基于单片机的水位控制系统设计.

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基于单片机的水位控制系统设计

..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。

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。

在上海,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。

上海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;深圳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,深圳的高校、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。

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

河南机电高等专科学校单片机原理及应用课程设计报告课题名称：基于单片机的水位控制系统设计专业：机电一体化技术班级：机电102学号：XXXX姓名：X X成绩：2012年06 月 5 日设计任务书一、设计任务1、利用单片机AT89C2051实现对高塔进行水位的控制；2、把水位探测传感器探得高塔中的水位送给单片机以实现对水泵加水系统和显示系统的控制；3、光报警显示系统电路，采用不同颜色的发光二极管来表示不同的水位情况4、水泵加水电路由继电器进行控制；5、分析工作原理，绘出系统结构原理图及流程图；二、设计方案及工作原理2.1 系统设计方案比较对于水位进行控制的方式有很多,而应用较多的主要有2种,一种是简单的机械式控制装置控制,一种是复杂的控制器控制方式。

两种方式的实现如下： (1)简单的机械式控制方式。

其常用形式有浮标式、电极式等,这种控制形式的优点是结构简单,成本低廉。

存在问题是精度不高,不能进行数值显示,另外很容易引起误动作,且只能单独控制,与计算机进行通信较难实现。

(2)复杂控制器控制方式。

这种控制方式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,以达到控制水位的目的。

本设计利用单片机设计一个水位控制系统，要求选择合适的水位传感器及电磁阀，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。

2.2 系统设计总框图2.3工作原理基于单片机实现的水位控制器是以AT89C51芯片为核心,由键盘、数码显示、A ／D 转换、传感器,电源和控制部分等组成。

工作过程如下：当水位发生变化时,引起连接在水位底部软管管内的空气气压变化,气压传感器在接收到软管内的空气气压信号后,即把变化量转化成电压信号;该信号经过运算放大电路放大后变成幅度为0～5 V 标准信号,送入A ／D 转换器,A ／D 转换器把模拟信号变成数字信号量,由单片机进行实时数据采集,并进行处理,根据设定要求控制输出,同时数码管显示液位高度。

基于单片机的水位监测报警系统毕业设计

P0口：
P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
P1口：
P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。与AT89C51不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX）
2.2.2
AT89系列单片机在我国得到了极其广泛的应用。由于AT89C52具有强大的功能，可以使我的设计更方便也更人性化。而且它很好的兼容MCS-51系列单片机的指令系统和引脚功能。它片内还含有Flash Memory，Flash Memory是一种电擦除和电写入的闪速存储器（记为FPEROM），在系统开发过程中可以很容易地进行程序修改，使开发和调试更为简单。
然而，高塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，随着生活质量的不断提高，许多农村甚至城市兴建的许多的房子现在都要实现自来水供水，所以现在很多家庭的楼顶都砌了高塔用来存储用水，然后对整个房子的用水进行共给。
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，十分不方便。以至于水用完之前不知道水已经很少了，等到用完了才知道没水了，如果是急需用水的情况下，那就十分麻烦，要等到加水之后才有水用；加水过程当中，还需要人时时刻刻检查水位情况，以防止水位超过最高的水位；这以上一系列的问题，都在期待一种简单、经济的高塔水位控制系统的诞生。

(完整word版)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摘要随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。

经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。

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。

介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用Proteus软件仿真。

关键字:电子；水位控制；单片机；ProteusAbstractWith the rapid development of microelectronics industry, intelligent MCU is widely used in electronic products, in order to enable students to have a deeper understanding of the intelligent controller controlled by single chip microcomputer. After a comprehensive analysis of selected by the intelligent liquid level controller MCU control as the research project, through training to fully stimulate students to analyze problems, to solve problems and the comprehensive application of knowledge potential. Based on the design of a single-chip microcomputer control system of water tower water level detection. This system can realize the water level detection, motor fault detection, processing and alarm functions, and realize the high, low water level warning alarm, high warning level processing. The interface circuit schematic diagram, the corresponding software design flow chart and assembler, and simulation with Proteus software.Keywords:electronic; water level control; MCU; Proteus1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。

基于单片机水位控制系统

目录1.引言............................................. - 4 -2.高塔设计方案..................................... - 4 -3.系统组成与工作原理............................... - 6 -3.1系统组成 (6)3.2系统工作原理 (6)4.单元电路设计..................................... - 6 -4.1单片机控制处理电路 .. (7)4.2传感器的选用 (7)4.3稳压电路的设计 (8)4.4光报警显示系统 (8)4.5继电器控制水泵加水电路 (9)4.5.1 继电器控制电路的原理图............................ - 9 -4.5.2 光电耦合器简介................................... - 10 -5.程序流程........................................ - 11 -6.系统仿真........................................ - 11 -6.1程序编译与加载 .. (11)6.2系统仿真 (12)6.3仿真结果分析 (15)7.结束语.......................................... - 15 -基于单片机水位控制系统摘要本文主要通过水位控制系统设计解决了人工加水的难题，该设计中主要涉及电源电路、水位探测传感电路、稳压电路、单片机系统、光报警显示电路、继电器控制水泵加水电路、以及高塔模型。

通过仿真实现了此次设计。

关键字：单片机，水位控制系统，PROTEUS仿真，80C52ABSTRACTIn this paper, the water level control system through the design of the artificial increase of water problems, mainly related to the design of power supply circuit, the water level detection sensor circuit, voltage regulator circuits,single-chip system, light alarm display circuit, adding water pump relay control circuit, as well as tower model. Achieved through the design simulation.Keywords:Single-chip, The water level control system, PROTEUS simulation ,80C521.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，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的高楼供水的水位控制系统就是其中之一。

基于单片机的水塔水位自动控制系统的设计【开题报告】

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

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。

基于单片机的水温水位控制系统设计

如今自动控制技术发展迅猛，各种智能控制设备不胜枚举.在早期水位和温度控制集中应用于大型工厂中，而在现代社会，不仅是工业设计、工程建设这些大项目中，而且人们的日常生活也需要实现水位与温度的有效合理控制。例如在大量集中需要锅炉用水的地方,掌握锅炉内的水位和温度，是确保系统的正常运行的必要条件。因此，水温水位控制在人们生活中有着极其重要的意义。如今技术发展成熟，各种电器种类繁杂，虽各有千秋，但其主要的智能化技术还是体现在水位和温度的控制上。
本次设计的控制系统是以单片机作为其主控芯片，因此是一种数字化的控制方式，通过传感器配合以模数转换器将水位水温信号转换为数字信号并通过单片机处理从而完成对水位水温的自动控制,利用数字式的温度传感器大幅度的提高了温度测量的精度，并且由于以单片机为控制芯片，可以通过编程方便地扩展其功能，能够满足不同的需求，因而具有巨大的现实意义。
1、单片机的选择
方案一：采用AT89C51单片机，它具4k的Flash闪存，128字节内部RAM,32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路.具有低功耗模式，在空闲模式下CPU停止工作，但允许其他系统的正常工作。
方案二：采用AT89C2051单片机，它具有15个I/O口，2KB可重复编程的Flash并具有128byte的RAM，，两个16位定时器，一个五向量两级中断结构，一个全双工串行口，2.7V—6V的供电范围，全静态工作频率范围为0Hz-24MHz,并配备有2级程序存储器，精度较高的电压比较器。由于其I/O资源较少，不能满足系统的需求。
早期通过模拟电路实现的水位和温度参数控制上存在很多弊端，如电路复杂，成本较高，可靠性低，易受环境影响、扩展功能差等缺点。相比之下,如今数字控制对这一现状有了明显的改善，特别是传感器的发展与应用，使得这一技术的准确度也明显提高。

CZJ-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1001班姓名：学号： 2 指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年 3 月 7 日评语：考勤（10）守纪（10）过程（40）设计报告（30）答辩（10）总成绩（100）基于单片机水位控制系统设计摘要：基于单片机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。

关键词：AT89C51；74LS373；水位控制1.引言该方案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。

2.设计方案2.1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+5 V连通。

因此b、c两端的电压都为+5 V即为“1”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“1”状态，c端为“0”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。

图1水塔水位控制原理图3.电路设计水塔水位控制系统主要由CPU(AT89C51)、水位检测接口电路、报警接口电路、存储器扩展接口电路、复位电路、时钟振荡等部分组成。

基于单片机的水库水位报警系统设计

基于单片机的水库水位报警系统设计本文旨在设计一个基于单片机的水库水位报警系统。

水库水位报警系统在水利工程中具有重要的作用，可以及时监测水库的水位变化并发出报警信号。

本文将探讨水库水位报警系统的设计原理和实现方法，旨在提供一种可行的解决方案。

本文的研究目的是设计一个可靠、有效的水库水位报警系统。

通过该系统，可以实时监测水库的水位，并在水位异常时及时发出报警，以便采取相应的措施。

本文将重点讨论以下几个方面的内容：单片机的选择与使用：选择适合水库水位监测的单片机，并了解其基本原理和编程方法。

传感器的选择与接口：选择合适的水位传感器，并设计相应的接口电路将传感器与单片机进行连接。

水位报警算法：设计合适的算法，实时监测水位数据并判断是否触发报警条件。

报警信号的输出：设计报警信号的输出电路，使其能够及时发出报警信号，以便采取相应的应对措施。

通过以上研究内容的探讨和实践，本文旨在提供一个可靠的水库水位报警系统设计方案，为水利工程中的水文监测提供有效的支持。

本文将详细描述水库水位报警系统的设计方案，包括硬件和软件部分。

硬件设计水库水位报警系统的硬件设计主要涉及以下方面：传感器选择：选择合适的水位传感器用于检测水库水位，并将水位信号转换为电信号。

单片机选择：选择适用于水位报警系统的单片机，具备足够的计算和控制能力。

电源电路设计：设计合理的电源电路，确保系统稳定可靠。

报警器设计：设计报警器电路，当水位超过安全范围时发出警报信号。

软件设计水库水位报警系统的软件设计主要包括以下内容：数据采集和分析：通过单片机进行水位数据的采集和分析，实时监测水位情况。

报警逻辑设计：设计合理的报警逻辑，当水位超过设定的安全范围时触发报警。

报警信号输出：通过单片机控制报警器电路，触发报警信号输出。

用户界面设计：设计简洁直观的用户界面，用于显示水位信息和报警状态。

通过以上硬件和软件设计，水库水位报警系统能够实时监测水位情况，并在水位超过安全范围时及时发出报警信号，提供有效的安全保障。

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。

基于单片机的水位检测与控制系统的研究与设计

摘要现代传感技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术和新工艺、新材料的发展为智能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。

在工业、国防、科研等许多应用领域，智能检测系统发挥着越来越大的作用。

随着社会的进步、生产工艺和生产技术的发展，人们对液位的检测与控制提出了更高的要求。

而新型电子技术微电子技术和微型计算机的广泛应用于普及，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控制中来。

本设计用液位检测集成芯片LM1042、A/D转换芯片A/D574A、继电器、水泵，以及AT89C51单片机作为主控元件的液位检测与控制的原理、电路及监控程序。

用LM1042液位检测集成芯片测量液位，具有测量精度高、速度快、可靠、稳定等优点；采用单片机来控制液位信息的采集，并且计算出真实液位值，通过运算判断是否超限报警，使检测与控制具有更高的智能性。

关键词：AT89C51；AD574A；液位检测；LM1402；超限报警；继电器；水泵.ABSTRACTModern sensing technology, electronic technology, computer technology, automatic control technology, information processing technology and new technology, new material for the development of the intelligent detection system development has brought an unprecedented miracle. In industry, national defense, scientific research and many other fields of application, intelligent detection system is playing the more and more major role. Along with the progress of the society, the production technology and production technology development, the people to the level of test and control put forward higher request. And the new electronic technology of microelectronics technology and microcomputer's widely used in popularity, single-chip microcomputer control system with its high control accuracy, high performance is stable and reliable, setting, convenient operation, cost low characteristic, has been applied to the liquid level control systems. This design with liquid level detection integrated chips LM1042, A/D converse.Keywords: AT89C51; AD574A; The liquid level detection; LM1402; Overrun alarm; Relay; Water pump.目录第一章绪论 (1)1.1水位检测技术的应用与发展 (1)1.2水位检测系统设计的意义 (1)1.3本设计研究的内容和方法 (1)第二章系统硬件设计 (3)2.1系统总体功能概述 (3)2.2核心芯片的选择 (4)2.3硬件原理图 (10)第三章系统软件设计 (15)3.1软件功能概述 (15)3.2主程序设计 (16)3.3定时器T0中断服务程序 (17)3.4A/D转换子程序 (18)3.5LED显示子程序 (18)第四章结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)附录一主程序代码 (22)附录二电路图 (26)附录三PCB版 (27)第一章绪论1.1 水位检测技术的应用与发展当今的工业领域中液位检测对许多自动控制方案来说都至关重要。

基于单片机的水位监测系统的设计与实现

基于单片机的水位监测系统的设计与实现近年来，水位监测系统越来越受到人们的关注，尤其是在涉及到水资源调度方面更是不可或缺。

本文将分步骤介绍基于单片机的水位监测系统的设计与实现。

一、系统设计1.需求分析：根据所需的功能要求，我们可以确定这个监测系统需要实现对水位的实时监测和数据采集，并将采集的数据通过LCD屏幕显示出来，以便于实时观察。

同时，还需要提供人机交互界面，方便用户对系统进行设置和操作。

2.系统结构设计：针对所需的功能设计了一个基于单片机的水位监测系统结构，系统由传感器、单片机、LCD液晶显示屏和人机交互键位构成。

3.硬件设计：根据上述的系统结构图，进行硬件设计，其中包括传感器和其他硬件设备的连接方式的确定。

可以将Ds18B20温度传感器与水位传感器通过MCU主板的引脚进行连接，并将LCD液晶显示屏与MCU主板通过I2C总线连接，实现数据的显示和控制。

4.软件设计：基于硬件设计，对软件进行设计，主要包括传感器数据采集、数据处理、数据显示和人机交互。

程序在MCU主板上进行编译和下载，通过编程实现各个模块的功能。

二、系统实现首先，将MCU主板与传感器、LCD液晶显示屏和人机交互键位连接起来，确保各个硬件设备都能正常工作。

然后，使用编译器编写程序，将编译后的程序下载到MCU主板中。

在系统运行时，系统会通过传感器采集水位数据和温度数据，并将采集到的数据进行处理后，通过LCD液晶显示屏进行显示。

当系统发现水位或温度超过预设阈值时，会通过人机交互界面进行警报提醒。

三、系统优化在实际应用中，系统需要对所收集到的数据进行相关统计和分析，以便对水资源的使用和保护进行优化。

此外，还需要对系统进行进一步的升级，实现远程监测和控制，以方便用户进行操作和管理。

四、总结本文介绍的基于单片机的水位监测系统，实现了水位和温度的监测和数据采集、数据处理、数据显示和人机交互等功能，具有实用性和可操作性。

在未来，不仅需要进一步优化系统功能，还需要将其推广和普及，以便更多的用户能够受益。

基于单片机的水位控制系统设计

摘要本设计简单，方便，采用了我们周围能所接触到的元器件，使电路看起来更简单；以单片机STC12C2052AD为核心控制水塔水位，利用简易的水位传感器进行水位信号采集，通过单片机对采集来的信号进行处理后，以便控制水泵工作。

水位超出额定量的话该设计会发出警报，切用数码显示管现实水位的高度。

本设计能替代人员在水塔附近站岗或者留寝的麻烦，对人力资源有一定的节省。

关键词STC12C2052AD；水位传感器；水位控制；分压；AD转换目录摘要 (1)目录 (2)第一章引言 (3)第二章 STC12C系列单片机特点及简介 (4)2.1 STC12C2052AD系列单片机简介 (4)2.2 STC12C2052AD单片机I/O口结构 (6)2.3 AT89C51系列单片机简介 (7)第三章硬件电路设计 (11)3.1传感器控制电路 (11)3.2 显示电路 (12)3.3 电源电路 (13)3.4 报警电路 (17)第四章软件设计 (18)4.1 软件总体设计 (18)4.2 水位测量部分软件设计 (18)4.4 编写程序 (22)第五章总电路图 (26)结论 (27)参考文献 (28)第一章引言在全球电子工业的迅猛发展核电在产品市场日益激烈的大环境下我国电子产品发展趋势也从不符合实际的设计和发明电子产品，演变成了符合实际生活的发展需求。

从成本高、体积大、电路不稳定、不切实际生活的应用、操作急难等劣势中逐渐得变成成本低、体积小、工作可靠性高、操作简单、维修方便等方面发展。

本设计也合乎社会发展的需求，也吸取了这些新一类产品的优点所在，本设计有电路简单，成本低，操作方便，维修简单即相对工作可靠性较高的优点。

本设计重点落在电路的成本和操作维修方面。

故对一些小家庭和小工厂及一些不需用极高的精度的场合使用极佳。

本次设计中我着重于叙述单片机和传感器两个重要环节。

因为在完整的水位控制器中单片机和传感器是非常重要的。

我比较了AT89C51单片机和STC12C2052AD单片机的I/O接口，A/D转换器（这里STC89C51没有A/D转换器），等内部功能，悬着了性能比较好的单片机，传感器也是比较了一些始终现在流行的功能较好的，但成本较低的单片机。

基于单片机的水位测量及控制电路设计

基于单片机的水位测量及控制电路设计
随着现代社会的不断发展，单片机的使用越来越广泛，在电气领域有着广泛的应用。

例如，基于单片机的水位测量及控制电路设计，能够实现对水位及水流速率的准确检测控制，监测水位及流量是水力管理系统中不可或缺的一部分。

以下将介绍基于单片机的水位
测量及控制电路设计及其实施过程。

基于单片机的水位测量及控制电路设计主要包括以下几部分：计算机、传感器、模拟
数模转换器、模拟数字转换器、放大器、计算单片机和控制输出器。

首先，将传感器安装在测量管以及被测体内，以实现实时测量水位、水流及温度值。

接着，将测量值传输到模拟数字转换器，在模拟数字转换器中将测量值转换为数字信号，
并传输到计算单片机，由计算单片机进行实时的数据计算处理，计算机利用计算单片机处
理的数据进行进一步的信息处理和输出，以实现水位测量及控制的功能。

基于单片机的水位测量及控制电路的优势在于能够实时检测水位、流量及温度等多种
参数，所用到的元器件少、采用高精度的数据采集控制芯片，可提高电路的可靠性以及减
小噪声。

最后，基于单片机的水位测量及控制系统控制电路的实现过程，需要用到地面模块、沉浮模块和PCB电路的设计，以及软件开发编程，以验证和保证电路控制系统的有效
性及可靠性。

综上所述，基于单片机的水位测量及控制电路设计虽然复杂，但是能够满足实时安全、准确的测量和控制，大大提高工业管理中测量和控制的要求，可以有效地实现水资源及水
位控制，以及确定水质和水位变化趋势，为水资源的长期有效利用提供了强有力的技术支撑。