20-单片机原理及接口技术课程设计(水库水位监测装置设计)---副本
单片机课程设计 水位自动控制
河南机电高等专科学校电气工程系电子课程设计报告设计题目：水位自动控制专业：电机与电器班级：101 班学号：姓名：指导教师：设计时间：2012-6-25微控制器技术课程设计任务书设计题目：水位自动控制7设计时间：2012.6.7——2012.6.19设计任务：在Proteus中画出原理图或使用实物，编制程序，实现以下功能：1、使用LED数码管显示当前水位；2、使用按键模拟水位开关；3、可以设定水位上、下限，到达或超过温度上限时，电机停止转动；到达或超过温度下限时，电机开始转动。
背景资料：1、单片机原理与应用2、检测技术3、计算机原理与接口技术进度安排：1、第一天，领取题目，熟悉设计内容，分解设计步骤和任务；2、第2-3天，规划设计软硬件，编制程序流程、绘制硬件电路。
3、第4-6天，动手制作硬件电路，或编写软件，并调试。
4、第7天，中期检查。
5、第9-10天，完善为完成内容，书写设计报告。
6、第11天，提交设计报告，整理设计实物，等待答辩。
7、第12天，设计答辩。
题目：水位自动控制一、设计目的1、掌握51单片机的基本硬件结构及工作原理。
2、熟悉关于51单片机系列的程序编写，并学会基本程序的设计。
3、了解51系列单片机的有关控制系统的相关知识。
4、学会将理论赋予实践，逐步掌握运用理论知识解决实际问题的方法。
二、设计要求在Proteus中画出原理图或使用实物，编制程序，实现以下功能：1、使用LED数码管显示当前水位；2、使用按键模拟水位开关；3、可以设定水位上、下限，到达或超过水位上限时，电机停止转动；到达或超过水位下限时，电机开始转动。
4、设置声光报警系统，当水位过低或满水位时，相应报警指示灯闪烁，并发出报警声。
三、方案设计与论证水位检测电路可以通过两个 51 单片机的管脚来感知水位的变化，产生不同的逻辑组合来控制是否进水或是停止进水。
输出端可由一个端口来控制电机的运行状态，进而控制水泵的工作。
方案一:设计采用 ADC0808 芯片。
单片机课程设计水塔水位
单片机课程设计水塔水位一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其编程和应用方法；2. 了解水塔水位监测的原理，掌握水位检测传感器的工作原理和使用方法；3. 学会使用单片机对水位数据进行采集、处理和显示。
技能目标：1. 能够运用C语言编写单片机程序，实现对水塔水位的实时监测；2. 能够设计并搭建水位检测系统，进行实际操作和调试；3. 能够分析水位数据，提出并实现相应的控制策略。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及嵌入式系统的学习兴趣，提高其探究问题的积极性；2. 增强学生的团队合作意识，培养其相互协作、共同解决问题的能力；3. 培养学生的创新意识，使其能够运用所学知识解决实际问题，提高社会责任感。
课程性质分析：本课程为单片机实践课程，以项目为导向，注重理论联系实际，提高学生的动手能力。
学生特点分析：学生具备一定的单片机基础知识，但实践经验不足，对实际应用中存在的问题充满好奇心。
教学要求：1. 结合实际案例，引导学生掌握单片机及水位检测系统的理论知识；2. 注重实践操作，让学生在实际操作中掌握技能；3. 强化团队协作，培养学生的沟通能力和解决问题的能力；4. 鼓励创新，激发学生的思维潜能。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理及编程基础：复习单片机的工作原理、内部结构，掌握C语言编程方法；- 水位检测传感器原理：学习水位传感器的工作原理、种类及其应用；- 数据采集与处理：学习单片机与传感器接口设计，数据采集、处理和显示方法。
2. 实践操作：- 水位检测系统的设计与搭建：根据项目需求，设计水位检测系统，选用合适的传感器和单片机；- 程序编写与调试：编写水位监测程序，实现数据采集、处理和显示，并进行调试；- 控制策略实现：根据水位数据，设计并实现相应的控制策略。
3. 教学大纲安排：- 第一周：复习单片机原理及编程基础，学习水位检测传感器原理；- 第二周：设计水位检测系统，进行程序编写与调试；- 第三周：完善系统功能，实现控制策略，进行实践操作。
单片机毕业设计—水文站的水位自动监测系统设计(论文+外文翻译+电路图+程序)
水文站的水位自动监测系统设计摘要本文是为了实现对大坝水位进行多点水位采集，然后通过远距离传输，并且有数据显示和越限报警功能，单片机作为下位机，负责大坝现场各水位点的选通和采集，作为上位机的PC机，则负责大坝水位的集中显示和管理记录，而PC机与单片机之间的通讯方式主要采用RS-485总线技术。
本文阐述了通过超声波液位传感器等对大坝水位进行自动监测系统，主要由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分主要是传感器主要是超声波传感器，数据采集部分采用多路开关方式进行，利用超声波传感器进行模拟数据采集，为了满足生产中多通道的要求，设计了8个模拟数据采集通道。
传感器将非电量信号变为电信号，经放大器放大后送入8位串行模数转换器TLC0838，数据处理部分采用AT89S52单片机为核心控制器件，当AT89S52单片机接到控制软件发出的通道采集指令，采集的信号通过串行接口送入单片机，由显示芯片HD7279八驱动LED数码管进行现场显示，再通过RS-485通信总线上传至上位机，由上位机进行显示。
软件部分主要采用汇编语言编程进行了数据采集处理、数据显示、报警等程序的设计。
针对电磁干扰对系统的干扰，本文提出了去藕电容的配置等三点抗干扰措施，以增加系统的稳定性。
关键词：超声波传感器；AT89S52单片机；数据采集通信；上位机Design of Automatic Monitoring System of the Water Levelin Hydrological StationAbstractThe paper mainly describes the method of the ultrasonic liquid level through the dam of water level sensors for automatic monitoring system, which is consist of the hardware part and software part. In this paper, uses the host who and the monolithic integrated circuit is composed by PC machine from the type many machine networking system, the monolithic integrated circuit took the lower position machine, is responsible for the dam scene various gauging stations the selection and gathering, in the achievement position machine PC machine, then is responsible for the dam water level the centralism demonstrate and manage the record, but PC machine and between the monolithic integrated circuit communication way mainly use the RS-485 main line technology.Here uses the sensor mainly is the ultrasonic sensor, the data-acquisition works in frame of multi-channel switch. Carries on analog data gathering using the ultrasonic sensor, It designs eight analog-data acquisition system .The sensor changes the non-electronic signals into electronic signals and sends them to eight TLC0838 tandem modu1us transfers after being amplified. Data-acquisition takes AT89S52 single chip microcomputer as the key controller element, when the AT89S52 receives the channel acquisition order from the controlling software, the collected signals will be sent to the single chip microcomputer through tandem interface, and will be shown alive as the showing chips HD7279A drives the LED, and sent to the PC through RS-485 the main communication wire, also it will be shown.It designs much program like data-acquisition treatment, data-display and data-communication Etc, using complied languages. As to the interference from the electromagnetism to the system, the thesis proposes three measures to resist the interference like capacitance dispose, to steady the system.Key word: Ultrasonic sensor; Single Chip Microcomputer of AT89S52; Data-acquisition and communication System; PC目录第一章绪论 (1)1.1国内外的发展概况 (1)1.2目的和意义 (1)1.3主要内容 (2)第二章数据采集的硬件设计 (3)2.1单片机数据采集系统 (3)2.1.1基本组成 (3)2.1.2采集方式 (3)2.1.3硬件组成 (4)第三章硬件电路设计 (5)3.1水位传感器的选择 (5)3.1.1浮子式水位传感器 (5)3.1.2压力式水位传感器 (5)3.1.3气泡式水位传感器 (6)3.1.4超声波水位传感器 (6)3.2传感器检测电路 (8)3.2.1超声波发射电路 (9)3.2.2超声波接收电路 (10)3.3 A/D转换电路设计 (10)3.3.1 A/D转换器工作过程 (10)3.3.2 A/D转换单元电路设计 (11)3.4单片机最小系统 (13)3.5 LED显示电路 (14)3.6 报警电路 (16)3.7串行通信电路设计 (16)3.7.1 RS-485通信总线 (17)3.7.2串行通信电路设计 (18)3.8 电源电路设计 (19)第四章软件设计 (20)4.1数据处理程序设计 (20)4.2数据采集处理................................................................... 错误！未定义书签。
单片机原理与接口技术课程设计docx
单⽚机原理与接⼝技术课程设计docx《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院系：⼯学院电⽓与电⼦⼯程系专业：⾃动化班级：姓名：学号：指导教师：⼆〇⼀五年六⽉《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1201-1202⼆、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。
单片机原理及接口技术课程设计水库水位监测装置设计
摘要随着计算机技术和现代通信技术的徐苏法杖，水位报警计已经从普通型发展到智能化，而且水位报警计的功能日益趋向于完善。
本水位监测报警器使用5V低压直流电源就可以对0.1~4米的水位进行监测，用LED数码管设计显示器，可以对不在此范围内的水位发出报警。
主要采用单片机AT89S52芯片，将控制程序写进单片机中，使其发挥相应的功能，再加上蜂鸣器、发光二极管、电阻、电容这些器件组成一个简单而灵敏的监测报警电路，擦做简单，接通电源即可工作。
本水位监测报警器海具有电路简易、耗能低、准确性高的特点。
关键词：报警电路；测温电路；超声波发射接收目录第1章绪论 (1)1.1课题设计的目的及其意义 (1)第2章课题的方案设计与论证 (2)2.1系统总体方案论证 (2)2.2系统总体设计方案 (2)第3章系统的硬件结构设计 (4)3.1单片机最小系统 (4)3.2超声波传感器测距电路 (4)3.3LED显示电路 (5)3.4电源电路 (6)3.5二极管报警电路 (7)3.6测温电路 (8)第4章系统软件的设计 (9)4.1超声波测距仪的算法设计 (9)4.2主程序流程图 (9)4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (12)4.4系统的软硬件的调试 (12)第五章实验数据及分析 (13)第六章课程设计总结 (14)参考文献 (15)附录 I (16)附录II (17)第1章绪论1.1 课题设计的目的及其意义随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。
但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。
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。
单片机课程设计--水位计设计
单片机课程设计--水位计设计-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1单片机课程设计课题：水位计设计系别：电气与电子工程系专业：电气工程及其自动化姓名：学号：指导老师：郑州大学2013年01月11日一、设计目的随着社会的发展，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。
水位计是供水系统中常用的设备,单片机的水位计控制系统使供水设备的水位保持在相应位置以满足用户对用水系统的需要.本设计的目的是用单片机设计一个控制系统对水位进行自动控制.水位计控制系统的研究对于提高供水系统的自动化水平,提高工作效率有重要意义.二、设计要求该课程设计给出以AT89C51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，本设计要求:1、设计一自动水位控制器，使其具有均匀水流流出。
当水位降到一定程度时开始注水；2、当水位升到一定水位时，停止注水，开始放水，要求给出信号。
三、总体设计3.1总体框图该方案以单片机为核心，配以一定的外围电路和软件，以实现水位控制的功能。
在此水位控制系统中，检测信号来自插入水中的3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。
它由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分由七大部分构成：80C51应用系统，水位采样系统，电机抽水系统，报警系统，锁存器，EOROM ，时钟系统。
软件部分是用汇编语言编写的汇编程序，烧写入单片机中用于控制整个系统自动工作。
系统设计方案的硬件电路设计框图如下图1所示图1总体框图3.2工作原理单片机水塔水位控制原理如图2所示，图中虚线表示容许水位变化的上下线，在正常情况下，应保持水位在虚线范围之内。
20-单片机原理及接口技术课程设计(水库水位监测装置设计)---副本
辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：水库水位监测装置设计院（系）：电气工程学院专业班级：学号： 12030学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2015.06.22-2015.07.05课程设计（论文）报告的内容及其文本格式1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册2、页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；3、字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；4、行距：20磅行距；5、页码：底部居中，五号、黑体；6、对图题和图中文字要求：图题是5号黑体，在图的下方居中图中文字是5号宋体，参照图2.17、对表题和表中文字要求：表题是5号黑体，在表的上方居中表中文字是5号宋体，参照表2.1课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要目前国内许多水文站监测水位仍采用人工方法。
该方法不但存在测量的人身安全问题，而且还存在数据测量不够准确、监测实时性不强等问题。
为了实时准确的监测水位，本文设计了单片机控制的水位监测系统。
该系统主要由中央处理器、报警、显示、按键电路组成，能够实现水位实时监测显示，并能对超过警戒线上的水位进行报警。
在对该方案进行细化的过程中，对各功能模块的关键技术和设计作了具体的描述,它们包括CPU最小系统，液位传感器，A/D转换器，输入输出接口电路。
在软件方面给出了流程图和程序清单。
关键词：51单片机；A/D转换；水位传感器；目录第1章绪论 01.1 水库水位监测装置设计概况 01.2 本文研究内容 0第2章CPU最小系统设计 (1)2.1 水库水位监测装置总体设计方案 (1)2.2 CPU的选择 (1)2.3 数据存储器扩展 (3)2.4 复位电路设计 (3)2.5 时钟电路设计 (4)2.6 CPU最小系统图 (5)第3章水库水位监测装置输入输出接口电路设计 (5)3.1 液位传感器的选择 (5)3.2 水库水位监测装置检测接口电路设计 (6)3.1.1 A/D转换器选择 (6)3.1.2 模拟量检测接口电路图 (6)3.2 水库水位监测装置输出接口电路设计 (7)3.3 人机对话接口电路设计 (8)第4章水库水位监测装置软件设计 (9)4.1 软件实现功能综述 (9)4.2 流程图设计 (9)4.2.1 主程序流程图设计 (9)4.2.2 模拟量检测流程图设计 (10)4.3 程序清单 (11)第5章系统设计与分析 (13)5.1 系统原理图 (13)5.2 系统原理综述 (13)5.3 硬件仿真图 (14)5.4 软件调试结果 (14)第6章课程设计总结 (15)参考文献 (16)第1章绪论1.1水库水位监测装置设计概况在水利工程中，水库水位测量一直是水文、水利部门的重点。
液位监测系统,单片机课程设计报告
单片机课程设计报告书液位监测系统一、设计目的1. 采用单片机、ADC0809、压力传感器为主要器件，设计水深检测系统；2. 通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解；3. 掌握定时器、外部中断的设置和编程原理；4. 通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
二、设计要求1.压力变送器输出为4-20mA电流信号，通过转换电路把其转换为电压信号；2.处理模拟信号并显示其实际水的深度数值。
三、设计器材四、设计方案及分析1. 单片机最小系统电路单片机最小系统电路如图1所示，由主控器STC89C52、时钟电路和复位电路三部分组成。
单片机STC89C52作为核心控制器控制着整个系统的工作，而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号，复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。
图1 单片机最小系统2. 时钟电路STC89C52 单片机芯片内部设有一个由反向放大器所构成的振荡器。
19脚(XTAL1)为振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端，18脚(XTAL2)为振荡器反相放大器的输出端。
在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元器件，内部振荡电路就会产生自激振荡。
本系统采用的定时元器件为石英晶体（晶振）和电容组成的并联谐振回路。
晶振频率为12MHz，电容大小为33pF，时钟电路如图所示。
图2 时钟电路（晶振）3. 复位电路STC89C52的复位是由外部的复位电路来实现的,复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式,本设计采用的是最按钮复位电路,其电路图如图所示。
图3 复位电路4．数码管显示电路LED又称为数码管，它主要由8段发光二极管组成的不同组合，可以显示a～g为数字和字符显示段，h段为小数点显示，通过a～g为7个发光段的不同组合，可以显示0～9和A～F共16个数字和字母。
LED可以分为共阴极和共阳极两种结构。
共阳极结构即把8个发光二极管阳极连在一起。
课程设计-单片机水塔水位控制
目录第一章系统整体设计说明 (1)第二章整体设计方案 (2)第三章设计系统方框图与工作原理 (3)3.1工作原理： (3)3.2系统结构框图: (4)第四章硬件设计及说明 (5)4.1硬件设计说明: (5)4.2水位控制硬件设计： (5)4.3故障及水质监测硬件设计： (6)4.4 水位显示硬件设计原理图： (7)第五章软件设计与说明（包括流程图） (8)5.1 软件设计： (8)5.2 软件设计流程图： (10)第六章调试步骤、使用说明 (11)第七章设计总结 (13)参考文献 ..................................................... 错误！未定义书签。
附录. (14)第一章系统整体设计说明现代传感技术、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。
本课题研究的内容是“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。
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，我所设计的就是这方面的课题。
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。
单片机课程设计-水位检测系统
四、 软件设计
是
否
是
否
是
否
是
否
是
否
是
否
#include<reg51.h>
//定义一个数组,使数码管显示的数字和数组元素的下标相等
unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
{
P0=table[2];//显示水位深度:2
}
//水位低
if(shuiman==1&&sw5==1&&sw4==1&&sw3==1&&sw2==1&&sw1==0)//当唯一的闭合一个传感器单元:水位1时发生
{
jingbao=0;//警报
state=0;//工作指示灯打开
P0=table[1];//显示水位深度:1
}
//手工上水
if(shougong==0)//当按手工上水按钮时发生
{
jingbao=0;//警报
state=0;//工作指示灯打开
P0=table[0];//显示0表示手工上水已有反应
delay02s();//延时一段时间让数码管显示给人以提示：已开始手工上水
}
}
}
五、仿真调试
遇到问题
在设计仿真电路时，报警器我们需要让他发声，但是在设计完电路后，仿真运行显示正常，但是蜂鸣器并没有发声。
3.2系统硬件设计框图及原理图
图3.1系统硬件设计框图
水位检测报警系统硬件设计框图如图3.1所示。它包括单片机电源水位检测传感器、指示灯报警、水位显示。本设计中用铜丝作为水位检测传感器适当调整铜丝的长度，可自行设置水位的范围。利用单片机,将控制程序写进单片机中，经过对输入口信号的分析，在单片机的输出端口给出相应的信号。自行设定报警数值，若到达指定数值则蜂鸣器报警LED灯亮。
单片机的水位控制系统设计
单片机课程设计题目：基于单片机的水位控制系统设计专业：机械设计制造及其自动化姓名：杨艳坤学号：090105059指导教师：牛月兰日期： 2013.1目录摘要： (2)关键词： (2)一、系统组成及工作原理 (3)1、系统的组成 (3)2、系统的工作原理 (3)（1）工作原理及原理框图 (3)（2）工作过程 (3)二、系统的硬件设计 (4)1、硬件组成 (4)2、硬件的特性 (4)（1）单片机系统 (4)（2）水位探测传感电路 (6)（3）光报警显示电路 (7)（4）稳压电路 (8)（5）水泵的介绍 (9)（6）电源电路模块 (11)（7）继电器控制电路 (11)（8）看门狗技术 (13)三、系统的软件设计 (14)1、软件设计框图 (14)2、程序设计 (15)（1）汇编语言程序设计 (15)（2）C语言程序设计 (17)3、系统仿真 (18)（1）程序编译和加载 (18)（2）系统设置 (18)（2）系统仿真结果分析 (20)四、基于单片机的水位控制系统的抗干扰措施 (20)1、硬件抗干扰电路的设计 (20)2、软件抗干扰的设计 (21)五、结束语 (22)参考文献 (23)基于单片机的水位控制系统设计摘要：液位是许多工业生产中的重要参数之一，在化工、冶金、医药、航空等领域里，对液位的测量和控制效果直接影响到产品的质量。
本文介绍一种基于单片机实现的液位控制器的设计方法，该控制器以单片机为核心，通过外围硬件电路来达到实现控制的目的。
由于单片微型计算机具有体积小，耗电少，控制精度高，运行可靠等的特点，所以广泛应用于生产实际中。
本文介绍了水位控制系统工作的基本原理。
阐述了一种基于单片机的通用水位控制系统的基本组成，并提出了该系统模块化的硬件和软件设计方法，本文设计了一种以AT89C2051为核心研制的液位控制系统，该系统不仅能对液位进行巡回检测、显示和报警，同时也能对液位进行智能控制。
单片机技术是信息时代用于精密测量的一种新技术。
单片机与水位传感器的接口设计与水位监测
单片机与水位传感器的接口设计与水位监测在单片机与水位传感器的接口设计与水位监测方面，合理的设计和
实施至关重要。
本文将探讨如何有效地将单片机与水位传感器相连接，以实现水位监测功能。
首先，单片机与水位传感器的接口设计是整个系统的关键。
在选择
合适的传感器时，需要考虑到传感器的类型、精度、工作原理等因素。
常见的水位传感器类型包括浮子式传感器、电容式传感器和超声波传
感器等。
根据实际需求和工作环境选择合适的传感器类型至关重要。
其次，针对所选定的水位传感器，需要进行接口电路的设计。
一般
情况下，需要使用模拟信号转换电路将传感器输出的模拟信号转换为
数字信号，以便单片机进行处理。
同时，还需要考虑电源供给、信号
滤波、放大等问题，确保传感器与单片机之间的稳定可靠连接。
接着，通过编程实现水位监测的功能。
单片机一般通过采集传感器
输出的数据，并根据预设的算法进行处理，从而实现水位的监测功能。
在编程过程中，需要考虑到数据的精度、传输速率、误差修正等因素，以确保监测结果的准确性和可靠性。
最后，通过合适的显示设备将监测结果实时显示出来。
可以选择LED、LCD等显示器件，将水位数据以直观的方式展示给用户。
同时，还可以通过蜂鸣器等声音设备进行声音提示，实现对水位变化的及时
响应。
综上所述，单片机与水位传感器的接口设计与水位监测需要综合考虑硬件电路设计、软件编程和显示设备选择等多个方面。
通过合理的设计和实施，可以实现对水位变化的准确监测和及时响应，为用户提供便利和安全保障。
希望本文的内容能够对相关领域的研究和应用有所帮助。
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。
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辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：水库水位监测装置设计院（系）：电气工程学院专业班级：学号： 12030学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2015.06.22-2015.07.05课程设计（论文）报告的内容及其文本格式1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册2、页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；3、字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；4、行距：20磅行距；5、页码：底部居中，五号、黑体；6、对图题和图中文字要求：图题是5号黑体，在图的下方居中图中文字是5号宋体，参照图2.17、对表题和表中文字要求：表题是5号黑体，在表的上方居中表中文字是5号宋体，参照表2.1课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要目前国内许多水文站监测水位仍采用人工方法。
该方法不但存在测量的人身安全问题，而且还存在数据测量不够准确、监测实时性不强等问题。
为了实时准确的监测水位，本文设计了单片机控制的水位监测系统。
该系统主要由中央处理器、报警、显示、按键电路组成，能够实现水位实时监测显示，并能对超过警戒线上的水位进行报警。
在对该方案进行细化的过程中，对各功能模块的关键技术和设计作了具体的描述,它们包括CPU最小系统，液位传感器，A/D转换器，输入输出接口电路。
在软件方面给出了流程图和程序清单。
关键词：51单片机；A/D转换；水位传感器；目录第1章绪论 (1)1.1 水库水位监测装置设计概况 (1)1.2 本文研究内容 (1)第2章 CPU最小系统设计 (2)2.1 水库水位监测装置总体设计方案 (2)2.2 CPU的选择 (2)2.3 数据存储器扩展 (4)2.4 复位电路设计 (4)2.5 时钟电路设计 (5)2.6 CPU最小系统图 (6)第3章水库水位监测装置输入输出接口电路设计 (6)3.1 液位传感器的选择 (6)3.2 水库水位监测装置检测接口电路设计 (7)3.1.1 A/D转换器选择 (7)3.1.2 模拟量检测接口电路图 (7)3.2 水库水位监测装置输出接口电路设计 (8)3.3 人机对话接口电路设计 (9)第4章水库水位监测装置软件设计 (10)4.1 软件实现功能综述 (10)4.2 流程图设计 (10)4.2.1 主程序流程图设计 (10)4.2.2 模拟量检测流程图设计 (11)4.3 程序清单 (12)第5章系统设计与分析 (14)5.1 系统原理图 (14)5.2 系统原理综述 (14)5.3 硬件仿真图 (15)5.4 软件调试结果 (15)第6章课程设计总结 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1水库水位监测装置设计概况在水利工程中，水库水位测量一直是水文、水利部门的重点。
如果没有提前进行有效的水位监测，则在遇到洪水、台风等异常天气状况下，因水位达到警戒线而造成江堤决口，大水冲毁堤坝等恶性事故时有发生，由此给国家和人民生命财产带来巨大的损失，因此需要设计一种自动监测仪器。
随着科学技术的不断发展,我国的监测仪器已具有了一定的研究、开发和生产力,从行业生产水平和专业化等方面来看，于发达国家相比还存在一定的差距，国产水位监测仪器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，但这些仪器设备昂贵，操作步骤复杂，质控程序繁琐，基于此情况本设计设计了一套相对简单的实时自动检测水库水位的装置，该装置能实时监测水库的水位并通过LED显示屏显示出来，对超过警戒的水位情况进行报警，给运行维护人员提供管理依据，提高水库的安全性。
1.2本文研究内容本论文主要研究水库水位监测系统的设计，对5米以内的水库水位要实现水位报警和水位实时显示功能，设计主要是通过液位传感器将检测来的液位高度转换成电压信号，再通过A/D转换把电压变成数字量传入单片机，单片机将传来的数据通过显示电路进行显示输出，显示精度要达到1厘米。
通过键盘管理人员可以自由设定报警阀值，超过阀值的情况要通过报警电路进行有报警，同时报警电路还具有消音功能。
第2章 CPU 最小系统设计2.1 水库水位监测装置总体设计方案本设计方案的过程原理图如图2.1，通过液位传感器完成水位的测量，再通过放大器将液位传感器检测来的低压信号进行放大，A/D 转换器将模检测的模拟量电压转换成数字量，单片机将检测来的数字信号进行分析处理，产生相应的控制信号，分别通过信号控制LED 对水库水位实时显示，报警系统对超出警戒水位的情况进行报警，提醒运行人员。
图2.1过程原理图 2.2 CPU 的选择本设计选择的单片机型号为89C51,89C51片内有4KB 的FlashROM 程序存储器，128B 的数据存储器，可扩展的外部数据和程序存储均为64KB ，基本结构由八部件组成即中央处理器，输入/输出接口，可编程串行口，定时/计数器，中断系统，特殊功能寄存器。
下面按引脚功能分四个部分进行介绍。
芯片共有40个引脚。
1、主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V 电源。
VSS(Pin20)：接地线。
2、外接晶振引脚（2根）LED 显示液位传感器XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端。
XTAL2(Pin18)：片内振荡电路的输出端。
3、控制引脚（4根）RST(Pin9)：复位引脚引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号。
PSEN(Pin29)外部存储器读选通信号。
EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
4、可编程输入/输出引脚（32根）AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
每一根引脚都可以编程，PO口（Pin39～Pin32）：名称为P0.0～P0.7，8位双向三态I/O口，当不做外部扩展时，8位准双向I/O口线，在访问外部存储器时，可分时用作低八位地址线和8位数据线。
P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7，在访问外部存储器时，它送出高八位地址。
P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7，这八个管脚都有自己的第二功能，构成控制总线的一部分。
89C51的引脚如图2.2图2.2 51单片机的引脚分布图2.3数据存储器扩展89C51片内有128B的RAM存储器，在实际运用中不够，需要利用51单片机的扩展功能进行外部数据存储器的扩展，本扩展采用的是6116数据存储器，6116是2K*8位静态随机存储器，采用COMS工艺制造，单一+5V电源供电，读出时间最大为200ns，89C51的数据扩展如图2.3。
图2.3 数据存储器扩展2.4复位电路设计复位操作可以使单片机初始化，也可以使死机状态下的单片机重新启动，因此非常重要。
本设计采用的是按键电平复位，在保证RESET引脚上提供10ms以上的高电平就能使单片机可靠复位，它还可以通过按键实现复位，按下按键后，通过R1和R2形成回路，使RESET端产生高电平。
复位电路如图2.4图2.4复位电路原理图2.5时钟电路设计计算机工作时，是在统一的时钟脉冲控制下一拍一拍地进行的，这个脉冲就是由时钟电路产生的，外接晶振，C1，C2值都是30pf，晶振频率为0~24MHZ.时钟电路原理图2.5图2.5 时钟电路图2.6CPU最小系统图CPU最小系统由CPU,74LS373锁存器，6116组成，CPU最小系统如图2.6图2.6 CPU最小系统图第3章水库水位监测装置输入输出接口电路设计3.1液位传感器的选择液位传感器有压力式液位传感器，超声波液位传感器，温度液位传感器，但这些传感器本身结构比较复杂，设计成本高，所以本设计采用筒式电容传感器采集液位的高度。
主要利用其两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从而引起对应电容量变化的关系进行液位测量。
当电容量发生变化时通过传感器测量电路将输出不同的电压值，从而不同的液位高度将对应不同的电压值，实现了液位与电压这个模拟量之间的联系。
液位传感器的测量电路如图3.1图3.1 液位检测电路3.2 水库水位监测装置检测接口电路设计3.1.1A/D转换器选择本设计采用的转换器为ADC0809转换器。
ADC0809是8位逐次比较式CMOS A/D转换器，它是目前最流行的中速廉价型产品之一。
片内有多路模拟开关及通道地址译码及锁存电路，可对多路模拟信号进行分时采集及转换，片内配置了三态输出数据缓冲器，提供了与微处理器兼容接口，最大不可调误差小于正负1LSB。
3.1.2模拟量检测接口电路图模拟量检测接口电路如图3.2，它由CPU，ADC0809模数转换器和液位检测电路组成。
图3.2 模拟量检测接口电路3.2水库水位监测装置输出接口电路设计报警电路如图3.3当89C51的P2.0输出高电平时，表示水位高出警戒值，此时蜂鸣器报警。
图3.3 报警电路3.3人机对话接口电路设计人机对话接口电路是由键盘和显示器组成，能实现水位的显示和设定报警水位，键盘电路如图3.4，显示电路如图3.5图3.4 键盘电路图图3.5 显示电路图第4章水库水位监测装置软件设计4.1软件实现功能综述本设计是通过水位传感器以电压模拟量来表示水位的高度，将电压这个模拟量通过模数转换变成单片机能识别的数字量，单片机通过软件对数字量进行显示从000~500单位是厘米。
但水位超过设定的警戒值时，由P2.0驱动报警电路进行报警，从而实现水位的实时监测和水位过量的报警输出。
4.2流程图设计4.2.1主程序流程图设计主程序要完成对模拟信号的检测计算，转化成数字量，通过LED输出电路对采集来的液位进行实时的显示，并判断液位是否超出了警戒值，如果超出了警戒值，将产生信号驱动报警电路报警。
如果有停止检测信号产生，主程序将停止工作。
主程序流程图如图4.1图4.1 主流程图4.2.2 模拟量检测流程图设计模拟量检测，通过水位的不同使液位传感器的电容值不同，从而模拟量检测电路产生的电压值不同，再通过A/D 转换器把电压信号转换成数字信号，从而实现不同液位对应不同的数字量，模拟量检测流程图如图4.2图4.2 模拟量检测流程图4.3程序清单A/D转换程序清单：START: MOV R0，#30HMOV R6，#08HMOV R7, #08HCONV1: MOV DPTR, #7FF8H CONV2: MOVX @DPTR, AMOV R5, #0AHDLX: DJNZ R5, DLXWAIT: JB P3.3， WAITMOVX A, @DPTRMOV @R0， AINC R0INC DPTRDJNZ R6， CONV2MOV R6， #08HDJNZ R7， CONV1ACALL DATADSPLJMP START初始化程序：MOV SP，#60HMOV P2，#11011011B MOV TIMER，#50显示程序：DIR： MOV R0, #7AHMOV R3, #01HMOV A, #00HMOV R1,#BITPORTMOV @R1, ALDl： MOV A, @R0MOV DPTR, @#DSEGMOVC A, @A+DPTRMOV R1, #SEGPORTMOVX @R1, AMOV R1, #BITPORTMOV A, R3MOVX @R1, ALCALL DELY sINC R0JB A.3, LD2RL AMOV R3, ASJMP LD1LD2: RET报警程序：SND: SETB P2.0MOV R7, #1EHDL: MOV R6, #0F9HDL1: DJNZ R6, DL1DJNZ R7, DLCLR P0.0RET第5章系统设计与分析5.1系统原理图图5.1 系统原理图5.2系统原理综述根据具体的原理电路图综述本次设计所要完成功能的原理。