毕业论文：水塔自动上水系统的设计

毕业设计课题水塔自动上水系统的设计

学生姓名学号

业电子信息工程班级

院（系）

指导教师职称

第一章绪论

1.1 题目研究背景

今社会电子技术、计算机技术息信处理技术等正在发展，许多工业、农业也在逐步的智能化发展，在用水方面，它们不在是靠人工一天不停的检测来进行控制抽水供用，这样容易耗费大量的人力和物力，使用智化的水塔自动上水，它能在缺水时自动开使抽水补给所需的用水，节省了大量的时间、劳力和物力，也给人们在用水带来了更大的方便。水塔的自动上水经历了继电式自动上水装置，晶体管自动上水装置，集成式自动上水装置，微处理器自动上水装置。电继式采用了三个探测电极来检测水位的高低，使继电器开启或闭合来控制电机开停来达到控制水位的目地；晶体管自动上学装置用两只三极管的导通、管断，从而控制继电器达到控制水位的目的。；集成式自动上水在以前的基础上晶体更加先进、灵敏可靠和耐用；微处理器采用了先进的高新技术来控制

现代的水塔水位自动控制系统应包括一切以计算机（单片机、PC机、工控机、系统机）为信息处理核心的检测设备。因此，水塔水位自动控制系统包括了信息获取、信息传送、信息处理和信息输出等多个硬、软件环节。从某种程度上来说，水塔水位自动控制系统的发展水平表现了一个国家的科技和设计水平。

1.2毕业设计题目研究意义

对于当今社会的发展，高楼越来越多，工厂也越来越多水塔自动上水的应用也越来越广泛，水塔自动上水系统的设计符合当今社会的需求，它的成本较低，多半在人的接受范围，使用起来也非常方便，没水时它能自动补充水，不需人长时间的监控着它。它解决了高楼用水难的问题，有很大的实用性，同时也体现了它的社会价值。

第二章设计系统框图与工作原理

水塔自动水控制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。自动检测水位的检测系统能根据水位变化的情况自动调节。

水塔自动上水控制采用单片机进行主控制，利用水的导电性测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，用单片机对接收到的信号进行数据处理，完成水位的检测、控制及故障报警等功能。

2.1工作原理

单片机采集红外传感器的信号不同的红外传感器的信号分别代表不同的水位高度，将红外传感器信号进行处理来识别不同的高度，控制LED灯亮表明在加水

1、用三个红外传感器放在高中低三个位置（红外对管，固定在万能板上）；

2、三个位置都感应到物体说明，水是满的，三个位置都没有物体说明水是空的

3、如果中间位置和下面位置有物体说明有一半的水；

4、液晶屏显示水的位置（为0表示没有水，1表示水在最低位，2表示水在中间位，3表示水在最高位）

5、无水的时候，LED亮，表示自动在加水，水满了以后LED熄灭（表示自动加水的过程）

2.2系统结构框图

由于该系统一单片机为核心，配以一定的外围电路和软件，以实现水塔水位的控制功能，他有硬件部分和软件不分组成，系统设计方案的的结构框图如下图

2.1所示。

图2.1 水位控制系统原理框图

图2.1机构图

第三章系统硬件设计及说明

3.1硬件的基本组成

单片机89C52，30PF电容，10K电阻，220电阻。主电路包括开关，电源等。

3.2单元模块设计

3.2.1单片机的概述

随着大规模，超大规模集成电路技术的发展和计算机微型化的需要，把微型计算机的基本功能部件：中央处理器，存储器，输入/输出接口，定时器/计数器，中央系统等多种资源集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电路芯片就能构成一个完整的微型计算机，这种集成电路芯片被称为单片微型计算机，简称“单片机”。

单片机也被称作“单片微控制器”,“微控制机”，“嵌入式微控制器”。单片机一词最初是来源于“Single Chip Microrcomputer ”简称SCM。随着SCM在技术上，体系结构上不断的扩展其控制功能，单片机已不能用“单片微型计算机”来表达其内涵。国际上逐渐采用“MCU”（Micro Controller Unit）来替代他，形成了单片机界公认的.最终统一的名词。为了与国际接轨，以后应将中文“单片机”一词和“MCU”唯一对应解释。在国内因为“单片机”一词以约定俗成，故而可继续沿用。

3.2.2单片机的基本结构

微型计算机由硬件系统和软件系统两大部分组成，一般把二者构成的系统称为微型计算机系统。

微型计算机的硬件主要是由CPU(运算器和控制器)、存储器、I/O接口和I/O

设备组成，各组成部分之间通过地址总线AB (Address Bus)、数据总线DB (Data Bus)、控制总线CB (Control Bus)联系在一起。微型计算机的软件包括系统软件和应用软件两大类。软件与硬件相辅相成，共同构成微型计算机系统，缺一不可。图3.2 所示。

图3.2 8052单片机内部结构图

MCS-52单片机内部包括以下部件：

●1、兼容MCS51指令系统

●2、8kB可反复擦写(大于1000次）Flash ROM；

●3、32个双向I/O口；

●4、256x8bit内部RAM；

●5、3个16位可编程定时/计数器中断；

●6、时钟频率0-24MHz；

●7、2个串行中断，可编程UART串行通道；

●8、2个外部中断源，共8个中断源；

●9、2个读写中断口线，3级加密位；

●低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能

89C52的优点:

8K flash，256B RAM，32个I/O接口，看门狗，三个十六位定时器/计数器，六个中断矢量、两级优先权，一个全双工的串行口，片上的振荡器和时钟电路（不懂，好像没有这些东西）。另外，AT89S52设计了静态逻辑（不懂），可以将时钟频率降低到0Hz.用软件可以设置两种省电模式：

1.低电压空闲模式（The idle model），cpu不在工作，但是RAM、定时器/