i o n 3软件及伟福仿 真软件进行仿真 实验 , 达到单 片机 自动控 制水塔 水位变化的 目的. 关键词 :单片机 ; 地址锁存 器 ;水塔 水位控 制 中图分类号 : T P 3 文 献标 识码 : A 文章编号 : 2 0 9 5—1 8 5 X( 2 0 1 3 ) 0 2— 0 0 2 1— 0 4
由于工 厂 的生 产 工 艺在 不 断 的革 新 , 市 场 的情 况 也在 不 断 的变 化 , 所 以单 片 机 的控 制 对 象 也 会 不 断地 改 变 , 所 需控 制 的功能 也有 可 能不 断地增 加 , 在
设计单片机控制系统时 , 也许有些功能当时用不到 , 但 也应 在输入/ 输 出接 口、 数据存储 器 、 程序存储 器 J 】 ∞ 等方面留有可扩展的余地.
结合控制流程 图编写出程序代码如下 :
O R G 8 0 0 0 H A J MP L O O P
3 单片机 A T 8 9 C 5 1 控制水塔水位控制的实现过程
3 . 1 根据 水塔 水位 控制 原 理绘制 出控制 电路 图 , 采 用 可靠性 高 、 价 格 适宜 的元 器件 , 通 过焊 接 、 安装 、 检

毕业设计-基于AT89C51单片机的锅炉液位控制系统设计

毕业设计-基于AT89C51单片机的锅炉液位控制系统设计

目录目录 (1)摘要 (2)关键词 (2)Abstract (2)Key words (2)1引言 (3)2研究现状及设计目标 (3)3 锅炉基本工艺过程分析 (3)4 锅炉汽包水位动态特性分析 (3)4.1 给水流量W作用下的汽包水位H的动态特性 (4)4.2 汽包水位H在蒸汽扰动D扰动下的动态特性 (5)5 锅炉液位的控制方案 (6)6 系统实现 (7)6.1 硬件设计 (7)6.1.1 输入模块 (7)6.1.2 键盘/显示模块 (8)6.1.3 报警模块 (9)6.1.4 输出模块 (10)6.2 软件设计 (10)6.2.1 干扰来源及其预防 (10)6.2.1.1 硬件防干扰 (10)6.2.1.2 软件防干扰 (11)6.2.2 软件设计 (12)7 应用 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录 1 主程序 (17)附录2 定时器T0中断服务程序 (20)基于AT89C51单片机的锅炉液位控制系统摘要:本文首先分析了锅炉基本的工艺过程;针对锅炉汽包水位动态过程,设计了锅炉液位的控制方案,该方案采用了三冲量串级控制来实现对汽包液位的控制;针对该方案,文中给出了系统的软硬件设计:硬件方面以AT89C51单片机作为控制系统的中央处理单元,完成对数据采样、运算、Intel 8155H初始化、内部资源初始化、定时器初始化,以及键盘扫描、显示、报警等内容的循环处理;软件程序包括主程序和定时器T0中断服务程序两大模块。

该系统能很好地克服“虚假水位”现象,将汽包液位控制在给定的范围内,保证了生产的正常进行。

关键词:汽包水位;串级三冲量控制;单片机The Liquid Level Control System of Boiler Based on AT89C51Single Chip ComputerStudent majoring in Automation in grade 2003 Wu FenglingTutor Wang HuajianAbstract:The main body of this paper have analysed fundamental procedure of boiler first; For the boiler vapor bag liquid level’s dynamic process,we designed the liquid level control system of boiler.This scheme adopted impulse three and serial control scheme to control vapor bag liquid.This paper gave the hardware design and the software design of the system for this scheme:This system is AT89C51 single chip computer as central treatment element of controlling system at hardware aspect,completing to sample the data,arithmetic,internal Intel 8155H,resource and timer handle as well as content's such as keyboard scaned,displaying,giving an alarm cycles;The software program included the host procedure and the timer T0 interruption servicer two big modules.This system is able to overcome "false liquid level " phenomenon very well and the boiler vapor bag liquid level has been controlled within the given range.This ensured that the regularity of producing is in progress.Key words:boiler liquid level;impulse three and serial control;single chip computer1引言汽包液位是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标,液位过高,会使蒸汽带水过多,汽水分离差,使后续的过热器管壁结垢,传热效率下降,过热蒸汽温度下降,严重时将引起蒸汽品质下降,影响生产和安全;水位过低又将破坏部分水冷壁的水循环,引起水冷壁局部过热而损坏,严重时会发生锅炉爆炸。

基于AT89C51单片机的水位控制系统的课程设计报告书

基于AT89C51单片机的水位控制系统的课程设计报告书

基于单片机的水位控制系统设计目录1概述 (3)2设计的基本任务和要求 (5)2.1基本功能 (5)2.2塔水位控制原理 (5)2.3系统硬件总体方案 (6)3控制系统方案设计 (6)3.1系统硬件方案 (6)3.2核心芯片 AT89C51 单片机 (7)3.3系统软件总体方案 (8)4.Proteus 设计与仿真 (10)4.1 元器件清单 (10)4.2 基于单片机水位控制原理图5 (11)4.3 基于单片机的水位控制PCB 图 6 (11)4.4 水位检测的主程序 (12)4.5 实验仿真结果 (16)4.6 结语 (16)5 设计体会 (17)参考文献 (18)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。

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

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AT89C51单片机的液位数据采集系统设计

基于AT89C51单片机的液位数据采集系统设计

基于AT89C51单片机的液位数据采集系统设计作者:张继信张建刚来源:《电子世界》2011年第24期【摘要】本文设计了一种新型的基于单片机的液位数据采集系统,该系统以AT89C51单片机作为主体,实现液位的数据采集及显示、报警功能。

【关键词】AT89C51单片机;液位数据采集;越限报警;抗干扰信号处理1.前言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数据采集与控制中来[1]。

本文设计了一种新型的基于单片机的液位数据采集系统,该系统以AT89C51单片机作为主体,实现液位的数据采集及显示。

2.系统说明本系统由以下几个部分组成:由差压式液位传感器采集数据采集部分,A/D转换部分,数据处理部分,数据显示部分等。

首先把差压式传感器采集到的液位模拟量以电信号方式输入到ADC0809转换器中,将之转换成为离散的数字量,该模拟量在AT89C51芯片内通过数字处理程序和数字滤波程序的处理后,进入片外数据存储器8255A,最终在8段LED显示器中直观的显示出来。

当所测液位超出限定范围时,系统将自动发出报警。

其系统原理如图1所示。

本文设计的液位数据采集系统增加了数据采集抗干扰信号处理技术,相对于传统的液位数据采集系统,该系统的各方面性能有了显著提高,而且该系统的电路调试方便、稳定性好、成本低。

3.液位数据采集系统硬件设计液位数据采集系统的硬件设计整个系统设计的主要组成部分。

其中系统硬件主要包括主控制器AT89C51芯片、A/D转换芯片、显示数码管、液位传感器、超限报警模块等。

3.1 AT89C51单片机AT89C51产品与80C51相比,除了其片内有闪存存储器,现编程/擦除速度快之外,AT89C51还可实现远距离编程,而且其产品价格比片内带EPROM的80C51低,这就充分显示出AT89C51的优越性。

由于本次设计的任务是建立一个液位数据的实时采集系统,因此选用选用双排直插式结构的AT89C51单片机,满足设计要求。

基于AT89C51单片机的水位控制系统的课程设计-推荐下载

基于AT89C51单片机的水位控制系统的课程设计-推荐下载

对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术0艺料不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试22下卷,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看2度并22工且22作尽22下可22都能2可地护1以缩关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编5试要写、卷求重电保技要气护术设设装交备备4置底高调、动。中试电作管资高气,线料中课并3敷试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。

基于AT89C51单片机的恒压变频供水控制系统

基于AT89C51单片机的恒压变频供水控制系统
( ltDapo tment of Computer scionce,XI叮ang Normal Universlty,Henan x i叮: ng 464 000; Z The R r吕t Ae功nautical lnstitu e of Alr FO 此e.Henan Xinyan耳464洲洲J )
Ke乃研。rds : 3ingl e一e卜iP eompj te r ;van毅 e 触 quency 面 ver ;wal er su pp生y l门 eon幼ant p比55毗 ;PID 崛 。n由口
澳 1 引言
2 恒压变频供水系统的结构及工作原理
给排水与人民生活密切相关 如果供水劲 不稳定,会导致
级 光盖 狱禾
207年第,期
·计算 技术与 自动化 ·
基 于 AT89 C51 单 片 机 的 恒 压 变 频 供 水 控 制 系 统
姚建峰 ’杨小林 ( 1.信阳师范学院计算机科学系,河南 信阳 4麟0 。; Zt空军第一航空学院,河南 信阳 46 礴。0
摘 要:本文介绍了由AT89C引 单片机控制的恒压变频供水系统的系统结构及供水原理,给出了系统的硬件框图和控
中供 户使用 当水塔中的水位低于设定水位的下限时,水泵启 器的控制 变频调速部分由空气开关、交流接角喘和变频调速器组
动;当水塔中的水位高于设定水位的上限时,水泵停止。该系统 成。电动机、水泵丰甩奎部分由交流异步电机和离心式水泵组成。
尽管可以基本满足人们的日常用水要求,但是,也存在着许多不 3 恒压变频供水系统的工作原理 足之处。首先,修建水塔占地面积大;其次,水塔要经常清洗,维
制算法流程图,并说明了PI D 算法在单片机上的实现方法
关 键 词:单片机; 变频器;恒压供水;PI D 算法

基于at89c51单片机生物培养液温度控制系统设计_毕业论文

基于at89c51单片机生物培养液温度控制系统设计_毕业论文

1绪论1.1背景在现代化的到来世界,生物培养液的利用大大提高了生物的繁殖与生长,但其温度的控制至关重要,为此我们需要掌握其信息,同时信息需要温度传感器将信息传递出来。

作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切。

传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。

因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号,使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制,但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。

传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。

因此,不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标,还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求,而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解,才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来,适应传感器的生产、研制、开发和应用。

另一方面,传感器的被测信号来自于各个应用领域,每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效,各自都在开发研制适合应用的传感器,于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。

温度传感器是其中重要的一类传感器。

其发展速度之快,以及其应用之广,并且还有很大潜力。

1.2控制要求生物繁殖培养液的温度要保证在适于细胞繁殖的温度内,这主要在控制程序设计中考虑。

温度控制范围为15 ~25,升温、降温阶段的温度控制精度要求为0.5度,保温阶段温度控制精度为 0.5度。

正常情况下,系统投入自动。

模拟手动操作当系统发生异常,投入手动操作,并用LED显示。

1.3方案论证方案一:采用纯硬件的闭环控制系统。

该系统的优点在于速度较快,但可靠性比较差控制精度比较低、灵活性小、线路复杂、调试、安装都不方便。

且要实现题目所有的要求难度较大。

方案二:FPGA/CPLD或采用带有IP内核的FPGA/CPLD方式。

基于AT89C51单片机的水位控制系统课程设计报告设计.doc

基于AT89C51单片机的水位控制系统课程设计报告设计.doc

基于AT89C51单片机的水位控制系统课程设计报告设计课程设计课程名称嵌入式系统课程设计学科名称(加粗,3号)专业课5月31日,XXXX项目权重分值具体要求分值文献阅读和调查论证0分。

XXXX年月日分工合作描述学科名称学生姓名学生编号工作完成DS18B20数字温度计设计最终总结调试。

所有团队成员将共同完成项目总结1 1简介3 2设计方法和原则4 (1)水塔水位控制原则4 (2)总体设计4 3硬件设计5 (1)硬件设计5 (2)主芯片AT89C51 5 (3)光学报警和显示电路6 (4)键盘连接电路6 (5)复位电路7 (6)晶体振荡器电路8 4软件设计9 (4)) 程序流程图及其分析9 5系统仿真和实际调试10 (1)组件列表10 (2)系统调试和仿真10 6共结13致谢13附录1源代码15word模型抽象水箱液位控制系统研究背景:在工农业生产中,经常需要控制液位。

随着国家工业的快速发展,水位控制技术已经广泛应用于石油、化工、医药、食品等行业。

低温液体(液氧、液氮、液态氩、液化天然气和液态二氧化碳等。

)被广泛使用。

作为储存低温液体的容器,它们必须能够承受载荷。

在电厂和钢厂,维持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝汽器水位、高低压加热器水位等。

是设备安全运行的保证。

在教学和科研中,经常会遇到需要控制水位的实验装置。

水箱液位控制系统的研究意义:大型水箱是许多公司生产过程中必不可少的一部分。

其优异的性能和工作质量不仅对生产有很大的影响,而且影响安全生产。

过去,大量的水箱操作是由相应的人员进行的。

这种人工方法带来了很大的缺点,例如水位控制、水箱环境的持续监控、夜间监控等。

操作人员稍有疏忽,或者简单的监控设备损坏,都会给生产人员的人身安全带来不可挽回的损失和更严重的风险。

因此,要控制水箱,如果我们能使用精确的自动系统,严格按照生产规定操作,就能最大限度地避免事故的发生,节约资源,有效地提高生产效率。

从节约水资源的角度考虑,以往的人工控制在很多情况下造成了不必要的资源浪费。

基于AT89C51单片机的课设--水箱水位控制

基于AT89C51单片机的课设--水箱水位控制

摘要本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术,以AT89C51单片机为核心控制的水箱的水位,并实现了手动废水排放和手动进水、自动切换功能。

该系统操作方便、性能良好,比较符合电厂生产用水系统控制的需要。

本文还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图,并编制了该C语言程序。

关键词:单片机水位控制目录一.目的意义 (3)二.系统分析设计 (3)1.系统总体设计 (3)2.相关器件 (3)3.相关电路 (4)4.总体电路 (9)5.部分电路仿真 (9)三.软件设计 (12)(一)程序流程图 (12)(二)源程序 (15)四.调试仿真 (17)五.课程设计心得体会 (19)六.期望成绩 (19)一.目的意义800立方米由两台给水泵机组、水箱和三只浮球开关组成,其系统结构如图:其中M1、M2为给水泵机组,LG、LD、分别为水位高、水位低、浮球开关,当水位低低(小于50开度)时LDD闭合,当水位低(小于75开度)时LD闭合,当水位高(大于90开度)时LG闭合。

二.系统分析设计1.系统总体设计本系统分两部分控制水位的高低,手动不分用于排出废水和需要时快速降低水位,此时两个电动机一起将水抽出。

自动部分当水位低于50%时,开关K3开启两个电动机一起工作加水,当水达到70%时K4一个电动机加水时水位稳定升高,当水过90%接近100%时K5开启水位稳定降低。

水位高低以及开关的控制通过传感器开端开关。

由于传感器模块不能模拟所以本系统仿真时用模拟水箱代替。

本系统用模拟水箱模拟。

经过调试系统,测得以下数据:水位从50%--70%,两台泵运行需要约10分钟;水位从70%--90%,一台泵运行需要约15分钟。

水箱的水位一般保持在70%--90%。

2.相关器件单片机AT89C51电动机MOTOR差动放大器(TIP32,BC182)LED灯开关模拟水箱3.相关电路差分放大器也叫差动放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器,有时简称为“差放”。

基于AT89c51单片机水箱水位控制系统设计

基于AT89c51单片机水箱水位控制系统设计

细的给出了相关的硬件框图和软件流程图,该系统主要由两台给水水泵组并编制了C语言程序,通过LED和有关的显示部件显示出来。

Based onThe system pumps water from the two groups, water tanks and three float swi tch devices and related components, and the preparation of theof the C language program, through the LED display and related components to th em.目录1 8051单片机的说明 (1)1.1 8051单片机的简介 (1)1.2 主要功能特性 (2)1.3 时序 (2)1.4 引脚及其功能 (3)1.5 内部单元 (5)1.5.1 运算器 (6)1.5.2 控制器 (7)1.5.3 复位电路 (7)2 800立方米水箱给水设备系统的构成 (9)3 本系统8051单片机控制部分结构 (10)4 本系统的工作原理 (11)5 主程序框图 (11)5.1 主程序框图 (11)5.2 自动模式子程序 (11)5.3 手动模式子程序 (12)6 本系统程序清单 (13)7 模拟仿真图 (16)参考文献 (17)谢辞 (18)1 8051单片机的说明1.1 8051单片机的简介目前,8051单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用,因此我们可以在许多单片机应用领域中,配接各种类型的语音接口,构成具有合成语音输出能力的综合应用系统,以增强人机对话的功能。

89C51是Intel公司生产的一种单片机,在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。

每一个单片机包括:一个8位的微型处理器CPU;一个256K的片内数据存储器RAM;片内程序存储器ROM;四个8位并行的I/O接口P0-P3,每个接口既可以输入,也可以输出;两个定时器/记数器;五个中断源的中断控制系统;一个全双工UART的串行I/O 口;片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接。

基于AT89C51的超声波水位控制系统设计

基于AT89C51的超声波水位控制系统设计

• 125•设计一款以AT89C51单片机为核心的超声波水位控制系统,硬件包括超声波测距模块,显示、键盘、声光报警及继电器控制电路等部分。

软件采用C 语言编程,主要由主程序、液位控制子程序、按键扫描子程序、显示子程序等部分组成。

该系统能够实现水位的实时监测、实时显示,并能实现水位的自动控制。

1.引言目前,超声波作为一种非接触的测距工具,在距离探测领域得到广泛应用,例如无损检测、过程测量、机器人避障、倒车雷达等(夏继强,郑昆,郑健峰,沈忱,基于STM32的收发一体式超声波测距系统:仪表技术与传感器,2014)。

对于水位控制系统,水位监测是关键,而传统的水位控制系统通常采用浮球式或连通器式液位开关来监测水位,无法实现水位的实时监测。

液位开关由于需要灯模块、蜂鸣器报警模块。

系统结构框图如图1所示。

超声波测距模块利用超声波的反射特性测距,通过精确测量超声波经被测物体反射放大后到达接收端的时间与发射时间之差t ,由AT89C51单片机进行数据处理,计算出超声波发射点与被测物体间的距离S ,液晶显示模块实时显示当前水位状态信息。

系统具有提醒功能,当监测的实时水位处于不同的高度,系统将通过指示灯模块和蜂鸣器报警模块进行相应的声光报警提醒。

水位的高度阈值等系统参数可根据控制的实际需要通过按键输入模块进行修改调整。

继电器控制模块包含了2组继电器,分别用于控制给水水泵和排水水泵。

单片机根据测得的实时水位,驱动相应的继电器控制水泵的启停,使系统水位始终处于合理的范围。

(雷文礼,任新成,邵婷婷,基于单片机的超声波测距系统的设计与实现:现代电子技术,2015)系统硬件电路图如图2所示。

图1 系统结构框图3.硬件设计3.1 超声波测距模块超声波测距模块采用HC-SR04超声波模块,该模块是一种收发一体式的超声波测距器件,内置超声波发射器、接收器和控制电路,测量距离400CM 以内,测距精度可达3mm ,技术参数可充分满足一般液位测距要求(卢超,基于无线收发的超声波液位测量仪:压电与声光,2014)。

基于AT89C51单片机的智能节水控制

基于AT89C51单片机的智能节水控制
众所周知,数学文化是催人奋进的文化,在其发展过程中,出现过 无数的名题、难题、趣题,引起了无数的数学爱好者全身心地投入研究。 那么,如何在校园中传播数学文化,提高学生的数学修养呢?我认为,一 方面得承认在数学学习中,确实会有许多知识在离开学校后大多数学 生可能因为终生不会使用它而逐渐淡忘,但另一方面,一些数学学习中 的重要的思想方法,比如,变量替换与转化、数形结合、概括与归纳、演
图 3 电磁阀控制电路 3.5 浑浊度传感器、液位传感器和红外传感器 APMS-10G 浑浊度传感器可以根据溶液含有的杂质、灰尘的颗粒 大小、密度不同,产生光电经滤波后输出即得到浑浊度检测信号。采用 AT89C51 单片机与 APMS-10G 浑浊度传感器通信,读出浑浊度值,再将 数据通过串行口传给主机,采用可控三态门 74LS125 将两路串行通道 隔离,通过可控端分时使用,当 P17 输出高电平时,与 APMS-10G 的通道 导通;当 P17 引脚低电平时,与主机的通信回路导通。从机串口平时与 主机保持通信畅通,将串口设为中断状态,随时可以接收主机发来的指 令。 众多的传感器当中,谐振式水位传感器采用了先进的传感原理,高 Q 值的谐振电路,具有较强的抗干扰能力、结构灵巧、精密、简单易于制 造。该设计中采用了谐振式水位传感器作为中位水箱和低位水箱中的 水位检测装置。 红外传感器安装在水龙头内,当人手触发传感器时,信号传递给单 片机。对于红外传感器,则利用热释电红外传感器直接接收运动人体的 信号,使用 574S 红外探头。此电路只需要接收系统,不需要发射系统, 通过技术处理,可以只接受运动的人体信号,比常规 (下转第 141 页)
科技信息
高校理科研究
基于 AT89C51 单片机的智能节水控制
三门峡职业技术学院 葛笑寒 张 倩

毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的水塔智能水位控制系统设计

毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的水塔智能水位控制系统设计

摘要水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,水塔供水的主要问题是塔内水位应该始终保持在一定范围内,避免“空塔”、“溢塔”现象发生。

传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,而自动控制原理,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定以满足用水要求,从而提高了供水系统的质最。

而智能控制系统的成本低,安装方便,灵敏性好,是节约水源,方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置。

本论文介绍了一种由AT89C51单片机为主控元件的超声波水位测量系统。

超声波水位测量仪应用超声回波原理技术,在硬件部分,超声波发射电路将由AT89C51单片机控制的每隔固定周期的方波脉冲信号控制,以满足超声波发射探头的发射需要。

超声波接收电路对接收的回波进行发大整形,送回单片机。

系统以AT89C51单片机为设计核心,测量得到超声波的传播时间,计算出传播的距离,从而得到所要测量的水位距离,并通过LED显示出来。

软件部分,设计了中断程序、显示程序、主程序等。

使得程序部分适合硬件部分,使系统功能得以实现。

关键词超声波,AT89C51,水位测量目录1水塔水位自动控制系统概述 (4)1.1综述 (4)1.1.1 水塔水位自动控制系统 (4)1.2水位测量的分类 (4)1.2.1 按照原理分类 (4)2 超声波水位检测原理 (6)2.1超声波的水位检测介绍 (6)2.1.1 超声波基本性质 (6)2.1.2 超声波的特性 (6)2.1.3 超声波的衰减 (7)2.1.4 超声波的折射率 (7)2.1.5 水位介质中的声速与温度的关系 (8)2.2超声波水位检测探头 (9)2.3超声波探头的压电效应 (9)2.4超声波水位检测的理论分析 (10)2.5超声波水位计的优缺点与可行性 (12)2.6超声波水位检测的主要任务 (12)3 超声波水位探测系统的硬件设计 (14)3.1系统总体设计思想 (14)3.2发射电路设计 (14)3.2.1 发射电路工作原理 (15)3.2.2 发射电路的组成 (15)3.3接收电路的设计 (17)3.3.1 接收电路的工作原理 (18)3.3.2 接收电路的组成 (18)3.4显示模块 (20)3.5独立式按键 (22)4 超声波水位探测系统的软件设计 (23)4.1软件设计思想 (23)4.2中断程序 (23)4.3显示程序 (24)4.4主程序 (26)4.5按键扫描 (29)结论 (31)参考文献 (32)附件 (33)致谢 (36)1水塔水位自动控制系统概述1.1综述近年来,随着自动控制技术和工业迅猛发展,计算机、微电子、传感器等高新技术的应用和研究,水位仪表的研制得到了长足的发展,以适应越来越高的应用要求。

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

毕业论文(设计)题目:基于单片机的水位控制系统设计系部名称:专业班级:学生姓名:学号:指导教师:教师职称:20年月日摘要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、稳定的水位控制系统,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水位系统的控制中。

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。

关键字:AT89C51,A/D转换,水位控制,数码显示,传感器,故障报警Level control system based on microcomtrollerAbstractThe traditional water level control in production has been a dominant position, 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 (1)2 系统设计方案比较说明 (3)3 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 (4)3.2 单片机系统组成及工作原理 (4)3.2.1 系统组成 (4)3.2.2 工作原理 (5)3.3 控制方案的设计 (5)3.3.1 设计思路 (5)3.3.2 方案设计 (6)4 硬件设计 (8)4.1 单片机 (8)4.2 时钟电路 (9)4.3 电源电路 (11)4.4 传感器 (11)4.5 串行通信 (12)4.6 键盘电路 (13)4.7 水位显示电路 (13)4.8 A/D转换电路 (14)4.8.1 ADC0809的内部逻辑结构 (14)4.8.2 ADC0809的引脚图 (14)4.8.3 A/D转换电路原理图 (16)4.9 电机控制 (18)4.10 看门狗电路 (18)4.11 稳压电路 (20)4.12 报警电路 (21)5 软件设计 (22)5.1 程序设计流程图 (22)5.2 程序设计 (23)5.2.1 键盘程序 (23)5.2.2 A/D转换子程序 (24)5.2.3 初始化程序 (24)5.2.4 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 引言随着我国的国民经济与生活水平的发展,各个行业对自动化的需求也日益增加,为减少污染、节约资源,单片机的控制技术得到了广泛的应用。

基于AT89C51和AT89C2051水位控制系统的设计

基于AT89C51和AT89C2051水位控制系统的设计

基于AT89C51和AT89C2051水位控制系统的设计赵立琼【摘要】水位控制系统是民间用水的常用设备,在此以AT89C51和AT89C2051为主要芯片来尝试设计一种水位控制系统.该系统主要由中央处理器AT89C51和AT89C2051、通信电路、灯光显示电路、报警电路、语音电路和电源电路等组成.在硬件上力求简单易行,在软件上灵活方便,以满足广大民众的需求.【期刊名称】《宁波职业技术学院学报》【年(卷),期】2010(014)002【总页数】5页(P14-18)【关键词】AT89C51;AT89C2051;水位控制【作者】赵立琼【作者单位】湄洲湾职业技术学院,福建,莆田,351254【正文语种】中文【中图分类】TP271+.4随着人类和周围生活环境矛盾的日益突出,人们越来越关注水资源的问题。

在我国不论是城市里的住宅小区还是广大农村地区的家庭用户,时常会用抽水机抽水的方式进行供水,这种供水方式过去一般是通过人工来实现控制,而这就容易引发没水时不能及时抽水或是水满后忘记关水造成浪费的现象。

因此就必需有一种能自动检测水位,在没水时及时抽水、水满时及时关水的水位检测技术。

目前,水位控制系统是受到广泛应用的供水系统。

水位控制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,但传统的控制方式存在着控制精度低、能耗大的缺点,所以有必要设计出更方便准确的水位控制系统。

本设计是基于单片机控制的供水系统,主要由中央处理器AT89C51以及AT89C2051、通信电路、光显示电路、语音电路、电源电路等组成。

在楼层底部管道上安装一个检测装置,通过单片机对检测到的信号数据进行处理,完成相应的水位显示、控制及语音报数等功能。

所有电路围绕中央处理器进行规律的动作,听从CPU的命令。

具体方框图如图1所示。

在整个系统中以检测到的水位信号为主体,并以此作为灯光指示、超出设定水位报警和各设定点语音报数的依据。

在整个系统中进行上微机与下微机的信号传送,传输模块是整个系统的桥梁扭带。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

-基于单片机的水位控制系统设计目录1概述 (3)2设计的基本任务和要求 (4)2.1 基本功能 (4)2.2塔水位控制原理 (4)2.3 系统硬件总体方案 (5)3控制系统方案设计 (5)3.1系统硬件方案 (5)3.2 核心芯片AT89C51单片机 (6)3.3系统软件总体方案 (7)4.Proteus设计与仿真 (9)4.1元器件清单 (9)4.2基于单片机水位控制原理图5 (9)4.3基于单片机的水位控制PCB图6 (10)4.4水位检测的主程序 (10)4.5 实验仿真结果 (13)4.6 结语 (14)5 设计体会 (14)参考文献 (15)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。

目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作更看重的是理论和算法,数年来这方面的研究的论文较多,着重生产实际的很少。

在,新型的单片机测控装置与系统研究的生产基础较雄厚,在生产过程中需要新型的测控装置与系统,因此在不断的努力研究与开发。

的工程技术研究人员更着重的是生产实际研究,对理论、算法和成果的论文较少;在研制新型的测控装置与系统领域也比较有成就,尽管与其他国家比较尚有差距,但是,的高校、研究院所的最大的特点就是实际,与生产实际应用项目无关的问题基本不去考虑,主要考虑选取什么材料,测控什么物理量,优点是什么,与机器设备的通讯接口等等。

2设计的基本任务和要求2.1 基本功能本设计是采用AT89C51单片机为核心芯片,及其相关硬件来实现的水体液位控制系统,在用液位传感器测液位的同时, CPU循环检测传感器输出状态,并用3位七段LED显示示液位高度,检测液位数据,实施报警安全提示,当水体液位低于用户设定的值时,系统自动打开泵上水,当水位到达设定值时,系统自动关闭水泵或打开排水泵。

2.2塔水位控制原理单片机水塔水位控制原理如图l所示,图中的虚线表示允许水位变化的上、下限位置。

在正常情况下.水位应控制在虚线围之。

为此,在水塔的不同高度处,安装固定不变的3根金属棒A、B、C。

用以反映水位变化的情况。

其中,A棒在下限水位.B棒在上、下限水位之间,C棒在上限水位(底端靠近水池底部.不能过低,要保证有足够大的流水量)。

水塔由电机带动水泵供水。

单片机控制电机转动,随着供水,水位不断上升.当水位上升到上限水位时,由于水的导电作用。

使B、C棒均与+5 V连通。

因此b、C两端的电压都为+5 V即为。

l”状态,此时应停止电机和水泵工作,不再向水塔注水;当水位处于上、下限之间时。

B棒和A 棒导通.而C棒不能与A棒导通,b端为“r状态。

C端为“O”状态。

此时电机带动水泵给水塔注水,使水位上升,还是电机不工作,水位不断下降,都应继续维持原有工作状态;当水位处于下限位置以下时,B、C棒均不能与A棒导通,b、c 均为“0”状态。

此时应启动电机转动,带动水泵给水塔注水。

2.3 系统硬件总体方案系统的原理是采用8个按钮进行水位检测,在现场的3个不同的位置,由下至上测量水体的液位值,。

并把这四个液位状态通过模数转换器传到单片机中,在通过3位七段LED显示器显示出液位的三种状态及报警安全提示。

用LED显示是因为它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、光电转换效能高、寿命长等特点,根据当前的液位值和用户设定的水位决定是否进行开、关水泵,需要是否开启和关闭驱动阀门的电动机。

3控制系统方案设计3.1系统硬件方案系统方案设计液位控制是利用把液位的状态转换成模拟信号,再通过模数转换器AT89C51把输出状态直接接到单片机的I/O接口,单片机经过运算控制,输出数字信号,输出接口接LED进行显示,实现液位的报警和键盘的显示与控制;图2即是液位控制系统:图2液位控制系统由上图可观察到传感器通过对液面进行测量,输出模拟信号,再通过模数转换器把输入的模拟信号转换成数字信号,通过AT89C51单片机的运算控制,在通过LED进行显示,通过报警装置进行报警,报警显示之后再通过对阀门的开启实现对水体的液位进行调节控制,阀门的驱动设备是电动机。

3.2 核心芯片AT89C51单片机AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

外形及引脚排列如图3所以。

图3 AT89C5引脚图3.3系统软件总体方案水位检测是通过8个按钮进行水位检测的,当水位到检测位置其输出端口就向单片机输出低电平。

由上至下的第一个位置为水位上限报警线,即当水位高于此位置时,开水阀控制系统就会自动报警,提醒工作人员注意,加水电磁阀有可能出故障;第二个位置是自动停止加水线,即当水位高于此位置时,控制系统会自动关闭加水电磁阀,停止加水;第三个位置是自动加水线,即当水位低于此位置时,控制系统会自动接通加水电磁阀,开始加水;第四个位置是水位下限报警线,即当水位低于此位置时,控制系统就会自动报警,提醒工作人员注意,加水电磁阀可能出故障如图4。

图4 水位控制流程图4.Proteus设计与仿真4.1元器件清单AT89C1 单片机7SEG-COM-CAT-GRNLED数码管BUTTON 按钮CAP 电容CAP-ELEC 瓷电容CRYSTAL 12兆晶振LED-RED 发光二极管MOTOR-DC 电机RES 电阻RESPACK-8 排阻4.2基于单片机水位控制原理图5图5水位控制原理图4.3基于单片机的水位控制PCB图6图6水位控制PCB图4.4水位检测的主程序本控制系统采用的是控制,由于模糊控制量的求取是采用查表法,因此软件程序较简单,整个软件部分较多,现取最重要的水位检测主程序。

#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit MOR=P2^7;sbit MOT=P2^6;sbit LED=P2^0;code uchar tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};void delay (uint n){while(n--);}void LED_SHOW(){if(P1==0xfe){P0=tab[8];LED=0;MOR=0;MOT=1;}if(P1==0xfd){P0=tab[7];LED=0;MOR=0;MOT=1;}if(P1==0xfb){P0=tab[6];LED=1;MOR=1;MOT=1;}if(P1==0xf7) {P0=tab[5]; LED=1; MOR=1;MOT=1;}if(P1==0xfd) {P0=tab[4]; LED=1; MOR=1;MOT=1;}if(P1==0xef) {LED=1; MOR=1;MOT=1;}if(P1==0xdf) {P0=tab[2]; LED=0; MOR=1;MOT=0;}if(P1==0xbf) {P0=tab[1];LED=0;MOR=1;MOT=0;}if(P1==0x7f){P0=tab[0];LED=0;MOR=1;MOT=0;}}void main(){while(1){LED_SHOW();}}4.5 实验仿真结果根据所设计系统的软件流程图,编写相应的程序在Pro-teus软件环境下实际仿真,实验结果表明,该系统能成功实现了水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能,具有良好的检测控制功能,可移植性和扩展性强。

通过制作PCB板子,该系统已成功运用于某实验水冷却系统。

4.6 结语该系统设计是基于在单片机嵌入式系统而设计的,充分利用单片机强大控制功能和方便通信接口,该检测控制系统在实验室某实验水冷却系统得到成功实践,实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能,提高了实验的自动控制能力。

进一步优化系统软硬件设计,可为实时实现远端控制,因此,该系统在农村水塔,城市水源检测控制等领域有着广阔的应用前景。

5 设计体会设计过程中我遇到了很多的困难,因为知识是不连贯的,所以需要准备很多方面的知识去融合,去联系。

由于在学习的时候更注重的是书面上的东西,而本次课程设计更多的是锻炼了我的动手动脑能力,让我有机会把课上学习的知识转化为可以在实际生产生活中应用的技术。

本次课程设计的系统主要介绍了水体的液位检测控制,介绍了AT89C51单片机和其它一些单片机在液位控制系统中的应用,介绍了它们的引脚和在系统中的电路图,利用LED来进行信号的输出显示,我设计的硬件系统的结构简化,系统精度高,具有良好的人机交互功能,并设有液位报警,有问题立即就能发现。

相关文档
最新文档