基于单片机的水位检测控制系统设计

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基于单片机水位检测仪控制系统的设计

基于单片机水位检测仪控制系统的设计

目录摘要 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

1绪论 .. (2)1片机高塔水位控制系统 (2)2术参数和设计任务: (2)3设计背景 (2)4设计意义 (3)2 51单片机基础 (4)2.1单片机概述 (4)3硬件设计 (6)3.1、单片机最小系统电路设计 (6)3.2、水位检测传感器的选用 (7)3.3、稳压电路的设计 (8)3.4、光报警电路的设计 (8)3.5、水泵的介绍 (9)3.6、继电器控制水泵加水电路 (10)3.7、电源电路 (12)4设计语言及软件 (13)4.1汇编语言介绍 (13)4.2wave6000软件介绍 (13)4.3Proteus软件介绍 (15)5软件设计 (18)5.1、系统原理 (18)5.2、系统结构图 (18)5.3、控制方案说明 (19)5.4、系统组成及原理 (19)5.5系统总原理图 (21)5.6系统总程序如下 (22)5.7低水位的程序设设计 (24)5.8中水位程序设设计 (24)5.9高水位程序设设计 (24)5.10故障程序设设计 (25)总结 (26)参考文献 (27)1绪论1片机高塔水位控制系统本课程设计要求:在高塔的内部我们设计一个简易的水位探测传感器用来探测三个水位,即低水位,正常水位,高水位。

低水位时送给单片机一个高电平,驱动水泵加水,红灯亮;正常范围的水位时,水泵加水,绿灯亮;高水位时,水泵不加水,黄灯亮。

本设计过程中主要采用了传感技术、单片机技术、光报警技术以及弱电控制强电的技术。

2术参数和设计任务: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;3设计背景目前,水位控制在日常生活及工业领域(工厂,农场,学校等用水量大的场所)中应用相当广泛,比如水塔,地下水,水电站情况下的水位控制。

基于单片机的水位检测与控制系统方案

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。

基于单片机的水位监控系统设计

基于单片机的水位监控系统设计

水资源已成为中国当前和未来发展重要资源,因此对水资源的合理利用有重要意义。

在我国很多地方都需要水位监测,如工厂蓄水池、农田灌溉用的水库、江河水位等等,因此利用现代化的通信手段对水资源进行测控以及使用计算机管理系统来实现对水位监测点现场水位等数据的采集与监测,并可在水位信息管理平台上进行水位数据的存储、显示、查询等,将是对水资源实现科学管理的一个重要手段。

本文从经济性和可靠性出发,在实验的基础上,设计了一种能够实现水位自动控制的装置。

单片机技术的测控系统以其体积小,可靠性高而被广泛采用。

本文对该测控系统进行了分析设计。

首先,设计针对系统所使用的单片机的性能和发展情况做了简单介绍;对超声波传感器的原理做了简单分析,对系统使用的模/数转换芯片ADC0809也做了性能方面的简单说明。

其次,论文重点对测控硬件、软件的组成进行了分项、模块化逐步分析设计。

对各部分的电路一一进行了介绍,最终实现了该系统的硬件电路。

绘制了电路原理图。

关键词:单片机、ADC0809、软件系统、硬件系统Abstract- 1 -The water resources has become China's current and future development of the important resource,It has important significance for the rational utilization of water resources. In many places of our country need to water level monitoring, such as plant reservoir, reservoirs, irrigation water level and so on, therefore the use of modern means of communication to measure and control the water resources as well as the use of computer management system to realize the acquisition and monitoring of data level monitoring in field level, and water level data storage, in the water level information management platform display, query and so on, is an important means to realize the scientific management of water resources. This paper from the economic and reliability point of view, on the basis of experiment, a device which can realize automatic water level control is designed.Control system of single chip microcomputer technology with its small size, high reliability and is widely used in. The paper analyzes the design of the measurement and control system. First of all, the performance and the development of the design used in the single chip microcomputer is introduced briefly; principle of the ultrasonic sensor to do a simple analysis, the system uses the analog-to-digital conversion chip ADC0809 haalso made the simple description of properties.Secondly, the paper focuses on the measurement and control hardware composition, software for the breakdown, modular design analysis phase. On the part of the circuit one one is introduced, the final realization of the system hardware circuit. Drawing the circuit diagramKeyword: MCU, ADC0809, software system, hardware system第一章引言- 2 -1.1 课题研究的意义及作用中国水之源总量居世界第六位,人均占有水资源量仅为世界人均占有量的四分之一,并且在地域上分布很不平衡,长江以北的广大地区,特别是北方大、中城市大部分地区处于缺水状态,水资源短缺已成为制约我国经济发展的一个重要因素。

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

..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

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。

基于单片机的水位检测控制系统设计

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。

基于单片机的水位雨量自动检测系统的设计

基于单片机的水位雨量自动检测系统的设计

基于单片机的水位雨量自动检测系统的设计设计概述本文介绍了一种基于单片机的水位雨量自动检测系统。

该系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块组成。

系统可以实时监测水位和雨量,并将数据显示在LCD屏幕上。

此外,该系统还具有数据存储功能,可以将数据存储在系统存储器中。

通讯模块可以让用户通过远程访问来获取数据。

系统硬件设计该系统的硬件设计包括传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块。

传感器使系统能够检测水位和雨量。

该系统使用超声波传感器来检测水位,并且使用雨量传感器检测雨量。

这些传感器将数据传输到单片机上。

单片机是系统的核心。

它从传感器中读取数据,并在LCD显示器上显示水位和雨量的实时值。

这个系统使用ATmega16单片机作为主控制器。

这个单片机还可以存储数据,并与通讯模块进行通信。

LCD显示器用来显示系统检测到的水位和雨量。

它可以显示当前值、历史值和报警信息。

存储器用来存储检测到的数据。

这个系统使用EEPROM作为存储器。

EEPROM可以存储长期的数据,并且不会丢失数据。

通讯模块用于远程管理系统。

用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据。

软件设计该系统的软件设计主要包括传感器读取模块、数据存储模块、报警模块和通讯模块。

传感器读取模块负责从传感器读取水位和雨量数据。

该模块使用ATmega16的IO口来读取数据,并将读取到的数据传输到单片机上。

数据存储模块负责将检测到的数据存储在EEPROM中。

这个模块使用单片机的存储器来存储数据,并可以通过通讯模块进行访问。

报警模块在检测到预设的水位或雨量阈值时触发。

当达到阈值时,该模块会向用户发送警报信息。

通讯模块负责将数据传输给用户。

用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据,并可以远程控制系统。

实验结果本系统在实验中能够准确地检测到水位和雨量,并通过LCD显示屏及时显示检测到的值。

数据存储功能能够有效地存储检测到的数据,预警功能在达到预设值时能够发出警报。

基于单片机的水位检测与控制系统的研究与设计要点

基于单片机的水位检测与控制系统的研究与设计要点

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

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

基于单片机的水位监测系统的设计与实现一、引言水位监测在许多领域都具有重要的作用,如水利工程、环境监测、农田灌溉等。

传统的水位监测方法存在着人工操作困难、数据处理复杂等问题。

因此,设计一个基于单片机的水位监测系统以自动化地实现水位的监测和数据采集具有重要意义。

二、系统设计2.1 系统概述本水位监测系统通过使用单片机作为中心控制器,借助传感器实时采集水位信息,并通过显示屏进行实时展示。

2.2 硬件设计2.2.1 单片机选择根据任务要求,选择适合的单片机进行设计,常见的单片机有STM32系列、Arduino、Raspberry Pi等,本设计选择STM32作为中心控制器。

2.2.2 传感器选择根据实际需求,选择合适的水位传感器,常见的有浮子式水位传感器、压阻式水位传感器等。

本设计选择压阻式水位传感器。

2.3 软件设计2.3.1 程序流程编写相应的程序,实现水位数据的采集和处理,以及显示屏的控制与展示。

2.3.2 数据处理在采集到的水位数据基础上,进行数据处理,如滤波、校正等,提高数据稳定性和准确性。

三、系统实现3.1 硬件实现根据设计要求,搭建硬件电路,将单片机和水位传感器进行连接,确保各部件正常工作。

3.2 软件实现编写相应的程序,通过单片机的IO口进行数据采集和处理,实时展示水位信息。

四、系统测试与结果分析4.1 测试方法利用水箱进行模拟测试,逐步调整水位并记录数据,验证系统的功能和准确性。

4.2 测试结果分析测试结果,对比设定和测量值,检验系统的准确性和稳定性。

4.3 结果分析对测试结果进行分析,讨论系统的优缺点,并提出改进和优化方案。

五、总结与展望5.1 总结通过本次设计与实现,成功搭建了基于单片机的水位监测系统,实现了水位数据的自动采集和实时展示。

5.2 展望进一步完善系统功能,并结合互联网技术,实现远程监测和数据云端存储,为水位监测提供更便捷的解决方案。

六、参考文献1.《单片机技术与应用》,杨文胜,电子工业出版社,2018年。

基于单片机的水位监测报警系统毕业设计

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

(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

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。

基于单片机的水位控制系统设计

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

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

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。

基于单片机的水位控制系统设计

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题名称:基于单片机的水位控制系统的设计专业:班级:学号:姓名:成绩:2012年05月29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

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

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

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。

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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。

表1-1中将几类典型的水位检测仪进行了对比。

表1-1 国内水位监测仪对比目前国内使用的大多数为SW40-1型日记水位计,LN-3型数字水位仪,WS-1040自动检测仪,其发展趋势都是向数字化、智能化方向发展。

1.2国外发展概况国外一些发达国家在水位监测设备水平上也存在着较大的差异,其中美国和荷兰的产品在技术性能上代表着当今世界的先进水平。

近年来,水位监测已经融入了更多的技术,例如美国和日本等国已相继推出水位水质监测设备,并已经走进国内的市场了。

下表1-2就是国外水环境监测仪器的对比表。

表1-2 国外水位检测仪对比1.3设计目的设计基于单片机的水位检测控制系统,设计水位探测传感器用来探测三个水位,即低水位,正常水位,高水位。

低水位时送给单片机一个高电平,驱动水泵加水,红灯亮;正常范围的水位时,水泵加水,绿灯亮;高水位时,水泵不加水,黄灯亮。

本设计过程中需要应用到传感技术、单片机技术、光报警技术以及弱电控制强电的技术。

1.4设计意义水是一种宝贵的资源,在生产生活中,水也是不可或缺的,在生产中需要对水位进行控制,防止浪费或者不够用,这是就需要对水位进行控制,如果使用专职人员来对水位进行控制,既不能够进行精确控制,又不能保证长时间控制,是极大的浪费人力物力,如果使用单片机来控制水位的话,则是极大的节约了人力物力,而且满足工业生产中的安全,可靠,简单等需求。

2总设计2.1设计的技术要求1、利用单片机STC90C516RD+实现对水塔进行水位的控制——单片机技术;2、把水位探测传感器探得水塔中的水位送给单片机以实现对水泵抽水系统的控制——传感技术;3、设计光报警显示系统电路,采用发光二极管来表示系统出现故障时的情况——光报警技术;4、水泵加水电路由继电器进行控制——弱电控制强电技术;5、分析工作原理,绘出系统结构原理图及流程图。

2.2应解决的主要问题1、高新技术的应用,应该充分利用先进的传感器技术、计算机技术、通讯技术于一体,采取多种高新技术的集成。

2、产品的系列化,应该注重系统的集成,不仅着眼于单机,更注重系列、通用集成。

未来的检测控制仪将由传感器,采集系统,通讯系统等部分组成,各部分相互独立而又通用。

3、注重性价比,在重视高档仪器开发的同时,更应该降低设备研发以及生产的成本。

4、研发准则发生变化,不应该一味的追求高精尖,而应该将研发转为“恰到好处”。

5、水位检测控制有些时候是需要在非常恶劣的环境条件下工作的,所以要严格控制各个生产环节,提高产品的质量保障。

2.3设计原理本设计的原理是利用水位高度传感器将水位的高度数据返回给单片机,然后单片机根据水位高度在某个设定好的I/O口输出一个低电平信号,通过三极管放大后,控制光电耦合器,在驱动继电器就可以对电机的开关进行调节了,用以实现对水位的控制。

在出现系统报错的状况后,单片机关闭电机,输出两个低电平信号驱动LED 灯和蜂鸣器对现场工作人员进行报警,提示他们系统出现问题,应该尽快解决问题。

在外接多功能数据采集仪器以后,可以将现场的数据,如实时水位,两个电机的工作状态,实时进水流量,实时出水流量等众多数据通过无线或者有线的网络传输,传送到远端的监控室。

这样就可以通过远程的电脑主机看到工业现场的设备运行状况以及进行控制了。

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