基于单片机的水塔水位控制系统的设计与仿真毕业论文

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单片机的水位检测与控制系统论文

1引言随着社会的发展，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AT89C51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。

实验结果表明，该系统具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性好。

1 整体方案设计1.1整机工作原理通过水的导电性，在水位到与未到的差别形成鲜明的高低电平并利用单片机强大的数据处理能力对收到的数据进行解码、判断，做出相应的显示处理、驱动继电器打开或关闭相应的电子阀门。

1设计要求与任务设计要求：⑴利用单片机及扬声器、水位传感器等器件设计；⑵将探测到的水位变化信号转换为电压信号，经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机；⑶单片机对送入的信号进行数据处理，在LED上进行水位显示，超出水位警戒线时发出报警提示。

原始数据：水位传感器；51单片机；蜂鸣器。

主要任务：⑴根据技术要求和现有开发环境，分析设计题目；⑵设计系统实现的方案；⑶设计并绘制电路原理图；⑷画出功能模块的程序流程图；⑸使用C语言编写实现程序；⑹结合硬件调试、修改并完善程序；⑺编写项目报告。

1.1 课题背景及研究意义分析：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。

单片机的水塔水位检测控制系统仿真设计方案

编号：云南铜业高级技工学校毕业设计<论文）题目：基于单片机的水塔水位检测控制系统仿真设计指导教师：专业：机电一体化化班级：技师3班姓名：学号：年月日基于单片机的水塔水位检测控制系统仿真设计【摘要】：水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“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。

首先通过实时检测电压，测量水位变化，从而控制电动机，保证水位正常。

因此，这里给出以Atmel公司的AT89C5l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、电机故障检测、处理和报警等功能，并在Pmteus软件环境下实际仿真。

实验结果表明，该系统具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性强。

关键词：单片机水位控制仿真1.引言在人们的日常生活中，水塔水位大都未能实现自动控制，水塔中水位的高低常由水电管理人员进行控制。

不仅浪费人力又会造成不必要的资源浪费，这在一些不注意节约用水的单位显得尤为突出。

为了解决经常停水和有效的避免水资源的浪费，节约能源。

设计了一个适用于一般水塔水位的检测控制系统。

本系统以AT89C51单片机为核心控制部件，该系统操作方便、性能良好，比较符合一般单位用水系统控制的需要。

2.水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+5V电源连通。

基于单片机的水塔水位控制系统设计学士学位论文

摘要在当今社会，水塔水位控制系统在我们的各个行业中占有很重大的作用，在大型养殖场中为家畜提供饮用水，冲洗养殖圈；在工业生产中通过水塔控制系统来排放污水。

然而传统的水塔控制系统存在很大的不足，需要工作人员时刻监控，需要的劳动力十分强大，而且还会带来很多不足，轻则给人们的生活带来很大的不便，重则出现造成很大的事故和经济损失。

本次设计采用基于单片机水塔水位控制系统，为了使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。

首先通过实时检测测量水位变化，从而控制电动机，保证水位正常。

因此，这里给出以STC公司的STC89C52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、处理等功能，并在Proteus软件环境下实际仿真。

系统程序语言是使用比较广泛的C语言进行编写，结构清晰，达到的系统控制效果很好。

实验结果表明，该系统具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性强。

该基于单片机的水塔水位控制系统方便，降低工作人员的工作量提高了整体的效率。

关键词：水塔控制；单片机STC89C52；Proteus软件；C语言AbstractIn today's society, the water tower water level control system plays very important role in our various industries, in large farms for livestock with drinking water, irrigation farming circles; in industrial production by water tower control system to discharge the sewage. However traditional water tower control system in the presence of a lot of problems and need to staff time monitoring and need of labor force is very strong, but also brings many problems, light to people's life bring inconvenience, re appeared a lot of accidents and economic loss caused by. By the design of control system based on MCU for water tower water level, in order to make the actual process of water to ensure water level within the allowed range of floating, the voltage control level. Firstly, the water level is measured by real-time detection, so as to control the motor and ensure the normal water level.. Therefore, given here to STC STC89C52 microcontroller as the core device of the water tower water level detection control system design and simulation, to achieve the detection of the water level control and treatment function and under the environment of the Proteus Software simulation. System programming language is the use of a wide range of C language, structure clarity, to achieve the system control effect is good. Experimental results show that the system has good detection control function, portability and scalability.. The water level control system based on MCU is convenient, reduce staff workload and improve the overall efficiency.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

毕业论文(设计)：基于51单片机控制的水塔自动供水系统设计

毕业(设计) 论文题目：基于51单片机控制的水塔自动供水系统系部：电气工程与自动化系专业：自动化技术班级：电气A0701班姓名：李月鹏指导教师：陈毅朋、张慧明山西综合职业技术学院摘要微型计算机SCMC，简称单片机，又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，可进行简单运算和控制。

虽然单片机只有一个芯片，但无论从组成还是从功能上看，它已具备了计算机系统的属性，是一个简单的微型计算机。

单片机以其体积小、功能全、价格优等种种优势充斥着整个市场。

现在，单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、导航系统、家用电器等。

单片机开发出的各种产品遍布于我们日常生活中的每个角落。

为了加深对单片机智能型控制器的了解，经过综合分析，本次设计最终选取了由51单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，本文对单片机水塔水位控制系统进行了整体设计，完成了单片机水塔水位控制系统硬件接线图和流程图以及单片机内部控制程序设计，并完成了开发板模拟仿真过程。

通过此次设计过程，自己在分析问题、解决问题方面的能力得到了很大程度的提高。

关键词：MCS-51单片机液压传感器AD转换水塔水位检控目录引言 (3)1、系统设计方案比较及论证 (3)2、系统原理框图 (4)3、工作原理 (4)4、硬件设计 (4)4.1 STC89C52RC单片机简介 (4)4.2 锁存器(74HC573)简介 (5)4.3 ADC0804简介 (6)4.4 单片机与继电器及蜂鸣器的接口电路 (7)4.5 井中缺水信号检测电路 (8)4.6 压力传感器介绍 (9)4.7 LCD1602液晶显示屏接线图及其引脚功能图 (10)4.8 开关电源部分 (10)5、软件设计 (12)5.1 程序流程图 (12)5.2 程序流程图解析 (13)6、实验仿真结果 (13)7、结束语 (13)致谢 (14)附录 (15)附录1 PCB原理图 (15)附录2 C程序 (16)参考文献 (26)基于51单片机控制的水塔自动供水系统山西综合职业技术学院李月鹏引言水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。

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。

水塔水位控制系统设计毕业设计

目录第1章概述 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 设计要求及意义 (3)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 (6)第3章硬件设计 (6)3.1 单片机的简要介绍 (6)3.2 水位检测电路 (8)3.3 水质检测电路 (9)第4章软件设计 (10)4.1 水位控制程序 (10)4.2 水质检测程序 (12)第5章系统调试及说明 (15)5.1 软件调试 (15)5.2 硬件调试 (19)5.3 使用说明和注意事项 (20)第6章总结 (21)第7章致谢 (22)第8章参考文献 (23)第9章附录 (24)9.1 源程序清单 (24)9.2 总电路原理图 (29)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使用。

在实时检测和自动控制的单片机使用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用。

水塔水位控制系统的基本要求是能够在无人监控的情况下自动进行工作, 在水塔中的水位到达水位下限时自动启动电机, 给水塔供水；在水塔水位达到水位上限的时候自动关闭电机, 停止供水。

并能在供水系统出现异常的时候能够发出警报, 以及时排除故障, 随时保证水塔的对外的正常供水作用。

水塔是在日常生活和工业使用中经常见到的蓄水装置, 通过对其水位的控制对外供水以满足需要, 其水位控制具有普遍性。

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。

基于单片机的水塔水位控制系统设计

基于单片机的水塔水位控制系统设计社会在不断的发展和进步，人们的生活水平也在逐步提高和发展，我们的生活已经越来越离不开便捷的全自动控制系统，微型计算机发展是其中的一个不可或缺的重要分支，单芯机具有高可靠性，高性价比，低功耗，低电压等优点，以单片机为核心的全自动控制系统已经取得了广泛的应用前景和使用范围。

本篇论文是基于单片机的水塔水位检测系统设计。

设计该系统主要是针对应用单片机的自动运行技术，使得水塔水位始终保持在一定范围内，从而确保连续正常的供水。

本设计是以STC89C51单片机为核心的水塔水位检测系统，用以检测水位并对其进行控制、报警以及相应的处理功能，同时在Proteus仿真软件环境中进行仿真测试。

测试结果表明，设计的系统具有一定的检测和控制功能，并且能够应用于实际生产生活当中。

关键词：水位检测；单片机；报警；1 绪论 (5)1.1研究背景 (5)1.2国内外研究现状 (5)1.3研究目的与意义 (6)2 系统总体设计 (7)2.1设计要求 (7)2.2系统设计方案 (7)2.3系统工作原理 (8)3 系统硬件设计 (8)3.1硬件设计 (8)3.2中央处理器模块 (12)3.3继电器控制阀门模块 (13)3.4水位检测系统的整体电路仿真图 (13)4 系统软件设计 (14)4.1软件功能概述 (14)4.2主程序设计 (14)4.3LED显示子程序 (15)5 联调与测试 (16)5.1调试过程 (16)5.2硬件调试 (16)5.3软件调试 (16)5.4功能实现 (16)结论 (17)附录A：系统原理图 (20)附录B：系统PCB图 (21)附录C：系统仿真图 (22)附录D：系统源程序 (23)1.1 研究背景在现实生活生产当中，经常会遇到测量液体液位的问题。

国家工业在迅速发展，液体液位测量技术也被广泛应用到化学化工、医学药物、食品安全、石油开采等各行各业中。

液氧、液氮等低温液体现如今也得到了广泛的应用，因此，作为贮存相应低温液体的容器也要保证能承受其相应的载荷；在冶炼工业中，锅炉汽包液位、除氧器液位、汽轮机凝气器液位、高、低压加热器液位等，保持在一定范围内是设备安全运行的基础保障；在实际科研与学习当中也经常会遇到需要进行液位测量与控制的实验装置。

基于单片机的水塔水位控制系统设计及仿真

基于单片机的水塔水位控制系统设计及仿真水塔水位控制系统是一种常见的智能控制系统，通过监测水塔的水位并控制水泵的开关来实现自动化的水位调节。

本文将设计并仿真一种基于单片机的水塔水位控制系统。

系统设计的主要组成部分包括水位传感器、单片机控制模块、水泵和相应的电路。

水位传感器用于检测水塔的水位，单片机控制模块用于接收传感器的信号并根据设定的水位控制算法来控制水泵的开关。

首先，需要选择适合的水位传感器。

常用的水位传感器包括浮球式、电容式和超声波测距式传感器。

考虑到水塔中水位的变化范围较大，选择电容式传感器较为合适。

接下来，将水位传感器与单片机控制模块进行连接。

通过模拟引脚将传感器的输出信号输入到模拟转换模块，然后转换为数字信号输入到单片机的IO口。

然后，需要编写单片机的控制程序。

程序的主要功能包括读取传感器的信号、根据设定的水位阈值判断水位高低、控制水泵的开关。

例如，当水位低于设定的最低水位时，单片机通过IO口输出高电平来打开水泵的电源；当水位高于设定的最高水位时，单片机通过IO口输出低电平来关闭水泵的电源。

最后，需要设计水泵的电路。

水泵的电源需要接入单片机控制模块，通过继电器来控制水泵的开关。

当单片机输出高电平时，继电器吸合，水泵开始工作；当单片机输出低电平时，继电器脱离，水泵停止工作。

系统设计完成后，可以进行仿真测试来验证系统的功能和性能。

通过设置不同的水位阈值和模拟水位传感器的输出信号来模拟不同的水位变化情况，观察系统是否能够稳定地控制水泵的开关。

如果系统运行正常，则可以进一步进行硬件实现和调试。

总结起来，基于单片机的水塔水位控制系统设计包括选择适合的传感器、编写控制程序、设计水泵的电路等步骤，并通过仿真测试来验证系统的功能和性能。

这种系统的优势在于能够自动实现水位的控制，提高了水资源的利用效率，减轻了人工操作的负担。

同时，可根据实际需要进行系统的定制和优化，提高系统的稳定性和可靠性。

基于plc水塔水位自动控制系统设计(毕业论文)

基于plc水塔水位自动控制系统设计(毕业论文)基于PLC的水塔水位自动控制系统设计摘要：本论文设计了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的水塔水位自动控制系统。

该系统通过PLC对水塔水位进行实时监测和控制，实现了水塔水位的稳定控制和节约水资源的目标。

本论文详细介绍了系统的硬件组成、软件设计和系统调试，为读者提供了一种实用的水塔水位自动控制方案。

一、引言水塔是城市供水中重要的基础设施之一，它起到了调节和储存水的作用。

传统的水塔水位控制主要依靠人工操作，存在着很多问题，如操作不及时、水资源浪费等。

因此，设计一种基于PLC的水塔水位自动控制系统，可以提高水塔的运行效率和水资源利用率。

二、系统需求分析本系统需要实现以下功能：1.实时监测水塔水位；2.根据水位自动控制水泵的启停；3.实现水塔水位的自动调节；4.防止水泵过载和干运转等异常情况；5.实现远程监控和管理。

三、系统设计1.硬件组成2.本系统主要由PLC、水位传感器、水泵、电动阀门、通信模块等组成。

其中，PLC作为核心控制单元，负责数据处理和控制输出；水位传感器监测水塔水位；水泵和电动阀门负责水流的控制；通信模块实现数据传输和远程监控。

3.软件设计4.本系统的软件设计主要包括PLC程序设计和上位机监控软件设计。

PLC程序主要实现数据采集、逻辑控制和水泵启停等功能；上位机监控软件则通过组态软件实现数据的实时显示、参数设置和远程控制等功能。

5.系统调试6.在系统调试过程中，我们进行了硬件和软件的测试，验证了系统的稳定性和可靠性。

同时，我们还对系统的节能效果进行了评估，结果表明本系统可以有效地节约水资源。

7.系统功能完善与优化8.针对实际应用中出现的问题和不足，我们提出了相应的改进措施：首先，增加了水泵的故障检测功能，提高了系统的安全性；其次，优化了控制算法，提高了水塔水位的控制精度；最后，完善了上位机监控软件的功能，提高了系统的可操作性。

9.经济效益分析10.本系统的应用带来了显著的经济效益。

基于单片机的水塔水位监测报警控制系统

株洲师范高等专科学校物理与电子工程系毕业论文
基于单片机的水塔水位监测报警控制系统
姓名：刘治标
指导老师：肖利君
专业：应用电子技术
班级：07级应用电子班
学号：04207108
时间：2010-5-5至2010-5-28
摘
本设计从分析水塔水位报警器的原理和设计方法入手，主要基于单片机的硬件电路和语言程序设计,实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能的控制系统。本控制系统由A/D转换部分、单片机控制部分、数码显示部分、电机驱动部分、电机控制部分等构成。同时对各个部分进行了详细的论述，并给出了主要的流程图和软件设计程序。这是个简单而灵敏的监测报警电路，操作简单，接通电源即可工作。因为大部分电路采用数字电路，所以本水位监测报警器还具有耗能低、准确性高的特点。
P1.2(电机)
P1.3(报警)
0
0
0
1
电机运转
0
1
×
1
维持原状
1
0
×
0
故障报警
1
1
1
1
电机停转
0：电机工作 1：电机停止
控制信号由P1.2端输出，去控制电机。
为了提高控制的可靠性，使用了光电耦合；
由P1.3输出报警信号，驱动一支发光二极管进行光报警。
图2.2.2控制电路图
2.2.2 80C51芯片功能与引脚介绍
关键词：单片机；水位自动控制
From the analysis of the design of the towers level alarm principle and design method of the main based on single-chip microcomputer hardware circuit and programming language, achieve a level to realize automatic control, automatic protection and automatic control system of the audible and visual alarm function. This system consists of A/D conversion parts and single-chip microcomputer control section, digital display section, motor drive, motor control parts etc. For each part discussed in detail, and gives the main flow chart and design of the software program. This is a simple and sensitive monitoring alarm circuit, simple operation, turn on the power can work. Because most of the circuit USES digital circuit, so the water monitoring alarm also has low energy consumption and high accuracy.

(完整版)基于PLC的水塔水位控制系统毕业设计论文

可以提高供水系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性。
第2章可编程器简介
2.1可编程控制器的产生
可编程控制器是二十世纪七十年代发展起来的控制设备，是集微处理器、储存器、输入输出接口与中断于一体的器件，已经被广泛应用于机械制造、冶金、化工、能源、交通等各个行业。计算机在操作系统、应用软件、通行能力上的飞速发展，大大加强了可编程控制器通信能力，丰富了可编程控制器编程软件和编程技巧，增强了PLC过程控制能力。因此，无论是单机还是多机控制、是流水线控制还是过程控制，都可以采用可编程控制器，推广和普及可编程控制器的使用技术，对提高我国工业自动化生产及生产效率都有十分重要的意义。
3.2.1设计分析15
3.2.2可行性试验16
3.2.3可行性分析17
3.3水位闭环控制系统17
第4章PLC中PID控制器的实现19
4.1 PID算法19
4.2 PID应用20
4.3 PLC实现PID控制的方式20
4.4 PLC PID控制器的实现21
4.5 PID指令及回路表23
第5章系统硬件开发设计24
7.1本课题研究结论35
7.2课题存在问题38
第1章引言
在工业生产中，电流、电压、温度、压力、液位、流量、和开关量等都是常用的主要被控参数。其中，水位控制越来越重要。在社会经济飞速发展的今天，水在人们正常生活和生产中起着越来越重要的作用。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。因此给水工程往往成为高层建筑或工矿企业中最重要的基础设施之一。任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。就目前而言，多数工业、生活供水系统都采用水塔、层顶水箱等作为基本储水设备，由一级或二级水泵从地下市政水管补给。传统的控制方式存在控制精度低、能耗大、可靠性差等缺点。可编程控制器（PLC）是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前水位控制的方式被PLC控制取代。同时，又有PID控制技术的发展，因此，如何建立一个可靠安全、又易于维护的给水系统是值得我们研究的课题。

论文答辩-基于单片机水塔水位控制器的设计

超声波接收电路
• 超声波接Leabharlann 头采用与发射头配对的R，先将超声波调制脉冲转化为交变电压信号，经运算放大器放大后传送到音频译码集成块 LM567CN的引脚3。当输出端8脚由高电平跃变为低电平时，作为中断请求信号，送至单片机处理。
报警电路
该系统采用的是声光报警，当系统的液位超出或低于系统预先设定的警戒水位时,蜂鸣器就会响铃同时相应的发光二极管会发亮以提醒工作人员注意并进行监控。该系统采用了2只发光二极管分别代表超最高警戒水位和超最低警戒水位,并用1 只蜂鸣器来进行报警。当液位高于最高警戒水位时，P2.5为低电平， LED1发光；当液位低于最低警戒水位时，P2.4为低电平，LED2发光；当水位超最高警戒水位和超最低警戒水位时，蜂鸣器都会响，系统自动报警。
else {Warm = 1; } } else { Warm = 1; Motor1 = 0; Motor2 = 0; }
//其他情况电机停止
报警模块
系统仿真
• 仿真部分我是用Proteus软件模拟仿真一座 25.5米的水塔，最高警戒水位为23米，最低警戒水位为5米。
总结
本次毕业设计，我通过咨询导师和到学校图书馆查阅相关论文文献和参考书籍，熟悉了水塔水位控制器的工作原理、特点、发展现状和趋势。经过对比各种方法的优缺点和适用环境以及方案论证，我选用了超声波测量液位法。硬件电路设计部分介绍了时钟电路、复位电路、超声波发射接收电路等硬件电路的工作原理以及主控芯片的选择和功能特性。系统软件采用的是模块化设计，根据硬件电路写出各模块的流程图并用C语言编写了程序。用Proteus软件进行了调试和仿真，系统模拟仿真的结果表明：该控制器结构简单，准确度较高，且系统在运行稳定性方面有较理想的结果，在现实应用中应该能正常实现其作用。

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。

基于单片机水塔系统设计毕业设计论文

基于单片机水塔系统设计毕业设计论文摘要供水是一个关系国计民生的重要产业。

传统的人工供水方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，而水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，为此很有必要对水塔水位进行自动控制。

为了达到节能的目的，提高供水系统的质量，考虑采用单片机技术，设计出一套实用水位自动控制方案。

该设计主要基于单片机的硬件电路设计，在硬件基础上合理配合软件，实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能的控制系统，完成水塔水位控制系统的设计。

该控制系统由单片机控制部分、时钟显示部分、数码显示部分、电机控制部分、报警部分等构成。

再利用Proteus和Keil软件完成水塔水位控制系统硬件电路以及控制程序的设计，并进行了系统的调试和仿真。

因为它具有电路简单、操作方便、性能良好、可靠性高等优点，因此该设计具有一定的实用性。

关键字：供水；水塔水位；控制系统；单片机AbstractWater is an important property in the people's livelihood. Traditional artificial water supply is labor-intensive, low efficiency and difficult to guarantee security. However, the water tower level control system is widely used in water supply system of our residential community. For this reason, it is necessary for us to accomplish the automatic control of water tower level. In order to achieve energy saving and improve the quality of the water supply system, we can consider using Single-Chip Microcomputer technology and design a practical water level automatic control scheme. The design is mainly based on single-chip hardware circuit design. Based on hardware, the design is reasonable with software and achieves a control system of automatic water level control, automatic protection and automatic sound and light alarm. The control system consists of Single-Chip Microcomputer control section, clock display section, digital display section, motor control section, alarm section and so on. What’s more, we use Proteus and Keil software to complete the tower level control system’s design of hardware circuit an d control program and complete the control system’s debugging and emulation. Because it has the advantages of simple circuit, easy operation, good performance and high reliability. Therefore, this design has certain practical.Keyword：water supply; water tower level; control systems; SCM目录摘要 0Abstract (1)1 绪论 (4)1.1 课题研究背景 (4)1.2 课题设计意义 (4)1.3 课题研究状况 (5)2 设计方法及原理 (5)2.1 水塔水位的控制原理 (5)2.2 系统总体设计方案 (6)3 硬件设计 (7)3.1 硬件设计方案 (7)3.2 主芯片AT89C51 (7)3.3 光报警及显示电路 (10)3.4 键盘连接电路 (10)3.5 复位电路 (11)3.6 晶振电路 (11)3.7 数据采集电路 (12)4 软件设计 (13)4.1 程序流程图及其分析 (13)4.2 系统软件设计 (14)4.2.1Protues7软件概况 (14)4.2.2Keil介绍 (16)4.3 Protues与Keil C的联合仿真 (17)4.4 Keil C的调试步骤 (17)4.4.1建工程 (17)4.4.2新建文件 (18)4.4.3调程序转换成hex文件 (19)4.5 加文件到Protues (20)5 系统调试及仿真 (21)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录 (26)1 绪论1.1 课题研究背景在现在的科技发展中，科技给我们带来了丰富多彩，多样化的生活。

基于单片机的水塔水位控制系统的设计与仿真毕业论文

目录绪论 (1)1 总体方案 (2)2 水位控制硬件设计 (3)2.1电路总体框架图 (3)2.2LED数码管显示 (3)2.3电机驱动及显示 (4)2.4水位检测电路 (5)2.5声光报警电路 (6)3 软件部分 (7)3.1程序框图 (7)4 PROTUSE仿真显示 (8)总结 (11)参考文献 (12)绪论当今社会，科技以迅雷不及掩耳之势的速度发展着，人民生活水平也在不断的提高。

自动水位控制将给人们生活带来巨大的方便。

由于单片机有极高的可靠性，微型性和智能性，单片机已经广泛应用于我们生活和学习中，我们可以在许多领域见到单片机的身影，，小到玩具家电行业，大到车载、舰船电子系统，遍及计量测试、工业过程控制、机械电子、办公自动化、工业机器人、军事和航空航天等领域都可以见到单片机的身影。

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随即存储器RAM，只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器、计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

中央处理器CPU是单片微型计算机指挥、执行中心，由它读程序并执行指令。

CPU 功能，是以不同方式来执行各种指令。

有的指令涉及到各个寄存器之间的关系；有的指令涉及到单片机核心电路内部各功能部件的关系；有的则与外部器件发生关系。

总的来说CPU是通过复杂的时序电路来完成不同的指令功能的。

对于本设计单片机结构简单实用性强，功能齐全，技术先进，使实现这设计不难实现。

同时，C语言是单片机的重要“组成”，如果能掌握好C语言编程，这将很大程度上提高了开发效率。

1 总体方案本设计基于电阻式传感器并以水槽水位为模型，鉴于单片机液位测量装置的测量准确、重复性能好、功耗低、使用寿命长等特点，所以该设计以单片机为基础的水槽水位控制系统。

在实际中，水位自动控制电路是通过水位传感器对水位进行采样，将采样信号的水位高度转换为0～5 V 的直流电压，再经过 A/D 转换[12]后，将转换所得的8 路并行数字量送入单片机进行处理来来驱动电机的启停等。

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毕业论文（设计）题目：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。

AT89C51，A/DLevel control system based on microcomtrollerAbstractThe traditional water level control in production has been a dominantposition, 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 12 系统设计方案比较说明 33 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 43.2 单片机系统组成及工作原理 4系统组成 4工作原理 53.3 控制方案的设计 5设计思路 5方案设计 64 硬件设计84.1 单片机84.2 时钟电路94.3 电源电路114.4 传感器114.5 串行通信124.6 键盘电路134.7 水位显示电路134.8 A/D转换电路14ADC0809的内部逻辑结构14ADC0809的引脚图14A/D转换电路原理图 164.9 电机控制184.10 看门狗电路 184.11 稳压电路204.12 报警电路215 软件设计225.1 程序设计流程图225.2 程序设计23键盘程序23A/D转换子程序24初始化程序24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]。

基于单片机的水塔水位控制系统设计及仿真之欧阳语创编

欧阳语创编佳木斯大学毕业论文基于单片机的水塔水位控制系统设计及仿真学院信息电子技术专业通信工程班级 12级2班学籍号 12100640108姓名李方鹏指导教师周经国佳木斯大学2016年6月10日摘要随着社会的进步，生产工艺和生产技术的发展，人们对液位检测提出了更高的要求。

由于新型电子技术、微电子技术和微型计算机被广泛的应用，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，造价低等诸多特点，被应用到液位系统的控制中来。

单片微机在许多过程控制设备和产品中都得到广泛的应用。

由于其体积小，价格低，具有逻辑判断、定时计数、程序控制等多种功能，在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。

本文介绍了以LM型液位传感器，A/D 转换芯片ADC0809，以及AT89C51单片机作为主控元件的液位检测系统的设计方法。

通过软件和硬件的联合调试，实现了在一定范围内对水位的调节，动态显示出水位结果，实现报警，完全实现了任务书上的要求。

关键词：液位检测；A/D转换；LM型液位传感器；超限报警AbstractAs society advances, thedevelopmentofproductionprocesses and productiontechnologies,thedetectionofthelevelcontrol system have a higher demand. New electronictechnologyofmicroelectronics technologyand miniaturecomputers iswidely used. Single chip control systemtoset up operationswithhigh control accuracy, reliable performance, convenient,low cost,is applied to the level contral.This article describes theLM-typeliquid level sensorand A / Dconversion chip ADC0809, and AT89C51 microcontrollerasthemain control componentof theliquid level detectionsystemdesign methods. This article respectively from theliquid level detection, A/D converter, Digital display, Limit alarm and severalaspects ofthehardwarecircuit have conduct a more detailed description. Then the A/Dconversion process, Digital tubedisplay program, Limit alarm procedures haveafairly detailed, and using a flow chartfor further explanation.Throughjointdebuggingofsoftware and hardware, The basic realization oftheregulationonthelevelwithin a certain rangeofliquid level regulation, Dynamicallyshowsthelevelresults, Achieve alarm, Entirely Achievetherequirements ofthemission statement.Keywords:t heliquid level detection, A/D converter, lm-typeliquid level sensor, limit alarm目录摘要...................................................................................................................... ...i Abstract (ii)第1章绪论 (1)1.1 液位检测系统的概况 (1)1.2 国内外研究动态 (1)1.3本次毕业设计的意义 (2)1.4本次毕业设计的任务 (2)第2章硬件电路设计 (4)2.1硬件电路工作原 (4)2.2硬件电路设计 (4)2.2.1系统总体设计框图 (4)2.2.2核心芯片的介绍 (5)2.3 硬件电路各模块设 (10)2.3.1 电源电路设计 (10)2.3.2单片机最小系统电路设计 (10)2.3.3 显示电路设计 (11)2.3.4液位传感器的接口电路设计 (13)2.3.5A T89C51与A D C0809的接口电路设计 (13)2.3.6报警电路设计 (15)2.4 硬件电路总结 (15)第3章软件设计 (17)3.1 AT89C51的I/O口应用 (17)3.1.1P0口的信号输入 (17)3.1.2P1口的信号输入 (17)3.1.3P2口的信号输入 (17)3.1.4P3口的信号输入 (18)3.2 软件模块设计 (19)3.2.1主程序的设计 (19)3.2.2A/D转换的设计 (20)3.2.3显示子程序的设计 (21)3.2.4报警子程序的设计 (24)3.3 软件设计总结 (25)第4章联机调试 (26)4.1 仿真电路调试 (26)4.2 硬件电路调试 (27)4.3硬件电路调试出现的问题及解决方法 (28)4.4 软件程序调试 (28)4.5软件程序调试出现的问题及解决方法 (29)4.6联机调试总结 (29)第5章结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录1 (28)附录 2 (30)附录3 (31)附录4 (32)附录5 (33)第1章绪论随着人们生活水平和工业标准的提高，液位的检测越来越受到人们重视，检测的精度和实时性要求也越来越高，另外还要求系统能提供对液位的自动控制功能。