51单片机编写水位测控系统程序
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。
基于单片机的水位检测与控制系统方案
电子信息工程实验教学中心《综合课程设计》设计报告完成日期:2015/6/30目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 项目研究背景及意义 (2)1.2 课题现状 32 总体设计方案及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 设计原理 (4)3.2 设计方案 (5)3.3 传感器模块 (5)3.3.1 传感器的选择 (5)3.4 系统工作原理............................. 错误!未定义书签。
3.5 水位显示电路 (7)3.6 外部晶振时钟电路的设计 (7)3.7 时钟电路的设计 (8)3.8 自动报警电路 (8)3.9 中央处理器模块 (9)3.10 继电器控制模块 (9)3.11 水位检测系统仿真图 144 软件设计 (13)4.1 主程序工作流程图 (13)5 总结 (15)6 参考文献 (15)附录 (16)附件1:原理图 (16)附件2:仿真图 (16)附件3:元件清单 (17)附件4:程序...................................... 错误!未定义书签。
摘要随着社会的发展,科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活,单片机作为微型计算机发展的一个重要分支,具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势,以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。
该课程设计的题目是基于单片机的水塔水位控制,在此水塔水位控制系统中,检测信号来自插入水中的4个金属棒,以感知水位变化情况。
工作正常情况下,应保持水位在某一范围内,当水位变化发生故障的时候,及时关断电机电源,发出声、光报警信号。
其目的在于对单片机技术的应用,由单片机实现自动运行,使水塔内水位始终保持在一定范围,以保证连续正常地供水。
该课程设计给出以STC89C51单片机为核心器件的水塔水位检测控制系统仿真设计,实现水位的检测控制、处理和报警等功能,并在Proteus 软件环境下模拟仿真。
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。
51单片机水温水位控制系统(DOC)
摘要本温度设计采用现常见的89C51单片机,配以DS18B20数字温度传感器,该温度传感器可自行设置温度上下限。
单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较,由此作出判断是否启动继电器以开启设备。
系统包括单片机模块、温度检测模块、水位检测模块和驱动电路设计四个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
关键词: DS18B20数字温度传感器 89C51 水温水位目录一.概述 (3)1.1课题研究的目的及意义 (3)1.2技术指标 (3)二.总体设计方案 (3)三.详细设计方案 (3)1.1温度检测系统 (3)1.2水位检测系统 (5)四.元件说明 (6)1.1 工作原理 (6)1.2单片机的选择 (6)1.3温度传感器 (8)1.4水位传感器 (11)1.5 显示元件 (11)五.硬件模块设计 (12)1.1单片机模块设计 (12)1.2温度检测模块 (13)1.3水位检测模块 (14)1.4 控制模块 (15)1.5 驱动电路设计 (15)六.软件设计 (16)1.2 温度检测系统 (17)1.3 水位检测系统 (18)1.4 DS18B20主程序............................................... 错误!未定义书签。
七.结论 (18)八.参考文献 (18)附录 (18)单片机与显示器件连接图 (18)系统软件源代码 (18)一.概述1.1课题研究的目的及意义目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便登问题,很多控制器只具有温度和水位显示功能,不具有温度控制功能。
即使热水器具有辅助加热功能,也可能由于加热时间不能控制而产生过烧,从而浪费电能。
鉴于此,我以89C51单片机为检测控制核心,采用数码管显示温度,设计了一种太阳能热水器微控制器,实现了温度和水位参数的实时显示,具有温度设定、水位控制功能。
1.2技术指标设计并制作一个基于单片机的温度控制系统,能够对炉温进行控制。
单片机毕业设计—水文站的水位自动监测系统设计(论文+外文翻译+电路图+程序)
水文站的水位自动监测系统设计摘要本文是为了实现对大坝水位进行多点水位采集,然后通过远距离传输,并且有数据显示和越限报警功能,单片机作为下位机,负责大坝现场各水位点的选通和采集,作为上位机的PC机,则负责大坝水位的集中显示和管理记录,而PC机与单片机之间的通讯方式主要采用RS-485总线技术。
本文阐述了通过超声波液位传感器等对大坝水位进行自动监测系统,主要由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分主要是传感器主要是超声波传感器,数据采集部分采用多路开关方式进行,利用超声波传感器进行模拟数据采集,为了满足生产中多通道的要求,设计了8个模拟数据采集通道。
传感器将非电量信号变为电信号,经放大器放大后送入8位串行模数转换器TLC0838,数据处理部分采用AT89S52单片机为核心控制器件,当AT89S52单片机接到控制软件发出的通道采集指令,采集的信号通过串行接口送入单片机,由显示芯片HD7279八驱动LED数码管进行现场显示,再通过RS-485通信总线上传至上位机,由上位机进行显示。
软件部分主要采用汇编语言编程进行了数据采集处理、数据显示、报警等程序的设计。
针对电磁干扰对系统的干扰,本文提出了去藕电容的配置等三点抗干扰措施,以增加系统的稳定性。
关键词:超声波传感器;AT89S52单片机;数据采集通信;上位机Design of Automatic Monitoring System of the Water Levelin Hydrological StationAbstractThe paper mainly describes the method of the ultrasonic liquid level through the dam of water level sensors for automatic monitoring system, which is consist of the hardware part and software part. In this paper, uses the host who and the monolithic integrated circuit is composed by PC machine from the type many machine networking system, the monolithic integrated circuit took the lower position machine, is responsible for the dam scene various gauging stations the selection and gathering, in the achievement position machine PC machine, then is responsible for the dam water level the centralism demonstrate and manage the record, but PC machine and between the monolithic integrated circuit communication way mainly use the RS-485 main line technology.Here uses the sensor mainly is the ultrasonic sensor, the data-acquisition works in frame of multi-channel switch. Carries on analog data gathering using the ultrasonic sensor, It designs eight analog-data acquisition system .The sensor changes the non-electronic signals into electronic signals and sends them to eight TLC0838 tandem modu1us transfers after being amplified. Data-acquisition takes AT89S52 single chip microcomputer as the key controller element, when the AT89S52 receives the channel acquisition order from the controlling software, the collected signals will be sent to the single chip microcomputer through tandem interface, and will be shown alive as the showing chips HD7279A drives the LED, and sent to the PC through RS-485 the main communication wire, also it will be shown.It designs much program like data-acquisition treatment, data-display and data-communication Etc, using complied languages. As to the interference from the electromagnetism to the system, the thesis proposes three measures to resist the interference like capacitance dispose, to steady the system.Key word: Ultrasonic sensor; Single Chip Microcomputer of AT89S52; Data-acquisition and communication System; PC目录第一章绪论 (1)1.1国内外的发展概况 (1)1.2目的和意义 (1)1.3主要内容 (2)第二章数据采集的硬件设计 (3)2.1单片机数据采集系统 (3)2.1.1基本组成 (3)2.1.2采集方式 (3)2.1.3硬件组成 (4)第三章硬件电路设计 (5)3.1水位传感器的选择 (5)3.1.1浮子式水位传感器 (5)3.1.2压力式水位传感器 (5)3.1.3气泡式水位传感器 (6)3.1.4超声波水位传感器 (6)3.2传感器检测电路 (8)3.2.1超声波发射电路 (9)3.2.2超声波接收电路 (10)3.3 A/D转换电路设计 (10)3.3.1 A/D转换器工作过程 (10)3.3.2 A/D转换单元电路设计 (11)3.4单片机最小系统 (13)3.5 LED显示电路 (14)3.6 报警电路 (16)3.7串行通信电路设计 (16)3.7.1 RS-485通信总线 (17)3.7.2串行通信电路设计 (18)3.8 电源电路设计 (19)第四章软件设计 (20)4.1数据处理程序设计 (20)4.2数据采集处理................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的水位检测与控制系统(word文档良心出品)
电子信息工程实验教学中心《综合课程设计》设计报告完成日期:2015/6/30目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 项目研究背景及意义 (2)1.2 课题现状32 总体设计方案及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 设计原理 (4)3.2 设计方案 (5)3.3 传感器模块 (5)3.3.1 传感器的选择 (5)3.4 系统工作原理......................................................... 错误!未定义书签。
3.5 水位显示电路 (7)3.6 外部晶振时钟电路的设计 (7)3.7 时钟电路的设计 (8)3.8 自动报警电路 (8)3.9 中央处理器模块 (9)3.10 继电器控制模块 (9)3.11 水位检测系统仿真图 144 软件设计 (13)4.1 主程序工作流程图 (13)5 总结 (15)6 参考文献 (15)附录 (16)附件1:原理图 (16)附件2:仿真图 (16)附件3:元件清单 (17)附件4:程序........................................................................... 错误!未定义书签。
摘要随着社会的发展,科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活,单片机作为微型计算机发展的一个重要分支,具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势,以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。
该课程设计的题目是基于单片机的水塔水位控制,在此水塔水位控制系统中,检测信号来自插入水中的4个金属棒,以感知水位变化情况。
工作正常情况下,应保持水位在某一范围内,当水位变化发生故障的时候,及时关断电机电源,发出声、光报警信号。
其目的在于对单片机技术的应用,由单片机实现自动运行,使水塔内水位始终保持在一定范围,以保证连续正常地供水。
基于51单片机的智能水温水位控制系统
基于51单片机的智能水温水位控制系统作者:王家祥黄余双张一凡来源:《中国科技博览》2019年第08期[摘要]此水温控制系统采用市场上常见的89C51单片机进行数据的处理,使用DS18B20数字传感器进行温度的采集和数据的处理,利用单片机进行设置和储存温度的上限和下限。
单片机对接收到的温度信号与设定值进行比较判断,从而进行是否启动继电器来打开加热器等设备。
系统分为四个部分:温度检测部分、单片机部分、水位检测部分和驱动电路的设计。
[关键词]DS18B20数字温度传感器;89C51;水温水位电路中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)08-0081-01目前市场上的太阳能热水器控制系统大多存在功能单一、运行困难、控制不准确等问题。
市场上的加热器只显示温度和水位,实现不了对温度的精确控制,即使有部分热水器有辅助加热功能,也极易发生过烧或者干烧,从而浪费大量的电能,更有甚者会发生危险。
为此,我们以89C51单片机为核心的控制和检测,采用数字管显示温度,设计了太阳能热水器微控制器,从而实现了温度、水位、温度设定和水位控制功能。
炉温可手动设定在一定范围之内,当水箱水温发生变化时可以实现自动控制。
通过继电器的开合,控制加热的时间,使水箱水温保持在人工设定的温度范围之内,从而达到对水温的精确控制。
(1)温度的设定范围为25到85摄氏度,最小区分度为0.1摄氏度,温度控制的误差控制在正负0.5摄氏度之内。
(2)使用四位一体数码管实时显示温度的精确值1总体设计方案使用DS18B20温度传感器进行温度的采集,实时发送给89C51单片机,让单片机对接收到的数据进行分析与处理,并判断是否开合继电器进行加热或者冷却,自行设计水位电路,通过LED灯来显示实时的水位,使用三个按键来设定所需的温度,当水温超过设定值时启动蜂鸣器报警,而且当水箱缺水时,启动控制水泵的继电器进行加水的操作。
2总体结构设计在整个系统的电路设计主要分为三个部分:(1)主控芯片89C51;(2)数据显示部分;(3)传感器部分。
基于51单片机的液位控制器
(1)判断液位高度(2)用力控软件绘出工程平面图以及用keil编辑程序(3)设置相应的实时控制和报警(4)确定I/O端口功能#include<at89x51.h>#define uint unsigned intvoid delay(uint a);void display1(uint a);void key_control();void pour_liquid();void emit_liquid();// void alarm1();int alarm();void give_out();void control();uint ADC() ;sbit ALE=P2^0;sbit EOC=P2^1;sbit OE=P2^2;sbit clk=P2^3;//sbit p17=p1^7;sbit P14=P1^4;sbit P15=P1^5;sbit P16=P1^6;sbit P24=P2^4;sbit P25=P2^5;sbit P26=P2^6;sbit P27=P2^7;/*模数转换器工作的前提条件是(由于在本题中不需要地址锁存,所以ALE不管,eoc为数模转换完毕由低电平变成了高电平,oe为打开三态门数据接收,start为数模开始转换负跳变为开始工作)clk为数模转换器提供时钟*///显示uint TAB[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09} ;//提供时钟脉冲void timer0_int(void) interrupt 1 //时钟中断定时器/计数器0{clk=~clk; //计数器提供工作时钟}void timer1_int(void) interrupt 3 //报警定时器/计数器1 {uint recieve;recieve=ADC(); //接收转换后的数据TH1=0xB1;TL0=0XDF; //给定时器重新装初值//缓冲区半场鸣......}void main(){uint data1;TMOD=0X12; //使定时器0 工作在方式2 定时器1 工作方式2 TR0=1; //开计数器/定时器0TR1=1; //开计数器/定时器1IE=0X8A; //开中断,能响应计数器溢出中断TH0=240; TH1=0xB1;TL0=0; TL0=0XDF; //中断时间定时器0 :15us 定时器1 :20ms IP=0x02; //优先级的设置:定时器0的优先级高于定时器1的优先级while(1){data1=ADC();//模数转换display1(data1);alarm();control();}}//数模转换uint ADC() //返回数据为液体的高度{uint data1;ALE=0;ALE=1;ALE=0;//给start端开始信号即使数模转换器开始工作delay(100);while(EOC==0);OE=1; //接收转换后的数据data1=P0;OE=0;data1=(uint)50.0*data1/255.0;return data1;}//报警int alarm(){ uint a ;int recieve;a=ADC();if(a>35&&a<=40) //缓冲区{P24=0 ;// P25=1;recieve=1;}else if(a>40) //报警;液体过多;需放掉一部分{P24=0;P25=1;recieve=2;}else if(a<=35&&a>=15) //在合适区{P24=0;P25=0;recieve=3;}else if(a<15) //液体过少,需加液体{P24=1;P25=0;recieve=4;}return recieve;}//选通数码管void display1(uint a){ uint temp1,temp2,temp3,temp4;temp1=a/1000; temp2=a%1000/100;temp3=a%100/10;temp4=a%10;if(temp1){P1=TAB[temp1];delay(100);P1=TAB[temp2]|0x10;delay(100);P1=TAB[temp3]|0x20;delay(100);P1=TAB[temp4]|0x30;delay(100);}else if(temp1==0){P16=1;if(temp2){P1=TAB[temp2]|0x10; delay(100);P1=TAB[temp3]|0x20; delay(100);P1=TAB[temp4]|0x30; delay(100);}else if(temp2==0) {P16=1;if(temp3){P1=TAB[temp3]|0x20; delay(100);P1=TAB[temp4]|0x30; delay(100);}else if(temp3==0) {P16=1;P1=TAB[temp4]|0x30; delay(100);}}}}//延时程序段void delay(uint a) {uint i;for(i=a;i>0;i--);}//开关控制void key_control() {uint a;a=ADC();if(a>=15&&a<35) {P27=0;P3=0X63;P27=1;}else if(a>35&&a<40){P27=0;P3=0X63;P27=1;P25=1;P24=0;}else if(a<15||a>=40){P27=0;P3=(uint)a*5.5;}}//注如液体时void pour_liquid(){P27=0;P3=0X46; //开注入液体开关P27=1; //锁存地址,直到注入液体大于35米时//if(a>35);// P27=0; //如果在35米到40米之间断开注入液体开关那么不进行报警了//return 1;//else return 0;}//需要清洗容器时,将液体清放完全/*void emit_liquid(){alarm();P27=0;P3=0XBC;P27=1;} *///清放液体时,如果液体高度在35米到40米之间关闭清放液体开关那么也不进行报警了/*void give_out(){ uint a;a=ADC();alarm();P27=0;P3=0XBC; //开输出液体开关P27=1; //锁存地址,直到输出液体小雨40米时if(a>35&&a<40);// P27=0; //如果在35米到40米之间断开注入液体开关那么不进行报警了return 3;else return 2;} *///控制液体的流量void control(){ uint a;int recieve1;a=ADC();recieve1=alarm();if(recieve1!=1)P26=1;if(recieve1==1){ if(P26==0)//关闭两开关{ P26=0;P25=0;display1(a);// recieve1=alarm1();P27=0;P3=0X63;P27=1;}else if(P26==1){ display1(a);//alarm();key_control();P25=1;}}if(recieve1==2) //大于40米{key_control();// recieve1=alarm();display1(a);}if(recieve1==3) //合适区{key_control();//recieve1=alarm();display1(a);}if(recieve1==4) //小于15米*/while(a<35){a=ADC();//pour_liquid();display1(a);if(a<15)P24=1;elseP24=0;P27=0;P3=0X46; //开注入液体开关P27=1; //锁存地址,直到注入液体大于35米时//key_control();。
基于51单片机的水温测控系统实验报告
摘要本次实验是软硬件相结合的实验,通过传感器得到的阻值与其它电阻,可以搭建一个电桥,将水温转化为电压,然后通过放大器将电压放大到所需要的值,将所得的电压送入单片机的AD转换电路,将模拟信号转换成数字信号,从而在单片机的液晶屏上显示当前的温度。
此烧水壶是可控制的,即设定温度,使水加热到设定温度且保温,此控制算法采用PID控制算法来控制继电器的通断,来保证水温恒定在设定温度处。
一、设计要求1.传感器:Pt100铂热电阻2.测量放大器:自己设计与搭建3.被控对象:400W电热杯,约0.5公斤自来水4.执行机构:12V驱动,5A负载能力的继电器5.控制系统:51单片机6.控制算法:PID7.温度范围:环境温度~100度8.测量误差1度,控制误差2度二、设计原理及方案1.热电阻传感器热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原进行测温的。
热电阻的工作原理:温度升高,金属内部原子晶格的振动加剧,从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大,宏观上表现出电阻率变大,电阻值增加,我们称其为正温度系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。
2.实验原理框图3.测量放大器电路图说明:电位器R10用来调节偏置电压,而电位器R7则用来调节增益。
实验时,用R10来调节零点,用R7来调节满度。
该电路将0℃-100℃转换为0-5V 电压。
上述电路图采用仪表放大器,将铂热电阻两端的电压U2与电位器R10两端的电压U1差放大,放大器输出电压U0与电压差的关系为:)-)(2(1127248U U R RR R U o ⨯+=由铂热电阻阻值与水温的关系可知,铂热电阻的范围是ΩΩ140~100。
则100)10012(12-140)140(1212)-(100)10012(12-100)10012(1212⨯+⨯+≤≤⨯+⨯+K K U U K K 整理得:V U U 04.0)-(012≤≤而仪表放大器的输出电压为0~5V ,所以放大倍数大约为:5/0.04=125。
基于MCS51单片机的液位控制电路设计
毕业设计(论文)课题(论文)名称:基于MCS-51单片机的液位控制电路设计题目:基于MCS-51单片机的液位控制电路设计摘要:随着电子技术的不断发展,以单片机为基础的控制电路有着体积小,价格低廉,系统结构简单,处理功能强,易于控制等优点,这使得单片机的应用更为广泛。
而液位控制是现代工业中常见的参数,有着直接观察、容易测量,过程时间常数小的优点,本系统采用AT89C51单片机为主控制器,通过液位传感器来检测水位的高度,通过键盘来设置水位的高度,并能控制电路来自动调节液位的高度,并可由LCD显示实际水位与检测的水位高度,其分辨率小于1cm并具有一定的水位报警功能。
因此,比较适合应用于一般的液位控制,如自来水厂蓄水槽、污水处理厂的污水槽、大坝的警戒水位等都需要液位检测装置来检测液位。
关键词:单片机水位检测智能化控制目录摘要................................................................... 1…前言.................................................................... 3..方案论证................................................................ 4..万案一.............................................................. 4..(1)数控电路部分 ...................................................................................... 4.(2) 液位测试部分 (3) 控制驱动电路部分〉》J 户 £、方案二方案三 方案比较 硬件设计 1、数控部分(1) 电路最小系统9..(2) 键盘控制电路 ................................................. 9.. (3) 显示电路部分 ................................................ 1..0 2、液位测试部分 .................................................... 1..1. 3、控制驱动电路部分 ................................................ 1..1 4、电路板的制作 .................................................... 1..2.(1) 原理图的绘制 ................................................ 1..2 (2) PCB 板图设计 ............................................... 1..2. (3) 元件清单 .................................................... 1..5. 5、抗干扰、远程控制方面措施 ........................................ 1..5 ...................................................... 错...误!未定义书签。
基于51单片机的水流量检测系统毕业设计
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基于MCS-51单片机的水塔水位控制器的设计 正文+开题报告+任务书+文献综述
1绪论1.1课题背景水塔是用于储水和配水的高耸结构,用来保持和调节给水管网中的水量和水压。
水塔也是自来水设备中用来增高水的压力的装置,它是一种高耸的塔状建筑物,主要由水柜、基础和连接两者的支筒或支架组成,顶端有一个大水箱,箱内储水,塔越高,水的压力越大,也就能把水送到更高的建筑物上。
水塔的作用有两个,一是蓄水,在供水量不足之时,起着调节补充的作用。
二是利用水塔的高势,自动送水,使自来水有一定的水压扬程。
水塔按建筑材料分为钢筋混凝土水塔、钢水塔、砖石支筒与钢筋混凝土水柜组合的水塔。
水柜也可用钢丝网水泥、玻璃钢和木材建造。
过去欧洲曾建造过一些具有城堡式外形的水塔。
法国有一座多功能的水塔,在最高处设置水柜,中部为办公用房,底层是商场。
中国也有烟囱和水塔合建在一起的双功能构筑物。
按水柜形式分为圆柱壳式和倒锥壳式。
在中国这两种形式应用最多,此外还有球形、箱形、碗形和水珠形等多种。
支筒一般用钢筋混凝土或砖石做成圆筒形。
支架多数用钢筋混凝土刚架或钢构架。
水塔基础有钢筋混凝土圆板基础、环板基础、单个锥壳与组合锥壳基础和桩基础。
当水塔容量较小、高度不大时,也可用砖石材料砌筑的刚性基础[1]。
1.2 研究本课题的现实意义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。
因此急需一种能自动检测水位,并根据水位变化的情况自动调节的自动控制系统。
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。
本论文采用单片机进行主控制器,在水池上安装一个自动测水位装置。
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,主控台应用单片微机接收到的信号进行数据处理,完成相应的水位显示、控制及故障报警等功能。
c51单片机水位控制系统设计
单片机水位控制设计目录1 概述 (2)2 设计的基本任务和要求 (3)2.1 基本功能 (3)2.2 塔水位控制原理 (3)2.3 系统硬件总体方案 (4)3 控制系统方案设计 (4)3.1系统硬件方案 (4)3.2 核心芯片AT89C51 单片机 (5)3.3系统软件总体方案 (5)4.Proteus 设计与仿真 (7)4.1元器件清单 (7)4.2 基于单片机水位控制原理图5 (7)4.3 基于单片机的水位控制PCB 图 6 (8)4.4水位检测的主程序 (8)4.5 实验仿真结果 (11)4.6 结语 (11)5 设计体会 (12)参考文献 (12)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。
单片机控制的水位与降雨量检测系统
引言本实验模拟的是现实生活中的水箱进出水系统。
为了避免水箱的“无水”“满溢”,使得水箱水位控制在一定范围内,从而保证生活正常供水而进行的模拟设计。
本系统在实现自动管理的同时,还避免了水资源的浪费。
通过检测电压测量水位变化,从而控制电机,保证水位正常。
本实验通过AT89C51芯片,该芯片集成了微型计算机的各个组成部分,联系显示系统和电机相连实现自动进排水管理,并用软件Proteus来进行仿真。
AT89C51的出现使得众多的现代化自动管理可以实现,并且衍生出众多利于社会进步的相关产物。
1.功能要求该水位控制系统通过AT89C51单片机,红黄绿三个发光二极管各一个,一个电机驱动芯片L297,一个电机,8个按键开关,一个蜂鸣器来实现整个系统的构成。
实验中每个按键代表不同高度的水位,当水位在前两个时,表示水位低于用户设定值,显示为红灯,系统开始报警,并电机开始转动,模拟进水过程。
当水位在第三到底第五个时,报警器不发声,显示为正常水位,绿灯亮。
当水位在底六到第八个时,超过了用户设定值,报警器警报,电机翻转出水。
2.方案论证在实验之前首先进行了水位系统的方案比较,常见的水位控制系统主要有下面三种。
(1)简单的机械控制浮标式,电极式是常见的形式,这种控制的优点是结构简单,成本低廉。
但是存在不利条件是测量不精确,不能实现直观的数值显示。
只能实现简单的测量单独控制,并且容易引起误动作,与计算机的交互性较差。
(2)复杂控制器控制方式这种控制方式是通过在水泵的出口管道上安装压力传感器,把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变成数字信号传送到单片机,经过单片机运算和给定量的比较,进行PID运算,得出调节参量;经由D/A变换给调压/变频调速装置输出给定短,来调节电机转速,以达到控制水箱水位的目的。
(3)通过水位变化上下限的控制方式这种控制通过在水箱不同高度的地方分别设置固定不动的8根金属棒,以感知水位的变化情况。
基于51单片机控制的水塔水位检测课程设计
目录第1 章概述......................................................... 2...1.1 背景介绍....................................................2...1.2 设计要求及意义..............................................2.. 第2 章系统方案的设计............................................... 4..2.1 总体设计方案................................................ 4..2.2 系统组成.................................................... 5... 第3 章硬件设计..................................................... 6...3.1 ADC0808的简要介绍 (6)3.2 水位检测电路................................................ 7..3.3 水质检测电路................................................ 8.. 第4 章软件设计.................................................... 1..0.4.1 水位控制程序1..04.2 水质检测程序1..2第5 章系统调试及说明.............................................. 1..45.1 软件调试................................................... 1..4.5.2 硬件调试................................................... 1..8.5.3 使用说明与注意事项......................................... 1..9 第6 章总结........................................................ 2..0. 第7 章参考文献.................................................... 2..1. 第9 章附录........................................................ 2..2.9.1 源程序清单................................................. 2..2.9.2 总电路原理图2..8第 1 章概述1.1 背景介绍随着科学技术的发展,单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统,智能仪器和家用电器中得到广泛应用。
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***********************51液位控制程序******************************* ********带声光报警,锁存器控制LED显示器,通过控制脉冲数来*********** ****控制步进电机的步数来控制阀门的开度,通过采集的数据来决定脉冲数**** #include<reg51.h>
unsigned char code table[]
={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6,0xee,}; //0-9七段共阴数码管编码表
sbit START=P3^0;
sbit EOC=P3^1;
sbit OE=P3^2;
sbit pwm=P3^3; //控制放气门开度
sbit ONOFF=P3^4; //控制泄水门开或关
sbit ALARM=P3^5; //报警喇叭
sbit xiaodeng=P3^6; //报警光显示
sbit LED1=P3^7;
sbit LED2=P3^8; //两个锁存器的锁存使能端
sbit zheng=P1^0; //控制步进电机正转的端子
sbit fan=P1^1; //控制步进电机反转的端子
unsigned int number=0; //开始时加水阀门开度为0
unsigned int count1=0;
unsigned int count2=0;
unsigned int count3=0;
unsigned int P;
unsigned int diyici=1; //标志,刚开始加水是低于下限值不报警标志
//////////C毫秒延时子程序//////////////////
delay(uint c)
{
uchar a,b;
for( ;c>0;c--)
for(b=500;b>0;b--)
for(a=2;a>0;a--);
}
///////////////////定时器初始化///////////////
void timer0(void)
{TMOD=0X01;
TH0=FF;
TL0=FF; //1us进一次中断
TH1=15;
TL1=A0; //0.06 ms进一次中断
ET0=1; //T0开中断
EA=1; //开总中断
TR0=1; //启动定时器T0
TR1=0; //初始关闭定时器T1
}
////// AD采集、数字处理//////
void shuzi(uint k)
{ k=k*1.0/255*999; //假设压力是0-999Pa
if(k<设定值)
{Dk=设定值-k;
zheng=1;//电机正转
number=比例*Dk} //PWM0-100间变化if(k>设定值)
{Dk=k-设定值;
fan=1;//电机反转
number=比例*Dk;}
bai=k/100;
shi=k%100/10;
ge=k%10;
}
////////数码管显示程序(锁存器控制,P2口输出)////// void xianshi(uchar bai,uchar shi,uchar ge)
{
P2=0XFE;//选位
LE2=1;//位码使能
LE2=0;
P2=table[ge];
LE1=1;//段码使能
LE1=0;
delay(1);
P2=0xfd;
LE2=1;//位码使能
LE2=0;
P2=table[shi];
LE1=1;//段码使能
LE1=0;
delay(1);
P2=0XFb;//选位
LE2=1;//位码使能
LE2=0;
P2=table[bai];
LE1=1;//段码使能
LE1=0;
delay(1);
}
///////////AD转换及数据处理子程序///////////// Unsigned int fun1();
{ START=1;
START=0;
OE=1; //转换结束输出使能
P=P0; //AD转换结果赋给P
OE=0; //停止输出
START=1; //启动下一次转换
START=0;
}
//////////////主程序///////////////
void main() //主程序
{ timer0();
START=0; //初始时不进行AD转换
ALARM=0;
xiaodeng=0; //初始时不报警
OE=0;
pwm=100; //全开状态加水
ONOFF=0; //开始泄水门关闭,有利于空箱加水
while(1) //死循环
{
fun1(); //调用一次转换子程序
shuzi(P); //AD采集、数字处理
xianshi(uchar bai,uchar shi,uchar ge); //显示
if(P>上限值||P<下限值) //判断压力是否超限
{
if(P>上限值) //压力任超出上限则进行报警
{
ALARM=1;
TR1=1;
While(P>上限值)
{fun1(); //调用一次转换子程序
shuzi(P); //AD采集、数字处理
xianshi(uchar bai,uchar shi,uchar ge); //显示
if(count3>=30)//如果报警超过30秒则关进水阀
number=0;
}
}
if(P<下限时) //压力任超出下限则进行报警
{ if(diyici=1)
{ALARM=0;
TR1=0;}
else
{ ALARM=1;
TR1=1;
while(P<下限值)
{fun1(); //调用一次转换子程序
shuzi(P); //AD采集、数字处理
xianshi(uchar bai,uchar shi,uchar ge); //显示
}
}
diyici=0;
}
if(下限值<PP<176上限值) //压力正常后则不进行报警
{
ALARM=0;
TR1=0;
Count3=0;//清空计数值
if(diyici=0)
ONOFF=1;//当空箱加水高于下限值时泄水阀打开
diyici=2;
}
}
}
void TO interrupt 1
{ TH0=FF;
TL0=FF;
pwm=!pwm; //1us进一次,进一百次是0.0001s即是10khz if(++count1==number)
{TR0=0 //脉冲数达到后关定时器使其不输出脉冲
count=0;
}
}
void T1 interrupt 3 //0.06ms进一次
{ count2++;
TH1=15;
TL1=A0;
If(count2==1600) //约1s闪一次
{xiaodeng= !xiaodeng;
count2=0;
count3++;
}
}。