水位控制器课程设计

河南科技学院机电学院电子课程设计报告（论文）

题目：水位控制器

专业班级: 电气工程及其自动化132班

姓名：************

时间：2014.12.28～2015.01.10

指导教师：张伟邓丽媛

完成日期：2015年01月10日

水位控制器设计任务书

1．设计目的与要求

设计一个水塔或锅炉水位控制电路，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：

（1）多点水位实时采集和显示功能；

（2）当水位低时，启动水泵自动加水，达到高水位时自动停止水泵；

（3）当达到警戒水位（高水位或低水位）时，电路能够自动报警提示；

（4）具备报警消音控制功能；

（5）所设计的电路具有一定的抗干扰能力。

2．设计内容

（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；

（2）确定元器件及元件参数；

（3）进行电路模拟仿真；

（4）SCH文件生成与打印输出。

3．编写设计报告

写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

4．答辩

在规定时间内，完成叙述并回答问题。

目录

1 引言 (1)

2 总体设计方案 (1)

2.1 设计思路 (1)

2.1.1水位控制系统的流程图 (2)

2.1.2水位控制系统的流程 (2)

2.2总体设计框图 (2)

3 设计原理分析 (2)

3.1逻辑关系表 (2)

3.2控制原理 (3)

3.3 总控制电路 (3)

3.4局部仿真电路 (3)

3.5显示电路 (3)

4 总结与体会 (4)

参考文献 (5)

附录1 (6)

附录2 (7)

引言

随着现代科技的发展，智能化是未来科技发展的趋势。而且水是人类不可缺少的一部分，所以自动供水是非常重要的。水位控制乃为自动供水的核心。本文采用简单的数模电知识，运用逻辑电路控制电路。

总体设计方案

下图1为水位控制原理图。在水箱内的不同高度安装1根水位监测器，以感知

水位变化情况，能用数码管显示水箱的液位，液位分1，2，3档，当检测到水位低

于1档时，发出缺水报警，并通过继电器打开电磁阀M1M2向水箱供水，当水位超过1

档时，停止缺水报警，但M2继续供水，当水位超过2档时，M1开始供水，M2停止工

作直到水位达到3档为止，关闭电磁阀。接＋5V电源，1，2，3各通过一个霍尔元件，

当磁悬浮球经过霍尔元件时使霍尔元件表面产生压差并对外产生一个电压信号经

过处理后进入控制性系统。

设计思路

图 1

图 2

图 2

图 2 为水位模拟仿真图，经过采集信号后进行放大处理，然后进入控制系统。

水位控制系统的流程

3 设计原理分析

3.1 逻辑关系表

当三个采集点收集三个点传来的信号时，经过放大后处理后，使继电器工作，并驱动电机工作。

控制所用芯片 74LS00

74LS04 74LS02

图4

控制部分仿真

图 5

4 总结与体会

完成整个课程设计虽然很累但收获颇多。制作过程遇到的问题主要是原理图的设计以及修改补充，如档位增加，修改报警电路，整个过程集设计分析、动手操作、实物检测于一体。设计分析考验我们查找资料及知识积累和团队合作的精神，动手操作考验我们实际操作和美观设计的能力，实物检测考验我们分析错误、解决错误的能力。实验中我们不仅回顾了以前的书本知识，而且还学习到很多课外有关的知识和其他一些好的方法，实验就是一个不断进步的过程。

参考文献

[1] 康华光．数字电子技术基础（第五版）［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2006

[2] 付家才.电子实验与实践［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2004

[3] 卿太全，李潇，郭明琼．常用数字集成电路与应用［Ｍ］.北京：人民邮电出版社，2006

附录1 总体电路图

图6

附录2 仿真图