基于单片机的水塔水位控制系统(精)

基于单片机的水塔控制系统

基于单片机的水塔控制系统基于单片机的水塔控制系统基于单片机的水塔控制系统设计摘要水塔是大型养殖场必不可少的部件，主要的功能是为家畜提供饮用水，冲洗养殖圈。

对水塔的管理不仅仅决定了家畜的生长，而且也关系着养殖场的收益。

在传统的管理方式下，水塔的管理是由相应的工作人员对水塔进行监视。

然而，人工管理方式存在很大的弊端，例如对水塔中水位的控制，要时刻的监控，尤其在夜间时，工作人员稍有疏忽，就会出现缺水现象。

若家畜缺水，家畜就会饮用地面上的脏水，这将致使家畜生病，不利于家畜的健康生长；若情况较为严重，将导致家畜在养殖圈中踩踏、撕咬，就会发生伤亡，直接降低养殖场的收益。

因此，对水塔的管理显得十分重要。

如果能够使用精密的、自动化的控制系统，则可以最大限度的降低缺水机率，同时也能有效提高养殖场的收益。

本文设计的是以单片机作为控制中心，运用单片机控制技术管理水塔中的水位，并实现了报警和手动、自动切换功能。

该水塔控制系统操作方便、降低工作人员的工作量，比较符合养殖场对水塔的管理。

关键词单片机水位控制报警引言 1.1 研究意义在当社会经济高速增长的同时，水在人们的生活、生产中起着重要的作用。

一旦出现缺水，轻则给人们生活带来极大的不便，重则出现造成严重的生产事故并造成不可挽救的经济损失。

因此，对供水系统的控制显得十分重要。

水塔是我国广泛应用的供水系统，传统的水塔水位控制方式存在很大的弊端，需要工作人员的时刻监控，不仅劳动强度大，而且工作效率低，最重要的是供水的安全性难以保障。

而自动控制则不需要工作人员的时刻监控，水塔控制系统能自动地调节水塔中的水位以保持恒定，以满足人们生活中用水需求。

在大型养殖场中，对家畜的饮用水控制显得十分重要，稍有不慎则会出现缺水现象。

若家畜缺水，家畜就会饮用地面上的脏水，这将致使家畜生病，不利于家畜的健康生长；若情况较为严重，将导致家畜在养殖圈中踩踏、撕咬，就会发生伤亡，直接降低养殖场的收益。

单片机，它是在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分，它的出现使众多自动化控制系统得以实现。

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。

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。

基于单片机的水位检测与控制系统(word文档良心出品)

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。

基于单片机的智能水塔水位控制系统设计_袁新娣

基于单片机的智能水塔水位控制系统设计＊袁新娣(赣南师范学院物理与电子信息学院,江西赣州　341000)摘　要:为了克服传统的浮子系统控制水塔水位的不足,本论文设计了一种实时无线水位智能监测系统,该系统以A T 89S 52单片机为核心,通过安装在水塔上的超声波传感器测量出水位后,单片机与设定的水位上下限进行比较决定是否接通或断开抽水机电路,同时该单片机通过无线发射器把数据发至中控室的单片机以显示水塔水位.论文从硬件设计与软件设计两方面进行了阐述.实践表明:该系统简单可靠,实用性较强.关键词:水位;单片机;超声波传感器;无线发射器中图分类号:T P 212.11 文献标识码:A 文章编号:1004-8332(2010)06-0052-031　系统概述目前,我国处理生活或工厂供水主要采用的是水塔形式,为了防止水塔水位过高而溢水,或水过少而出现用水时的等待现象,应当控制塔内水位始终保持在一定范围.目前,控制水塔水位常用的方法是由浮子检测水位,通过浮子杠杆原理接通或断开抽水机工作电路,这种系统精确度与可靠性都不高,而且很难实时查看水位高低,如果要调整控制水位的上下限也非常不方便.本论文设计了一种智能水位控制系统,首先通过传感器实时检测水塔水位,然后把水位数据传送到水塔处的单片机,单片机把数据与所设定的水位上下限作比较,如果水位低于下限,则启动抽水机抽水,保证水塔的水足够,如果水位达到了上限,则及时停止抽水,防止“溢塔”而浪费水,并且水位的上下限随时可以根据实际情况由拨码开关进行调整;同时该单片机控制无线发送器把水位数据发送到中央控制室的单片机处显示,实现实时监测目的.此系统可以对单个水塔水位进行控制,也可以扩展到对一定距离范围内的多个水塔进行控制.2　系统硬件设计2.1　系统框图图1　系统总体框图系统总体框图如图1所示.由图中可以看出,系统主要由水位检测及无线发送部分和水位数据无线接收两部分组成,控制的核心元件是单片机.图1中的(a )部分是安装在水塔处,(b )部分安装在中央控制室实现水位显示.其中(a )的超声波接收与超声波发送模块用于水位的测量,N R F 24L 01无线发送模块用于把水位数据实时发送到(b )中的N R F 24L 01无线接收器.数据的显示使用液晶显示器L C D 1602.在实际运用中,水位检测及无线发送部分可以扩展到125个,而水位数据无线接收部分只需一个,这就是多发一收,从而实现对一个区域内多个水塔的水量进行监测控制.2.2　系统主要模块硬件设计2.2.1　单片机控制器的介绍该系统中,单片机是控制的核心模块,分析处理传感器检测的数据,接收或发送数据等.本系统采用的单片机是A t m e l 公司生产的A T 89S 52,该单片机是一种低功耗、高性能C M O S 8位微控制器,使用高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C 51产品指令和引脚完全兼容.A T 89S 52具有以下标准功能:8k 字节F l a s h ,2010年赣南师范学院学报 №.6第六期 J o u r n a l o f G a n n a n N o r m a l U n i v e r s i t y D e c .2010＊收稿日期:2010-09-15 修回日期:2010-10-19　作者简介:袁新娣(1974-),女,江西瑞金人,赣南师范学院物理与电子信息学院讲师,主要从事电子信息方面教学与研究.DOI :10.13698/j .cn ki .cn36-1037/c .2010.06.026256字节R A M ,32位I /O 口线(P 0,P 1,P 2,P 3),看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路等,更详细的原理请参照参考文献[1].2.2.2　超声波收发器模块的设计本系统使用超声波收发器作为测量水塔水位的传感器.该器件能测量自身到水面之间的距离,由超声波发送电路和超声波接收电路组成,本模块的设计主要参照了参考文献[2]来进行的.超声波发射电路原理如图2所示,单片机的P 2.4端口发出40K H Z 的方波信号,然后信号分成两路送出,其中的一路经反向器74L S 4069后送到超声发射管T 的一个电极,另一路经两次反向后送到发射管T 的另一个电极,这样做目的是为了增强超声波发射强度和提高电路驱动能力.电阻R 1和R 2作为上拉电阻作用有两个:第一是提高反向器输出高电平的驱动能力;第二是增加超声波发射管T 的阻尼系数,缩短自由振荡的时间.超声波接收电路原理如图3所示,该部分主要由超声波接收探头R 及红外检波接收芯片C X 20106A 组成,因接收芯片C X 20106A 的载波频率为38K H Z ,而上述超声波发射电路发出的超声波频率为40K H Z ,两者较为接近,所以利用该芯片制作超声波接收电路.实验表明,无超声波信号时C X 20106A 输出高电平,有信号时输出一个脉冲信号,且具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力.图2　超声波发射电路图3　超声波接收电路图4　n R f 24l 01与A T 89S 52连接电路当系统工作时,由单片机P 2.4端口发出的40K H Z 的方波信号经过驱动电路使超声波发射器T 发出一定强度的超声波信号,当超声波信号遇到障碍物时就会被反射回来,反射回来的超声波信号被超声波接收器R 所接收,接收到的信号经过信号处理电路的处理送入到单片机的P 3.2端口,单片机根据发送与接收的时间差计算出传感器到水面的距离X ,再由安装时传感器到水塔底部的距离H (已知值),计算出当前水的剩余量h =H-X .2.2.3　N R F 24L 01无线发送器与无线接收模块设计发送器安装在水塔单片机处,接收器安装在中控室单片机处,发送器用来实时发送当前的水位数据,接收器实时接收发送器发来的水位信号,实现远程监测的目的.N R F 24L 01是无线数据传输单片射频收发芯片,工作于2.4～2.5G H z 、I S M 频段,芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块,输出功率和通信频道可通过程序进行配置,芯片能耗非常低[3].N R F 24L 01是一个独立的模块,通过S P I 接口和外部控制器件进行数据交换,如果外部控制器件没有S P I 接口可以用普通I /O 口模拟,本系统选用的A T 89S 52则带有可灵活配置的S P I 接口可以方便地和N R F 24L 01连接.单片机与N R F 24L 01的连接如图4所示,电源为3.3V .2.2.4　抽水机模块设计抽水机控制主要是通过用小电压去控制抽水机的工作电路,这里用单片机的P 1.5和P 1.6去控制双向可控硅的通断,从而控制抽水机电路的通断.电路图如图5所示.图5　抽水机控制电路抽水机控制电路中,既能用单片机去控制,也可通过手动去控制,这使得抽水机的控制更灵活,也可避免当单片机控制器出错时,抽水机失控的情况.当开关S W 2闭合时,单片机发出的通断信号可以被抽水机接收,实现在下限水位自动抽水与上限水位自动停止抽水,此时只要手动改变开关S W 1的状态就可将当前的抽水机工作状态切换为相反,所以既体现了手动控制也体现了自动控制.当开关S W 2打开时,也就断开了自动控制功能,此状态主要用于当单片机控制异常时,断开自动控制信号,但此时手动53第6期袁新娣　基于单片机的智能水塔水位控制系统设计控制功能还是存在的,只要改变开关S W 1的状态也可将抽水机状态切换为相反.2.2.5　测量范围设置模块及显示模块的设计这两个模块相对比较简单,测量范围设置也即水位控制的上下限设置,主要由拨码开关组成,通过单片机的P 1.0～P 1.3口去识别拨码开关各个位的输入状态,输入状态决定对应的测量范围,我们可以根据实际的水塔高度设置水位的上下限. 图6　系统软件主流程图水位的显示使用的是L C D 1602液晶模块,L C D 1602内部的字符发生存储器(C G R O M )已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等.每一个字符都有一个固定的代码,所以对该部分的编程也变得简单了.该系统的中控室单片机连接的L C D 1602与水塔处单片机连接的L C D 1602显示的内容同是水塔的水位,与单片机的连接也是相同的,即将单片机的P 0.0～P 0.7对应接到1602的7～14脚作为数据引脚,P 2.5～P 2.7对应接到1602的4～5脚作为控制引脚,电源用5伏.3　软件设计本系统软件采用C 语言进行开发,软件部分也主要分为两个部分,第一是水位检测并无线发送水位数据部分;第二是水位数据无线接收部分,主流程图如图6所示.超声波发生子函数是通过单片机的P 2.4端口发送8个超声波脉冲信号,同时把定时计数器T 0打开进行计时.水位检测主函数利用外中断0检测返回的超声波信号,一旦接收到返回的超声波信号(即I N T 0引脚呈现低电平),立即进入中断服务函数.进入中断后,首先关定时计数器T 0停止计时,将测距成功标志位赋1,并将信号传送的时间值转换为信号传输的距离值;然后再将此距离值转换为水的剩余量,并显示;最后根据剩余量值判断是抽水还是不抽水,如果水的剩余量大于等于90%,则停止抽水,如果水的剩余量小于等于10%,则开始抽水,如果水的剩余量在10%到90%之间,则抽水机保持当前状态.如果等待30M S 接收不到超声波信号,则不进入距离计算函数,但还会有显示,显示的是上一次测得的数据,但无论如何都会无线发送当前显示的数据.在无线接收程序中只要有数据发过来,就进行实时接收与显示.(程序略)4　结束语本系统的设计实现了对水塔水位的精确控制与检测,并且可以方便地根据实际情况调整测量范围,能有效地防止“空塔”和“溢塔”的现象.该系统设计简单,成本便宜,使用方便,稳定性较好,具有很好的实用意义.参考文献:[1]　孙育才,王荣兴,孙华芳.A T M E L 新型A T 89S 52系列单片机及其应用[M ].北京:清华大学出版社,2006.[2]　李永鉴,刘国安.简易超声波测距仪的制作[J ].福建电脑,2006(7):131-132.[3]　刘靖,陈在平,李其林.基于n R F 24L 01的无线数字传输系统[J ].天津理工大学学报,2007,23(3):38-40.D e s i g na b o u t Wa t e r T o w e r 's Wa t e r L e v e l C o n t r o l S y s t e mB a s e d o nS i n g l e -c h i pC o m p u t e rY U A NX i n -d i(S c h o o l o f P h y s i c s a n dE l e c t r o n i c a l I n f o r m a t i o n ,G a n n a n n o r m a l u n i v e r s i t y ,G a n z h o u 341000,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t o o v e r c o m e t h e s h o r t c o m i n g o f t h e t r a d i t i o n a l w a t e r t o w e r 's w a t e r l e v e l c o n t r o l s y s t e m,a n i n t e l l i g e n t a n d r e a l -t i m e w a t e r l e v e l c o n t r o l s y s t e mi s i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r .T h i s s y s t e m i s m a n a g e db y t w o s i n g l e -c h i p c o m p u t e r s A T 89S 52.A f t e r t h e u l t r a s o n i c s e n s o r m e a s u r e s t h e w a t e r l e v e l ,t h e A T 89S 52a n a l y z e s t h e d a t a a n dd e t e r m i n e s t h e w o r k i n g s t a t e o f t h e p u m p b a s e d o nt h e s e t w a t e r l e v e l .A t t h e s a m e t i m e ,t h ed a t aa b o u t w a t e r l e v e l i s t r a n s m i t t e dt h r o u g h w i r e l e s s t r a n s m i t t e r t o a n o t h e r A T 89S 52a n dd i s -p l a y s i n t h e c o n t r o l r o o m .T h e h a r d w a r e a n ds o f t w a r e a b o u t t h e c o n t r o l s y s t e ma r e d e s c r i b e d i nt h e p a p e r .E x p e r i m e n t s h o w e d t h a t t h e s y s t e m i s s i m p l e a n dr e l i a b l e .K e yw o r d s :w a t e r l e v e l ,s i n g l e -c h i pc o m p u t e r ,u l t r a s o n i c s e n s o r s ,w i r e l e s s t r a n s m i t t e r 54赣南师范学院学报 2010年。

计算机控制课程设计--基于单片机的水塔水位控制

计算机控制技术课程设计课题：基于单片机的水塔水位控制目录第1章背景与意义 (3)1.1.1背景 (3)1.1.2 目的与意义 (4)第2章总体方案设计 (5)2.1 方案选择 (5)2.2 工作原理 (7)2.3 主控模块设计 (7)2.2.1单片机选择 (7)2.2.2电机控制模块 (8)2.2.3 A/D转换模块 (8)2.2.4 传感器电路 (9)2.2.5 时钟电路与复位电路 (10)2.2.6 按键设计 (10)2.2.7 显示与A/D转换处理 (12)2.2.8系统主程序流程图 (12)2.2.9系统主程序 (14)第3章硬件设计 ...................................................... 1错误!未定义书签。

3.1 硬件选型 ....................................................... 1错误!未定义书签。

第一章背景与意义1.1.1背景现代传感技术、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，智能检测系统正发挥着越来越大的作用。

检测设备就像神经和感官，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息，成为人们认识自然、改造自然的有力工具。

现代的广义智能检测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，智能检测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，智能检测系统的发展水平表现了一个国家的科技和设计水平。

我的本次课程设计研究的内容是“水塔水位控制系统”。

水位控制在日常生活及工业领域中应用相当广泛，而以往水位的检测是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化进行监测，用有线电话及时把水位变化情况报知主控室。

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。

(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.

基于单片机的水塔水位监测报警控制系统概要

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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：专业：应用电子技术班级： 07级应用电子班学号： 04207108时间：错误！未找到引用源。

摘要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。

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 andprogramming 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.目录摘要 ........................................................................................................................................... (I)第一章绪论 . (1)第二章水位控制硬件设计 . (2)2.1 基本要求 . (2)2.2 硬件设计 . (2)2.2.1 电路总体框架图设计 . (2)2.2.3 水塔水位控制电路 . (5)2.3 数码管与LED 显示 (6)2.3.1 相关芯片简介 . (7)2.3.2 显示部分工作原理 . (7)2.4模数转换 . (9)第三章．软件设计 . (12)3.1整体设计 . (12)3.3.1主程序流程图 . (12)3.4.2 数据采集程序 . (15)结论 ........................................................................................................................................... (24)参考文献.........................................................................................................................................25致谢 ........................................................................................................................................... .. (26)第一章绪论在工业生产中, 对温度控制系统的要求, 主要是保证炉温按规定的温度工艺曲线变化, 超调小或者求不高。

基于单片机的水塔水位控制系统

摘要水塔是在日常生活和工业应用中经常见到的蓄水装置，基于单片机的水塔水位控制系统使水塔水位自动保持在一定的位置，通过对其水位的控制对外供水，以满足需要。

该系统使用水位传感器对水塔水位进行检测并将检测到的信号传给单片机STC89C52进行处理，通过调整定时器的定时时间来增大或者缩小占空比，并采用C 语言编写控制程序，从而实现电机的调速。

最后，使用带字库的LCD1602液晶屏显示当前水位状态以及电动机的转速。

该系统实现了过低水位蜂鸣器鸣笛报警、过低警戒水位自动处理、正常水位蜂鸣器鸣笛报警以及正常水位处理、手动按键调整PWM(Pulse Width Modulation)电机调速等功能。

本系统适应在不同的用水场合下的用水速度需要，节省工作时间，提高了整体工作的效率，实现水塔水位的自动控制。

关键词：单片机控制；水位检测；LCD1602显示；PWM电机调速ABSTRACTThe water tower is commonly seen in daily life and industrial as application of storage device. The system is based on single-chip microcomputer control system help to keep water towers in certain water level and according to the automatic level of control to supply the needs of water. Water level sensor is used for towers on the examination detect signal and transfer the signal to STC89C52 , through the adjustment of the time to increase or narrow the duty ratio, and using C language program, so as to realize the compilation control of motor speed. Finally, current levels and motor speed are shown with 1602 LCD screen in this system. This system realizes the buzzer low level alarm, low whistle warning level automatic processing, normal level alarm or normal water buzzer sirens and manual buttons Pulse Width Modulation. This system realizes the automatic control in different water situation of water to save the working time, speed, and also improves the overall efficiency of water towers.Key Words：SCM control; Water detection; LCD1602 display; PWM motor speed;目录1引言 (1)1.1课题简介 (1)2系统的整体方案设计 (3)2.1功能要求 (3)2.2设计要求 (3)2.3系统基本方案选择和论证 (3)2.3.1单片机芯片的选择方案论证 (4)2.3.2显示模块选择方案论证 (4)3系统的硬件设计 (5)3.1电路设计框图 (5)3.2MCU主控芯片简介 (5)3.2.1主控制器芯片STC89C52概述 (5)3.2.2芯片下载程序 (7)3.3液晶屏1602的简单介绍 (7)3.3.1液晶屏1602的简要概述 (7)3.3.2液晶屏1602的使用具体 (8)3.4系统功能电路 (12)3.4.1最小工作系统原理 (12)3.4.2蜂鸣器报警电路原理 (14)3.4.3电机驱动电路原理 (14)3.4.4按键功能电路原理 (15)3.4.5液晶1602显示功能电路图 (15)3.5系统总体原理图设计 (16)4系统的软件设计 (17)4.1编程语言介绍 (17)4.1.1C语言简介 (17)4.1.2C语言的特点 (17)4.1.3C源程序的结构特点 (18)4.2PWM调速控制概述 (19)4.2.1PWM脉宽调制简介 (19)4.2.2PWM调节的具体过程 (19)4.3系统程序的设计 (20)4.3.1程序设计步骤 (20)4.3.2软件的安全冗余设置 (21)4.3.3程序流程图 (21)4.4程序源代码 (23)5调试 (24)5.1调试过程 (24)5.2电路检测 (24)5.2.1调试步骤 (24)5.2.2调试遇到的问题及解决方案 (25)5.3功能实现 (25)结论 (26)参考文献 (27)附录一系统原理图 (28)附录二程序源代码 (29)致谢 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

基于MCS-51单片机的水塔水位控制器的设计正文+开题报告+任务书+文献综述

1绪论1.1课题背景水塔是用于储水和配水的高耸结构，用来保持和调节给水管网中的水量和水压。

水塔也是自来水设备中用来增高水的压力的装置，它是一种高耸的塔状建筑物，主要由水柜、基础和连接两者的支筒或支架组成，顶端有一个大水箱，箱内储水，塔越高，水的压力越大，也就能把水送到更高的建筑物上。

水塔的作用有两个，一是蓄水，在供水量不足之时，起着调节补充的作用。

二是利用水塔的高势，自动送水，使自来水有一定的水压扬程。

水塔按建筑材料分为钢筋混凝土水塔、钢水塔、砖石支筒与钢筋混凝土水柜组合的水塔。

水柜也可用钢丝网水泥、玻璃钢和木材建造。

过去欧洲曾建造过一些具有城堡式外形的水塔。

法国有一座多功能的水塔，在最高处设置水柜，中部为办公用房，底层是商场。

中国也有烟囱和水塔合建在一起的双功能构筑物。

按水柜形式分为圆柱壳式和倒锥壳式。

在中国这两种形式应用最多，此外还有球形、箱形、碗形和水珠形等多种。

支筒一般用钢筋混凝土或砖石做成圆筒形。

支架多数用钢筋混凝土刚架或钢构架。

水塔基础有钢筋混凝土圆板基础、环板基础、单个锥壳与组合锥壳基础和桩基础。

当水塔容量较小、高度不大时，也可用砖石材料砌筑的刚性基础[1]。

1.2 研究本课题的现实意义水位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。

而以往水位的检测是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化进行监测，用有线电话及时把水位变化情况报知主控室。

然后主控室再开动电机进行给排水。

很显然上述重复性的工作无论从人员、时间和资金上都将造成很大的浪费。

同时也容易出差错。

因此急需一种能自动检测水位，并根据水位变化的情况自动调节的自动控制系统。

水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。

本论文采用单片机进行主控制器，在水池上安装一个自动测水位装置。

利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用单片微机接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、控制及故障报警等功能。

基于单片机的水塔智能水位控制系统设计

基于单片机的水塔智能水位控制系统设计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)附件 (32)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。

基于某单片机地水塔水位控制系统设计及仿真

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班学籍号姓名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，实现了在一定围对水位的调节，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, the development of production processes and production technologies,the detection of the level control system have a higher demand. New electronic technology of microelectronics technology and miniature computers is widely used. Single chip control system to set up operations with high control accuracy, reliable performance, convenient,low cost, is applied to the level contral.This article describes the LM-type liquid level sensor and A / D conversion chip ADC0809, and AT89C51 microcontroller as the main control component of the liquid level detection system design methods. This article respectively from the liquid level detection, A/D converter, Digital display, Limit alarm and several aspects of the hardware circuit have conduct a more detailed description. Then the A/D conversion process, Digital tube display program, Limit alarm procedures have a fairly detailed, and using a flow chart for further explanation.Through joint debugging of software and hardware, The basic realization of the regulation on the level within a certain range of liquid level regulation, Dynamically shows the level results, Achieve alarm, Entirely Achieve the requirements of the mission statement.Keywords: the liquid level detection, A/D converter, lm-type liquid level sensor, limit alarm目录摘要........................................................................ . (i)Abstract.................................................................. ....................................i i 第1章绪论........................................................................ .. (1)1.1液位检测系统的概况........................................................................ (1)1.2国外研究动态........................................................................ .. (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........................................................................ ........1 12.3.4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........................................................................ ..............1 5 2.4硬件电路总结........................................................................ ............1 5 第3章软件设计........................................................................ .. (17)3.1A T89C51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........................................................................ ...2 13.2.4报警子程序的设计........................................................................ ...2 4 3.3软件设计总结........................................................................ .............2 5 第4章联机调试........................................................................ .............2 6 4.1仿真电路调试........................................................................ .............2 6 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........................................................................ ......................2 5 致........................................................................ ...........................2 6参考文献........................................................................ . (27)附录1......................................................................... .. (28)附录2......................................................................... . (30)附录3......................................................................... .....................................3 1 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。

基于单片机的水塔水位控制系统设计及仿真讲诉

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日佳木斯大学学士学位论文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, the development of production processes and production technologies,the detection of the level control system have a higher demand. New electronic technology of microelectronics technology and miniature computers is widely used. Single chip control system to set up operations with high control accuracy, reliable performance, convenient,low cost, is applied to the level contral.This article describes the LM-type liquid level sensor and A / D conversion chip ADC0809, and AT89C51 microcontroller as the main control component of the liquid level detection system design methods. This article respectively from the liquid level detection, A/D converter, Digital display, Limit alarm and several aspects of the hardware circuit have conduct a more detailed description. Then the A/D conversion process, Digital tube display program, Limit alarm procedures have a fairly detailed, and using a flow chart for further explanation.Through joint debugging of software and hardware, The basic realization of the regulation on the level within a certain range of liquid level regulation, Dynamically shows the level results, Achieve alarm, Entirely Achieve the requirements of the mission statement.Keywords:t he liquid level detection, A/D converter, lm-type liquid 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)2.3.5 AT89C51与ADC0809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)3.1.1 P0口的信号输入 (17)3.1.2 P1口的信号输入 (17)3.1.3 P2口的信号输入 (17)3.1.4 P3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)3.2.2 A/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。

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。

基于单片机的水塔水位自动控制系统

摘要在工业和农业生产过程中，经常需要测量和控制水位。

在日常生活中水位控制应用也相当广泛，如水塔、地下水、水电站的控制。

然而，随着世界人口不断增长，增加了人们的生活用水，过去由于频繁操作使用的继电器使水位自动控制系统会产生机械磨损，即不方便维护和更新，也不能满足实际需求。

本论文使用的是西门子S7-200系列PLC可编程控制器作为一个小水塔水位自动控制系统的核心，涉及到需要分析水塔水位功能的自动控制系统。

主要方法是通过水塔中的液位传感器来检测实际的水位，并通过PLC的CPU的智能扩展模块将得到的信息通过模拟量的转换传送给变频器，以控制水泵电动机的操作。

完成整个系统的自动供水过程。

如果水位低于或高于设定值时，危险警告信号将被发出。

本论文给出设计的基础上很好地执行PLC塔液位控制系统的具体过程。

并使用组态王软件画出水塔自动供水的动态流程。

关键字：水塔水位控制系统，PLC，液位传感器，组态王AbstractIn the industrial and agricultural production process, often need to measure and control the water level. In everyday life level control applications are quite extensive, such as control towers , groundwater, hydropower . However, with the growing world population , increasing people's living water , in the past due to the operation of the relay frequently used to make the water level automatic control system generates mechanical wear , which is not convenient to maintain and update , can not meet the actual demand.In this paper, using a Siemens S7-200 series PLC programmable controller as the core of a small water tower water level automatic control system, involving the need to analyze water tower features automatic control system. The main method is through the tower level sensor to detect the actual water level, and through the PLC CPU intelligent expansion module will transmit the information obtained by the conversion to analog converter to control the pump motor operation. To complete the entire process automatic water supply system. If the water level is lower or higher than the set value, the hazard warning signal will be issued. This paper gives specific processes perform well PLC tower level control system on the basis of design. Configuration software to draw and use automatic water tower dynamic processes. Keywords: tower water level control system , PLC, configuration king , level sensors目录1. 引言 (1)1.1 设计背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 主要研究内容 (2)2. 水塔水位控制系统方案设计 (4)2.1设计方案对比 (4)2.1.1传统的水位控制方案 (4)2.1.2PLC控制水塔液位的概述 (4)2.1.3对比的结果 (5)2.2基于PLC的供水方案设计 (5)2.2.1 系统控制要求 (5)2.2.2设计分析示意图 (7)2.3 确定设计方案 (8)3. 水塔控制系统硬件设计 (9)3.1简述 (9)3.1.1PLC的定义 (9)3.1.2 可编程控制器的分类 (9)3.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (9)3.3 可编程控制器的工作原理 (10)3.4 PLC的选型 (11)3.5 CPU224应用介绍 (12)3.6 PLC扩展模块的选择 (12)3.6.1交直流输出模块 (12)3.6.2模拟量输出模块 (13)3.7系统的I/O分配表 (14)3.8 电机及驱动线路 (15)3.9检测元件应用设计 (16)4. 控制系统软件设计 (18)4.1 控制程序流程图 (18)4.1.1程序流程图分析： (19)4.2 控制程序设计 (19)5.组态王仿真的设计 (23)5.1 组态软件概述 (23)5.2系统监控界面设计 (23)5.2.1新建工程 (23)5.2.2定义变量 (24)5.2.3调用器件 (25)5.2.4画面部署 (25)5.2.5报警窗口的设计 (26)5.3总结 (26)6.结论 (28)6.1本课题研究结论 (28)6.2课题存在问题与展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录1 (31)附录2 (35)1. 引言1.1 设计背景及意义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。