基于单片机的水闸控制系统设计
基于单片机的水塔水位自动控制系统的设计【开题报告】
开题报告电气工程及其自动化基于单片机的水塔水位自动控制系统的设计一、课题研究意义及现状不论社会经济如何飞速，水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。
一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失，从而对供水系统提出了更高的要求，满足及时、准确、安全充足的供水。
如果仍然使用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，由此必须进行自动化控制系统的改造。
从而实现提供足够的水量、平稳的水压、水塔水位的自动控制有设计低成本、高实用价值的控制器。
该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,而达到节能的目的,提高了供水系统的质量。
本次课题的研究意义：1.通过这次的设计，更加深了对单片机理论方面的理解。
2.掌握单片面的内部模块的应用。
3.了解和掌握单片面应用系统的软硬件的设计过程，方法及实现。
4.通过这次的商讨也培养了我独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。
5.通过外文翻译在一定的程度上加强了我的阅读能力。
水箱水位控制系统的技术已比较成熟,有简单机械式控制装置的系统,也有复杂控制器控制的系统。
目前对水箱水位控制的系统大致可分为以下2种:(1)机械式控制系统。
机械式控制系统结构简单、成本低廉。
但这种控制装置故障多,误动作多,且只能单独控制,与计算机进行通信较难实现。
(2)交流调压/变频调速控制系统。
该系统是通过安装在水泵出口管道上的压力传感器,把出口压力变成标准工业电信号的模拟信号,经过前置放大、多路切换、A/D变换成数字信号传送到单片机,经单片机运算和给定参量的比较,进行PID运算,得出调节参量;经由D/A变换给调压/变频调速装置输入给定端,控制其输出电压变化,来调节电机转速, 以达到控制水箱水位的目的。
二、课题研究的主要内容和预期目标随着城市高层建筑供水问题的日益突出，保持供水的自动控制、提高供水质量是相当重要的；同时要求保证供水的可靠性和安全性。
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文
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。
基于单片机的恒压供水控制器设计-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---要随着我国现代化的进程不断加快，城市居民生活水平不断提高，随之而来的是房屋的翻新和重建，但建筑层数的不断增高，使得供水所需压力不断提高，若建筑设计时对压力判断不足，会导致供水时无法供应到高楼层，给人们的正常生活带来极大的不便利。
本文在充分了解恒压供水发展由来，国内外变频器发展历史及研究现状，以及国内常用的几款控制器的基础上，确定了以单片机与变频器结合的方式实现恒压供水，其中主控制部分的控制核心单片机选用AT89S52型单片机，其内部具有PID自整定程序可对检测回来的压力信号进行自动调整；在此基础上并对外接模块进行设计和芯片选择：压力转换模块其选用TLC549作为核心芯片、输出模块选用TLC5620芯片、驱动模块采用ULN2803芯片、键盘显示模块采用ZLG7290B芯片、存储模块采用X5045芯片、通讯模块采用MAX232芯片。
本次设计的恒压供水控制器将选用单片机与变频器相互结合的方式，由于单片机本身的特性，因此具有价格便宜，编程方便的特点。
加之变频控制器本身具有的节能、实时调节、延长寿命的优点，使得本次的设计更加具有现实意义。
关键词：单片机；恒压供水系统；PID控制；变频调速Constant pressure water supply controller design based on single chipmicrocomputerAbstractWith the accelerating the process of modernization in our country and city residents living standards improve, followed by the renovation and reconstruction of the building, but the increasing construction layer, make the water pressure increasing, when building design judgment to pressure is insufficient, can lead to water supply when unable to supply to the upper floor, to people's normal life brings great convenience.Based on fully understand the development origin, constant pressure water supply inverter development history and research status at home and abroad, and domestic commonly used a few controller, on the basis of preliminary established with combination of single-chip microcomputer and converter to realize constant pressure water supply, the main control part choose type AT89S52 single chip microcomputer control core of the single chip microcomputer, the internal PID self-tuning procedure can be automatically adjusts for the detection of the pressure signal back;On this basis and external modules such as: pressure conversion module selection of its eight bits as the core chip, the output module TLC5620 ULN2803, keyboard display module, drive module USES the ZLG7290B X5045, communication module, storage module USES a design using MAX232, etc.The design of constant pressure water supply controller will choose mutual combination of single-chip microcomputer and converter, due to the characteristics of the micro-controller itself, so it is cheap, convenient bined with frequency conversion controller itself has the advantages of energy saving, real-time adjustment, prolong life, makes the design more realistic.Key Words：Single chip microcomputer；Constant-pressure Water Supply；PID Control；Variable Frequency Speed Regulation目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 引言 (1)1 绪论 (2)1.1 恒压供水背景及意义 (2)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本文主要研究内容 (3)2 恒压供水节能原理及设计方案 (5)2.1 变频恒压供水系统节能原理 (5)2.2 设计方案及要求 (7)2.3 系统结构 (8)2.4 系统原理 (10)3 恒压供水控制器硬件设计 (12)3.1 硬件电路总体设计 (12)3.2 晶振与复位模块 (12)3.3 键盘显示模块 (14)3.4 模拟量输入模块 (16)3.5 模拟量输出模块 (18)3.6 开关量输出模块 (19)3.7 参数记忆模块 (21)3.8 数字量输入模块 (22)3.9 ISP下载模块 (23)3.10 稳压电源模块 (26)4 恒压供水控制器软件设计 (28)4.1 PID控制算法 (28)4.2 水泵切换条件分析 (30)4.3 程序流程 (33)设计总结 (37)参考文献 (38)附录A 附录内容名称 (39)致谢 (40)引言在城市建设飞速发展的今天，人们对住房的要求条件越来越高，楼房层数的不断提高，使得供水难度不断加大，住户用水难的问题不断发生对人们的生活带来了接连不断的麻烦。
基于单片机的水温水位控制系统设计
四、结论
基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有结构简单、成本低、可靠性 高等优点。通过实时监测和控制水箱的水位和水温，可以满足不同用户的需求。 此外，通过优化系统的硬件设计和软件设计，可以进一步提高系统的性能和可靠 性。这种系统不仅可以应用于家庭用水领域，也可以应用于工业生产中的液体控 制，具有广泛的应用前景。
1、抗干扰设计
由于环境因素和设备本身的影响，系统可能会受到干扰。因此，需要在硬件 设计和软件设计中加入抗干扰措施，如滤波电路、软件去抖动等。
2、节能设计
为了降低系统的功耗，可以在软件设计中加入休眠模式和唤醒模式。当系统 不需要工作时，可以进入休眠模式，降低功耗。当有数据需要处理时，系统被唤 醒，进入工作状态。
2、软件设计
系统的软件设计主要实现以下功能：数据的采集、处理、显示和控制。首先， 单片机通过水位传感器和水温传感器采集当前的水位和水温数据。然后，单片机 对采集到的数据进行处理，判断水位和水温是否正常。如果异常，则启动相应的 执行机构进行调节。最后，单片机将处理后的数据通过显示模块进行显示。
三、系统优化
六、结论
本次演示设计了一种基于单片机的水温水位控制系统，实现了温度和水位的 自动检测、调节和控制。该系统具有成本低、可靠性高、易于实现等优点，同时 支持远程控制和节能模式等功能。在家庭、工业和科学研究中具有广泛的应用前 景。
参考自动化技术的普及，智能化设备在日常生活和工业生产中 的应用越来越广泛。其中，基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有重要 应用价值。这种系统可以实现对水箱水位和水温的实时监测和控制，以适应不同 的应用需求。
系统软件采用C语言编写，主要包括以下几个部分：数据采集、数据处理、 控制输出和远程通信。
1、数据采集：通过I/O端口读取DS18B20和超声波水位传感器的数据。
基于单片机的水位控制系统
基于单片机的水位控制系统————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1 绪论单片机应用发展迅速而广泛.在过程控制中，单片机既可作为主计算机，又可作为分布式计算机控制系统中的前端机,完成模拟量的采集和开关量的输入、处理和控制计算,然后输出控制信号。
单片机广泛用于仪器仪表中，与不同类型的传感器相结合,实现诸如电压、功率、频率、湿度、流量、速度、厚度、压力、温度等物理量的测量；在家用电器设备中，单片机已广泛用于电视机、录音机、电冰箱、电饭锅、微波炉、洗衣、高级电子玩具、家用防盗报警等各种家电设备中。
在计算机网络和通信、医用设备、工商、金融、科研、教育、国防、航空航天等领域都有着十分广泛的应用。
随着科技的发展，液位测量技术趋于智能化、微型化、可视化。
本设计思想是用单片机做下位机,PC机做上位机，单片机和PC机相结合对水箱液位进行测量和监控。
该设计要求具有一定的智能化，可操作性和稳定性好。
1．1 课题背景与研究意义在工农业生产中,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；在教学与科学研究中，也经常碰到需要进行液位控制的实验装置.1．2 国内外研究现状及发展液位测量的方法比较多,依据测量方式的不同可分为接触式与非接触式两种类型。
●接触式测量法接触式测量法是指测量用传感器直接与容器内存储液体相接触,从而获得测量参数的方法。
本方法所使用的电容通常由两块圆柱形极板或一个探极与罐壁构成.当液位不同时，电容器的介电常数就不同，故电容量也不同.在此基础上可以把电容量转化为电压、相移、频率、脉宽等物理量，再进行测量.电容式液位测量装置通常结构简单、灵敏度高、稳定性好、动态响应快,适合于恶劣的工作环境,生产成本也不高；但电容液位测量器需要考虑温度补偿，且介质的成分、水分、温度、密度等不确定变化因素直接影响测量结果的准确性,另外检测电路比较复杂，尤其是检测微小电容量的变化。
基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计[附程序+图]
![基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计[附程序+图]](https://img.taocdn.com/s3/m/bc91671efd4ffe4733687e21af45b307e871f9ad.png)
方案一：脉冲发讯集中抄收式智能水表系统
工作原理：由表具不断发出脉冲信号，经采集器对脉冲信号进行采集、累加、存储和数据上传。
优点：发讯式集抄系统目前在国内已普遍采推广应用方便,价格较低，只要生产厂商、系统集商严格把好每一环节的质量关，且发讯不随时间产生疲劳损伤，此系统不失为一种可供选择的、适于一定历史时期的过渡产品。
缺点：前期经济投入太多，需要大量的专业网络维护人员，维护工作量大。设计过于复杂，太难，且不容易实现[4]。
方案三：基于89C2051单片机的IC卡智能水表系统
工作原理：以接触IC卡或非接触射频卡作为媒介，将各种信息输入表中控制系统来自动开关阀门(供水或停水)，由用户到自来水公司网点先预购买水量，再将用水量通过IC卡输入表中控制系统，等水量用尽即自动关阀并中断水的供给，报警器在设定水量用完之前会自动报警以提醒用户购水，到达“先买水、后用水”的目的。
Keywords：single-chip computer；wiegand sensor；ICcard；intelligent watermeter
基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计
1 绪论
1.1课题的背景及意义
环境与发展，是当今国际社会普遍关注的重大问题，保护环境是全人类的共同任务。水资源作为生态环境中的重要资源，是人类生活的生产中不可取代的资源，对一个国家的生存和发展也是极为重要的。水资源是一切生命的源泉，是人类不可缺少的物质条件，没有水人类就不能生存，没有水人类赖以自下而上的物质生产就不能发展。
缺点：(1) 初始化及维护工作量大；(2)磁铁强磁场干扰；(3)电能消耗。
方案二：基于CAN总线的智能水表自动抄收系统
工作原理：自动抄收系统主要由小区管理中心电脑(主控机)、水表数据采集器、采集服务器、中继站等几个部分组成，是一种智能化多用户能耗集中自动抄收系统。其原理是将原能耗计量表的流量转换为脉冲信号，经信号传输线至系统总线，由接口电路通过有线传输或主机直接抄读，最后经微机管理，实现耗能数据的自动处理。
基于单片机的水位控制系统设计
《单片机原理与接口技术》课程设计题目：基于单片机的水位控制系统设计《单片机原理与接口技术》课程设计任务书一、基本情况学时：2周学分：1.5 学分适应班级：自动化二、进度安排本设计共安排2周，合计60学时，具体分配如下：动员及准备工作：1学时选题分组：1学时PROTEUS仿真软件使用讲解：8学时总体方案设计：8学时硬件设计：12学时PROTEUS仿真图绘制：4学时软件设计：12学时撰写设计报告： 4 学时制作答辩PPT ： 4 学时答辩： 4 学时总结：2学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求《单片机原理与接口技术》课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。
其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括程序流程图和应用程序。
程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。
课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结。
2、课程设计的教学要求《单片机原理与接口技术》课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。
严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上，该课程考核按不及格处理。
课程设计的分组：每3-4名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告。
教学要求具体如下：（一）、掌握单片机应用系统开发、设计流程；硬件、软件的资源分配与规划。
（二）、熟练硬件电路原理图的设计与绘制。
（三）、掌握运用PROTUS进行软、硬件仿真调试能力。
（四）、熟练运用C语言编写开发程序。
（五）、熟练掌握制板及实物焊接技能。
（六）、掌握单片机应用系统综合调试的方法、具备综合调试能力。
基于单片机的中小水电站闸门控制系统
目录第一章综述 (1)1.1 中小型水电站的发展 (1)1.2 自动化技术在水电站中的应用 (3)1.3 论文的主要工作 (7)第二章闸门控制系统的功能和结构 (7)2.1 系统体系结构的选择 (7)2.2 微型计算机的选择 (8)2.3 闸门控制系统的功能 (8)2.4 系统总体结构图 (10)第三章PID 控制算法 (12)3.1 PID 控制算法概述 (12)3.2 离散PID 控制算法的推导 (14)3.3 PID 数字控制器的参数整定 (16)第四章闸门控制系统的传感器 (17)4.1 传感器概述 (17)4.2 传感器的特性及其标定 (21)4.3 闸门开度仪 (23)4.4 水位仪 (25)第五章闸门控制系统硬件设计 (28)5.1 单片机概述 (28)5.2 硬件系统的设计原则 (29)5.3 单片机的选型 (30)5.4 单片机系统扩展设计 (30)5.5 闸门开度控制回路通道设计 (32)5.6 状态显示及异常报警通道设计 (33)5.7 人机联系界面设计 (38)5.8 通信接口设计 (38)第六章闸门控制系统软件设计 (40)6.1 软件系统概述 (40)6.2 软件设计原则 (40)6.3 主程序设计 (41)6.4 数据采集模块程序设计 (46)6.5 控制模块程序设计 (49)第七章闸门控制系统抗干扰措施 (53)7.1 干扰的危害 (53)7.2 干扰源 (53)7.3 干扰的耦合方式 (54)7.4 抗干扰的硬件措施 (54)7.5 抗干扰的软件措施 (57)结论 (60)致谢 (61)参考文献 (62)在中、小水电站闸门监控系统中的应用植被破坏的重要因素，不仅造成中西部地区生态恶化和长期贫困落后，而且对东部地区的防洪减灾、生态安全和社会经济发展构成威胁。
为了西部大开发中人、经济、环境协调发展，为了我国国民经济持续高速增长，为了边远山区、革命老区和少数民族地区的人民生活水平得到提高，我们需要大力发展中小水电站。
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.课程设计任务书题目水位控制器设计专业、班级学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：一、主要内容：①熟悉单片机应用系统的设计方法和规范，达到综合的目的。
②学习文件检索和查找数据手册的能力。
③学习protel软件的使用。
④学会整理和总结设计文档报告。
二、基本要求：①以MCS-51系列单片机为核心，组成一个水位自动控制系统。
②六区间式水位显示。
③全自动位式进水。
④满水、低水水位报警。
⑤水位传感器故障自检及报警提示。
⑥能延时恢复的报警消音。
三、主要参考资料：①张毅坤等单片微型计算机原理及应用西安西安电子科技大学出版社②李建忠编著单片机原理及应用西安西安电子科技大学出版社完成期限：指导教师签名：课程负责人签名：目录摘要 (I)1、概述 (1)1.1、系统原理 (1)1.2、系统结构图 (1)1.3、控制方案说明 (2)1.4、系统组成及原理 (2)2、硬件设计 (4)2.1、单片机最小系统电路设计 (4)2.2、水位检测传感器的选用 (5)2.3、稳压电路的设计 (6)2.4、光报警电路的设计 (7)2.5、水泵的介绍 (9)2.6、继电器控制水泵加水电路 (12)2.7、电源电路 (13)2.8、看门狗技术 (14)3、软件设计 (17)3.1、系统总原理图 (17)3.2、系统程序清单 (18)总结 (20)参考文献 (21)附录 (22)摘要设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。
该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。
调查的过程当中发现，目前大多数的住宅小区都是采用人工加水的办法，即当水用完的时候，就人工开启水泵进行加水，十分不便。
引起了老百姓的抱怨----水用完之前，不知道水已经很少，待用完后才知晓，如果是急需水的情况下，那就十分麻烦要等加水后才有水用；加水的过程当中，还需要人时刻检查水位情况，以防止水量超过最高水位线；所有这一切问题的存在，都在呼唤一种简单经济的水位控制系统的诞生。
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。
基于单片机的水位控制系统设计分析
基于单片机的水位控制系统设计分析社会和现代科学技术的不断发展推动了信息技术的迅速发展，电力系统正逐渐地走向自动化。
在现代社会中，随着微电子工业的快速发展，单片机控制的智能型控制器由于传统的水位控制，在生产中一直居于优势地位，但随着生产线的更新，要求水位控制系统不仅具备准确、稳定、直观等特点，而且还要求在生产设备的成本低的同时，水位控制系统是自动化程度和性价比高的系统。
单片机控制系统以其方便控制、设置操作直接简单、成本低、性能稳定等特点被应用到水位系统的控制中，并广泛应用于电子产品中。
文章通过对单片机性能的分析，着重探讨单片机的水位控制系统，以期利用单片机的通用性与灵活性来完善水位的控制系统，促进我国自动化产业的发展。
目前单片机在水位控制系统中的应用还处于发展阶段，对它的研究具有十分重要的意义，符合可持续发展的要求，是我们不断追求的目标和方向。
标签：单片机；水位控制；系统；水塔供水单片机就是单片微型计算机，是一种微型的控制器，它有着定时、计数以及多种接口等特点。
在现代经济建设中，它被广泛的运用到多个领域，是多种工程不可缺少的一部分，发挥着独特的作用。
单片机水位控制系统中集合了机械原理、电气控制以及微处理器的技术等多个学科的知识与技术，其中也蕴含了单片机的应用。
社会和现代科学技术的不断发展推动了水位控制技术的迅速发展，控制系统正逐渐地走向自动化。
单片机在水位控制系统中应用得越来越广泛，作为新技术领域发展突破的重要部分，单片机在水位控制系统中的应用显得尤为重要。
这一技术的发展不仅为城市居民提供更加良好的环境和发展空间，而且让水位设备变得更加安全可靠，在很大程度上提高工作效率，降低能耗，极大地减少成本，使企业获得最大的经济收益。
1 单片机基本情况概述单片机是集成电路芯片的一种，其微处理器中的超大规模技术能够有效地处理数据，如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理等等。
它的组成模块主要有中央处理器，只读程序存储器以及随机存取数据的存储器，定时计数器等等，各个模块相互关联，共同构成一个微型的计算机处理系统。
基于单片机的水位控制设计毕业论文
湖南电子科技职业技术学院毕业论文（设计）
基于单片机的水位控制系统设计
摘要
系统水位智能监控系统是现在生产生活中必不可少的部件，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，大量的对水位 监控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，时刻监控蓄水池的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监测器 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 蓄水池控制，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智能化化系统， 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基于单片机控制技术，以 AT89S52 单片机为核心，通过高低两个 液位器回传的数据自动将水位维持在正常位置，并通过数码管显示当前水位状态，带报 警功能。本系统功能稳定可靠，适用于多种液位控制场合。
电气工程及其自动化基于单片机的水位控制系统设计
单片机原理及系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气1002班*名：***学号：*********指导教师：***兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年3月15日基于单片机的水位控制系统设计摘要：本设计是基于单片机的水位控制系统。
该系统由AT89C52单片机、电机开馆电路、LED 灯示警电路、水位探测电路和稳压电路等部分组成,能够实现水位检测、电机故障检测、报警和处理，实现超高、中、低水位显示，高、低警戒水位处理等功能，并在Proteus软件环境下实现仿真。
关键字：SCM；AT89C52；水位检测；水位控制Abstract: The design aim to realize water lever control what is based on the selected SCM. The system is made up of AT89C52,electric machine switching circuit, LED warning circuit, water level detection circuit and voltage stabilizing circuit.It can realize the water level detection, fault detection, alarm and hand functions, achieve high middle and low water level show, high and low warning level handle, and so on. The system is successful realization of the software simulation with Proteus. Key words: SCM, AT89C52, Water level detection, Water lever control1 引言目前，无论是城镇住宅小区还是农村家庭住宅的供水系统很多都还保留着人工操作的办法，即用完水了才知道需要抽水了，水满了没能及时发现并及时关断电源造成溢出，这很大程度上影响了人们日常的正常用水以及造成了水资源浪费。
毕业设计(论文)-基于单片机的水闸通用控制系统的研究
毕业论文（2010届）基于单片机的水闸通用控制系统的研究学生姓名学号分院专业指导教师完成日期基于单片机的水闸通用控制系统的研究摘要随着信息化在水利行业的大力推广，作为水利信息化的重要组成部分的水闸自动控制系统正日益完善。
但是不管是旧水闸的除险加固改造，还是新建水闸控制系统的开发，都自成体系，各自开发，浪费大量的人力、物力和科研时间，而且不利于对以往工作的改进。
目前，国内还没有已投入应用的能解决上述问题的产品，因此研究水闸通用控制系统具有很大的现实意义和应用价值。
本文提出了将水闸控制的软、硬件系统进行模块化设计，逐步实现标准化的思想。
在其硬件和软件都能满足不同启闭方式、不同孔数、不同控制需求的前提下，在工厂就对这些软硬件模块进行充分的测试和联合调试，保证所有可能的控制流程都能正确执行。
对于一个具体的水闸，其自控系统的硬件只是从这些模块中进行选型，而软件只需对模块化软件的孔数、控制功能等进行具体控制。
文中以不定孔数的卷扬启闭式水闸为例，描述其自动控制的模块化方法。
首先讨论了常规水闸控制系统的各项功能的一般要求，从功能通用的角度研究水闸控制系统；随后从系统硬件通用性的实现和软件通用性的实现两个方面详细地论述系统通用性的实现。
关键词：水闸控制系统通用性单片机目录引言 (4)第一章水闸控制系统总体设计方案 (6)水闸通用控制系统的系统框图 (6)1.2水闸控制系统计算机处理 (6)水闸控制系统的闸门控制 (7)水闸闸门的控制 (7)水闸闸门控制系统框图 (8)第二章水闸控制系统的硬件设计 (8)水闸控制系统的硬件设计 (8)水闸控制系统原理 (8)闸门开关控制一固态继电器 (8)闸门控制电路 (10)第三章水闸控制系统软件设计 (12)系统流程图 (12)主程序流程图 (12)键盘流程图 (12)读取液位流程图 (14)源程序 (14)主程序源程序 (14)读液位程序 (16)3.2.3 显示程序 (16)3.2.4 运算程序 (18)中断程序 (20)3.2.6 键盘程序 (20)第四章系统调试 (23)硬件调试 (23)软件调试 (24)致谢 (26)参考文献 (28)引言水闸是具有挡水利泄水功能的低水头水T建筑物，人多建在河道、渠道及水库、湖泊岸边。
基于单片机的快速闸门控制系统
基于单片机的快速闸门控制系统谢云敏(江西省南昌水利水电高等专科学校 330029) 曹 欣(长江水利委员会) 关键词 单片机 电容式传感器 快速闸门1 硬件设计本设计方案采用电容式传感器取代行程开关,并配以双T 电桥作为测量电路,将电容量转换为电压量,再经过A/D 转换,然后送入单片机处理;采用单片机内部的定时器取代压力传感器,以监视开启时在充水开度快速闸门前后水压是否平衡。
单片机的输出直接作用于快速闸门的启停。
另外,设有LE D 显示,读数直观,通用性强。
(1)系统组成。
系统构成如图1所示。
以80C31为控制核图1 系统构成图心,由电容式传感器、滤波电路、A/D 转换器、启动器、电机、快速闸门、译码驱动器、声光报警、LE D 显示电路及操作盘等几部分组成。
(2)输入通道及检测传感器。
电容式传感器检测到的反映快速闸门高度位置的电容信号经过双T 电桥及整流、滤波后转换成电压信号,再由A/D 转换器转换成数字信号送入80C31进行处理。
角位移型电容式传感器如图2所示。
假设初始位置为两图2 角位移型电容式传感器极板重合,即有效面积为A ,则此时极板间电容值为:C 0=εA/d 当动片有一角位移θ时,两极板间覆盖的有效面积就发生变化,从而导致电容量的变化,此时电容值为:C =εA (1-Δθ/π)/d 因为C 0=εA/d ,则有:C =C 0-C 0Δθ/π。
因此ΔC =C 0-(C 0-C 0Δθ/π)=C 0Δθ/π=εΔθr 2/d 。
其灵敏度为:K =ΔC /Δθ=εr 2/d 。
把角位移型电容式传感器的动片固定在减速装置的输出轴上,快速闸门升降时,电容器动片随之旋转。
电容量的变化直接反映快速闸门的高度位置变化。
角位移型电容式传感器检测出的变化量,送入其测量电路。
测量电路可采用双T 电桥电路。
如图3所示。
图中C 1、C 2为差动电容式传感器的电容。
其中,C 1为传感器电容,C 2为固定电容。
基于单片机的恒压水处理控制系统设计
基于单片机的恒压水处理控制系统设计结合矿区供水的现状，设计了一套基于单片机的尘频调速恒压自动供水系统，系统用1单台变频器变成为2台水泵的软起动和调速，可根据用户用水量对水泵机组自动进行切换和调速，真止实现“按需供水”，拉制方便灵活，水泵运行效率高，节能效果非常显著，是矿区供水系统改造和发展的方向。
介绍了一种新型的变频恒压水位控制系统，该系统根据供水管网的用水情况调整水泵投入台数及转速实行全自动恒压供水，达到高效节能的目的，该系统采用AT89C51单片机为核心，通用模块化的设计，可适用各种类型变频器及泵组的配合。
标签：单片机；变频调速；恒压供水1 引言随着科学技术的突飞猛进，单片机的应用不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月异。
目前对电厂恒压水位控制的研究及开发各有所长。
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。
目前恒压供水方面国内外研究状况有：自动调频的双位控制、恒水位控制、低速运行配合提速控制等。
针对传统的变频调供水设备的不足之处，国内外不少生产厂家近年来纷纷推出了一系列新型产品。
这些产品将PID调节器以及简易可编程控制器的功能都集成到变频器内，形成了带有各种应用宏的新型变频器。
而在动态自动称重包装与管理的问题上，目前还存在不尽如人意的地方。
为此，在研制产品过程中，建立满足快速性、高精度系统和新的管理模式是很有价值的，也是迫切需要的，因此设计了这种基于单片机的恒压水处理系统。
2 控制系统总体设计方案2.1 系统工作原理如图1系统原理图，系统通过单片机将压力传感器送来的模拟信号转换成相应的数字信号，与系统设定的信号进行比较得到偏差信号，再通过预先设定的控制算法得出最佳控制参数，然后通过调节变频器的频率控制电机水泵机组的转速和工频泵机组的启停转换，当用户用水量增大，管压力低于设定压力时，变频调速的输出频率将增大，水泵转速提高，供水量增大，当达到设定压力时，电动机水泵的转速不再变化，使管网压力恒定在设定压力上，反之亦然。
基于单片机水位控制系统设计毕业论文
目录绪论 (3)1 基于单片机水位控制系统的设计目的 (4)1.1 设计背景的简单介绍 (4)1.2设计的目的 (4)1.3基本功能 (5)2 水位控制系统设计的基本任务和要求 (5)2.1方案设计 (5)2.2 系统工作原理 (6)3 水位控制系统硬件设计 (6)3 .1系统硬件总体方案 (6)3.2系统硬件方案 (7)3.3 核心芯片AT89C51单片机 (7)4 水位控制系统软件设计 (8)4.1系统软件总体方案 (8)4.2元器件清单 (9)4.3 实验仿真结果 (9)结束语 (10)参考文献 (11)致谢 (12)基于单片机水位控制系统摘要：水位智能监控系统是现在生产生活中必不可少的部件，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，大量的对水位监控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，时刻监控蓄水池的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监测器件损坏，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，对蓄水池控制，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智能化化系统，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基于单片机控制技术，以8051单片机为核心控制蓄水池的水位，并实现了报警和手动、自动切换功能。
该系统操作方便、性能良好，很好的实现了蓄水池与水库泵站之间水位数据的实时传输、数字显示和自动控制。
关键词：单片机；水位；存储器绪论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。
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。
基于单片机的水位控制系统设计
单片机原理及系统课程设计专业：自动化班级：自动化1201姓名: 王文玉学号：202109005指导教师：苟军年兰州交通大学自动化与电气工程学院2021年12月12日基于单片机的水位控制系统设计1 引言单片机课程的学习，不仅要在课本上学到知识，更要在实际中得到锻炼。
我认为要学好单片机这门课程，更重要的是要学会通过实践稳固学到的知识，只有把学到的知识通过实践不断体会理解，才能更好的掌握这门课程。
本次课程设计我选择制作的题目是基于单片机的水位控制系统的设计，在此次课程设计中主要以水塔供水为例,进行设计介绍。
该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。
介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和C语言程序，并用Proteus软件仿真。
1.1 设计背景水位控制系统是现今生活和工业一种比拟实用的系统,其应用范围广泛,主要涉及水塔、水库和锅炉水位的控制等领域。
以水塔供水为例,供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，防止“空塔〞、“溢塔〞现象发生。
目前，控制水塔水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制实现自动运行，使水塔内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。
实际供水过程中要确保水位在允许的范围内浮动，应采用电压控制水位,通过实时检测电压，测量水位变化，从而控制电动机工作状态，保证水位在正常范围内。
2 设计方案及原理2.1通过水位变化上下限的控制方式这种控制方式通过在水塔的不同高度固定不动的3根金属棒ABC，以感知水位的变化情况。
A棒接+5V电源，B棒﹑C棒各通过一个电阻与地相连。
利用51单片机为控制核心，设计成一个对供水箱水位能自动进行检测控制的系统。
如果水塔水位处于警界低水位状态时，启动水泵,水泵开始正转，开始向水塔供水；如果水塔水位处于正常水位状态时,水泵停止工作，水泵停转；如果水塔水位处于警界高水位状态时，启动水泵,水泵开始反转，开始从水塔排水；供水系统出现故障时，自动报警；故障解除时，水泵恢复正常工作。
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摘要随着我国科技水平和综合国力的大力提高，水力资源在国民经济建设中体现出其越来越重要的地位，我国对水利工程建设上也加大了投资力度，合理充分地利用水力资源显得越来越重要，水闸作为水利资源调动中不可缺少的一个重要部分，水闸的自动化改造的重要性就显得尤为突出。
基于单片机的闸门控制系统中PC机通过上位机控制14个闸门，每个闸门由一个下位机控制，上位机和下位机通过RS485总线通信。
下位机AT89S52单片机中选择超声波水位传感器T40、R40测量水位，闸位传感器ROQ425测量闸位，传感器芯片ADXL250测量加速度，来判断闸门卡滞、飞车和下滑，检测信号进行处理后送入下位机，经下位机处理分析后存储显示并输出控制信号来控制电机正反转，从而改变水闸的开度以精确控制水闸。
当出现异常现象时喇叭及LED灯发光二极管形成声光报警，应用HD7279A将键盘及显示电路连接在一起，时钟芯片采用PCF8563，存储芯片采用FM24C16，电源电路设计保证了该监控终端既能由AC220V供电，亦可由电池作为供电电源。
上位机采用有两个通信口的单片机W77E58，分别连接下位机和PC机，扬声器及LED灯组成上位机声光报警电路。
中小水电站的闸门控制系统是应用先进技术，配置计算机监控装置，来提升中、小水电站现代化水平，确保水电站的效益和安全，提高水电站自动化程度和经济效益，提高对电网的响应速度和安全生产水平，增加其运行的可靠性与稳定性。
关键词：单片机；数据采集；水闸控制系统；数据通信AbstractAlong with the science and technology level and improve the comprehensive national strength, reflects its in the construction of hydropower resources in the national economy more and more important position, also for water conservancy engineering construction in our country increased investment, reasonable make full use of water resources is more and more important, locks as water resource to mobilize an indispensable an important part, the importance of the floodgate automation transformation is particularly outstanding.Gate control system based on single chip microcomputer in 14 PC by PC control gate, each gate is controlled by a lower place machine and superordination machine and lower machine through the RS485 bus communication under a AT89S52 single chip select ultrasonic water level sensor T40 R40 measuring water level, gate position transducer ROQ425 measuring brake and acceleration sensor chip ADXL250 measurement, to judge the gate binding speed and decline, after the detection signal processing to lower place machine and the lower machine processing analysis after the store display and output control signal to control motor and reversing, and the change of gate opening to precisely control lock. When appear abnormal phenomenon horn and LED light emitting diode formed sound and light alarm, and application of HD7279A connect the keyboard and display circuit, clock chip PCF8563, memory chip adopts FM24C16, power circuit design to ensure the monitoring terminal can not only by AC220V power supply, can also by a battery as a power supply. Upper machine adopts two communication port of the microcontroller W77E58, respectively connected to the lower machine and PC, the speaker PC sound and light alarm circuit and LED lights.Gate control system of small and medium-sized hydropower station is the application of advanced technology, the configuration of computer monitoring device, to improve the modernization level, small hydropower station, ensure security and the benefit of the hydropower station, improve the hydropower plant automation degree and economic benefit, improve the response speed and security of power grid production levels, increase its operation reliability and stability.Key words：Single chip microcomputer; Data acquisition; Sluice control system; Data communication目录第1章绪论 (1)1.1题目研究背景及意义 (1)1.2研究现状及发展趋势 (2)1.3论文主要内容 (3)第2章方案论证 (4)2.1控制方案的选择 (4)2.2系统总体方案设计 (5)第3章硬件设计 (8)3.1下位单片机设计 (8)3.1.1 下位单片机选型 (8)3.1.2 下位机扩展电路设计 (9)3.2下位机水位测量模块设计 (10)3.2.1 超声波传感器 (10)3.2.2 超声波传感器发射电路 (12)3.2.3 超声波传感器检测接收电路 (12)3.2.4 温度补偿设计 (13)3.3下位机闸位检测模块设计 (15)3.3.1 闸位传感器 (15)3.3.2 闸位传感器数据采集电路设计 (17)3.4下位机加速度测量模块设计 (17)3.4.1 加速度计设计 (18)3.4.2 加速度计标定电路设计 (18)3.4.3 加速度计滤波电路设计 (19)3.4.4 A/D转换电路设计 (20)3.5下位机时钟模块设计 (22)3.6下位机存储模块设计 (23)3.7下位机键盘显示模块设计 (24)3.7.1 状态显示 (24)3.7.2 键盘、显示组合接口电路设计 (26)3.8下位机报警模块设计 (28)3.8.1 报警电路设计 (28)3.9下位机电机控制模块设计 (29)3.10下位机通信模块设计 (30)3.10.1 通信方式的选择 (30)3.10.2 通信电路设计 (30)3.11上位机模块设计 (31)3.11.1 上位单片机选型 (32)3.11.2 上位机存储电路设计 (33)3.11.3 上位机报警电路设计 (34)3.11.4 上位机通信电路 (34)3.12电源电路设计 (35)3.12.1 5V稳压电源模块设计 (35)3.12.2 15V稳压电源模块设计 (35)第4章软件设计 (37)4.1下位机主程序设计 (37)4.1.1 下位机中断子程序 (38)4.2下位机计时显示子程序 (38)4.3下位机显示状态子程序 (40)4.4下位机水位检测子程序 (41)4.5下位机闸位检测子程序 (41)4.6下位机加速度检测子程序 (42)4.7通信子程序 (43)第5章结论 (45)参考文献 (46)致谢 (48)附录I (49)附录II........................................................................................... 错误!未定义书签。
附录III.. (61)第1章绪论1.1题目研究背景及意义中国是一个水利资源蕴藏十分丰富的国家。
河流众多，水系庞大而复杂，众多水系构成中国水力资源蛛网密布的格局。
三级梯形地形造成中国众多河流具有水电开发的潜力。
不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，中国在世界各国中均居第一位。
新中国成立50年来，我国水电建设事业取得了飞速发展，特别是实行改革开放以来，随着广蓄、天生桥（高坝）、小浪底、二滩、三峡等一批世界级水电站的建设，中国已逐步进入世界水电建设前列。
我国水电资源十分丰富，而发展水电对于环境保护、经济持续发展具有重要意义。
我国水电站自动控制系统应用已经逐渐成熟。
随着水电的发展，开发经济实用的中小型水电自动控制系统很有必要。
但是近年来随着我国经济的迅速发展，对水的需求量也大幅度增长，如今中国北方很多省份已经出现了缺水现象，专家们己经做了估计，按照现在中国经济发展的速度，如果不采取合理回收、利用水资源的有效手段，不提高广大民众珍惜水的观念，那么到2010年中国将成为下个严重缺水的国家，水短缺将会制约我国国民经济的进一步发展，严重影响我国民众的日常生活。