水位站的水位自动监测系统设计
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。
水井水情自动测报系统实施方案
水井水情自动测报系统实施方案1. 引言水井水情自动测报系统是一种用于实时监测水井水位和水质情况的技术方案。
本文档旨在提供一个实施方案，以便有效地部署和操作该系统。
2. 方案概述该自动测报系统由以下几个组件组成：- 水位传感器：安装在水井内部，用于测量水位的高低。
- 水质传感器：安装在水井内部，用于测量水质的相关参数，如pH值、溶解氧等。
- 数据采集器：负责接收传感器的数据，并将其传输到数据处理中心。
- 数据处理中心：负责接收、存储和分析传感器数据，并生成相应的报告和警报信息。
- 用户界面：提供给用户查看实时数据、报告和警报信息的界面。
3. 实施步骤下面是水井水情自动测报系统的实施步骤：3.1 安装传感器首先，需要将水位传感器和水质传感器安装到水井内部。
确保传感器的位置合适，并正确连接传感器与数据采集器。
3.2 部署数据采集器和数据处理中心接下来，将数据采集器放置在合适的位置，以便收集传感器的数据。
同时，部署数据处理中心，确保其能够接收和存储传感器数据，并具备相应的数据分析功能。
3.3 连接传感器和数据采集器将水位传感器和水质传感器与数据采集器进行连接。
确保连接安全可靠，并测试传感器的正常运作。
3.4 设计用户界面根据用户需求，设计一个用户界面，使用户能够方便地查看实时数据、报告和警报信息。
确保界面友好直观，操作简单便捷。
3.5 系统测试和调试完成系统部署后，进行系统测试和调试。
确保传感器数据准确可靠，数据采集器和数据处理中心正常工作，并用户界面能够正确显示数据和报告信息。
4. 维护和监管水井水情自动测报系统的维护和监管是确保系统长期稳定运行的重要环节。
定期检查传感器和设备的运行状况，及时处理故障和异常情况，并对系统进行必要的升级和维护。
5. 总结通过本实施方案，我们可以有效地部署和操作水井水情自动测报系统，实现对水井水位和水质情况的实时监测。
这将有助于提高对水资源的管理和保护，为相关决策提供科学依据，以及及时警示潜在的水质问题。
水位自动检测与控制系统的设计
1 引言1．1 探讨背景在社会经济飞速发展的今日，水在人们生活和生产中起着越来越重要的作用。
一旦断水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成重大的生产事故及损失。
因此，对水位的自动检测及限制的探讨，有着极其重要的地位。
任何时候都能供应足够的水量，平稳的水压，合格的水质，是对供水系统的基本要求。
就目前而言，多数工业生活供水系统，都接受水塔，层顶水箱等基本储水设备，由一级二级水泵从地下市政水管补给，因此如何建立一个牢靠平安又利于维护的给水系统是值得我们探讨的课题。
现今社会，自动扮装置无所不在，在限制技术需求的推动下，限制理论本身也取得了显著的进步。
水塔水位的监测和限制，再也不须要人工进行操作。
实践证明，自动化操作，具有不行替代的应用价值。
在工农业生产以及日常生活应用中，常常会须要对容器中的液位（水位）进行自动限制。
比如自动限制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水限制、自动电热水器、电开水机的自动进水限制等。
虽然各种水位限制的技术要求不同，精度不同，但基本的限制原理都可以归纳为一般的反馈限制方式，就是利用传感器对于信号的供应通过单片机对数码显示、电机限制、报警限制部分的限制[1]。
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限制、具有自动爱惜、自动声光报警功能的限制系统。
本限制系统由A/D转换部分、单片机限制部分、数码显示部分、电机驱动部分、电机限制部分等构成。
这是个简洁而灵敏的监测报警电路，操作简洁，接通电源即可工作。
因为大部分电路接受数字电路，所以本水位监测报警器还具有耗能低、精确性高的特点。
该系统设计新颖、简易，灵敏度高，工作稳定，能够自动检测和显示当前水位、凹凸水位报警等功能水位自动限制电路是通过水位传感器将水位高度转换为0~10V的直流电压，再经过A/D转换后，将转换所得的数字量送入单片机进行处理来达到对水位进行自动限制的目的。
江河湖水位监测预警系统建设方案制定
江河湖水位监测预警系统建设方案制定一、引言随着人口的增长和城市化的不断推进，对水资源的需求也日益增加。
同时，气候变化加剧了洪涝、干旱以及其他水灾的频率和强度。
因此，建立一个有效的水位监测预警系统对于保障水资源的安全利用和灾害防控至关重要。
本文旨在制定一套江河湖水位监测预警系统建设方案，以提高水资源管理的效能和对自然灾害的应对能力。
二、系统设计1. 功能需求分析（1）实时监测功能：系统需要能够实时监测江河湖的水位变化，并能记录数据以及生成实时报表。
（2）预警功能：系统需要能够根据监测数据，自动判断是否存在危险水位，并及时发送预警信息给相关部门和居民。
（3）数据存储与分析功能：系统需要能够将监测数据存储于数据库中，并能实现数据的查询、分析和统计功能。
（4）远程监控功能：系统需要支持远程监控，使相关人员可以通过互联网实时查看监测数据。
2. 硬件配置（1）监测设备：选择高精度、高稳定性的水位传感器，安装在江河湖边的测站以测量水位的变化。
（2）数据采集设备：采用现场可编程门阵列（FPGA）芯片，用于实时采集传感器数据并进行初步处理。
（3）数据传输设备：使用长程无线通信模块，将采集到的数据传输到数据中心的数据库中。
（4）数据库服务器：搭建高性能数据库服务器以存储监测数据，并实现数据查询和分析功能。
3. 系统流程（1）数据采集与传输流程：传感器通过数据采集设备进行数据采集，采集到的数据经过处理后通过无线通信模块传输到数据库服务器中。
（2）数据存储与分析流程：数据存储在数据库服务器中，相关人员可以通过可视化的界面进行数据查询、分析和统计。
4. 软件开发（1）监测数据存储与管理：开发数据库管理软件，实现数据的存储、备份和恢复功能。
（2）预警系统软件开发：开发预警系统，实现对监测数据的实时分析，根据预设的危险水位值判断是否发送预警信息。
三、系统实施与运维1. 系统实施（1）场地选择：选择离江河湖边距离近、地势相对平坦的地方建设测站，以确保传感器的数据精确性。
智慧水文系统设计方案
智慧水文系统设计方案智慧水文系统是一种应用先进的计算和通信技术，结合水文学和水资源管理的知识，通过收集、传输、分析和展示水文数据，实现智能化管理和决策的系统。
下面是一个智慧水文系统的设计方案。
一、系统架构设计1. 数据采集层：该层采集各类与水文相关的数据，包括地下水位、雨量、水质等数据。
可以利用传感器、气象站等设备进行数据采集，并通过数据线、无线传输等方式将数据传输到下一层。
2. 数据传输层：该层负责将采集到的数据传输到数据处理层，包括数据传输协议的设计和数据传输通道的建立。
可以利用无线通信技术（如LoRaWAN、NB-IoT）或者有线通信技术（如以太网）来建立数据传输通道。
3. 数据处理层：该层负责对采集到的数据进行处理和分析，包括数据存储、数据清洗、数据处理算法等。
可以利用数据库系统来存储数据，并利用数据挖掘、机器学习等算法对数据进行分析。
4. 决策支持层：该层负责对处理得到的数据进行可视化分析和决策支持，包括生成图表、报表、预警等功能。
可以利用数据可视化工具和决策支持系统来实现。
5. 智能控制层：该层根据分析得到的数据和决策支持的结果，实现对水文系统的智能控制。
可以利用自动化控制系统和远程监控系统来实现。
二、关键技术设计1. 数据采集技术：根据不同的水文数据类型，选择合适的传感器和仪器，通过模拟量、数字量或者串口方式采集数据，并进行校准和处理。
2. 数据传输技术：选择合适的通信方式和协议，确保数据的可靠传输和实时性。
可以根据实际情况选择无线通信技术（如LoRaWAN、NB-IoT）或者有线通信技术（如以太网）。
3. 数据处理技术：建立合适的数据库系统，对采集到的数据进行存储和管理。
利用数据清洗、数据处理算法等技术，对数据进行分析和挖掘，提取有价值的信息。
4. 数据可视化技术：利用数据可视化工具，将处理得到的数据以图表、报表等形式展示出来，便于用户进行分析和决策。
5. 智能控制技术：根据数据分析和决策支持的结果，实现对水文系统的智能控制。
基于plc水塔水位自动控制系统设计(毕业论文)
基于plc水塔水位自动控制系统设计(毕业论文)基于PLC的水塔水位自动控制系统设计摘要：本论文设计了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的水塔水位自动控制系统。
该系统通过PLC对水塔水位进行实时监测和控制，实现了水塔水位的稳定控制和节约水资源的目标。
本论文详细介绍了系统的硬件组成、软件设计和系统调试，为读者提供了一种实用的水塔水位自动控制方案。
一、引言水塔是城市供水中重要的基础设施之一，它起到了调节和储存水的作用。
传统的水塔水位控制主要依靠人工操作，存在着很多问题，如操作不及时、水资源浪费等。
因此，设计一种基于PLC的水塔水位自动控制系统，可以提高水塔的运行效率和水资源利用率。
二、系统需求分析本系统需要实现以下功能：1.实时监测水塔水位；2.根据水位自动控制水泵的启停；3.实现水塔水位的自动调节；4.防止水泵过载和干运转等异常情况；5.实现远程监控和管理。
三、系统设计1.硬件组成2.本系统主要由PLC、水位传感器、水泵、电动阀门、通信模块等组成。
其中，PLC作为核心控制单元，负责数据处理和控制输出；水位传感器监测水塔水位；水泵和电动阀门负责水流的控制；通信模块实现数据传输和远程监控。
3.软件设计4.本系统的软件设计主要包括PLC程序设计和上位机监控软件设计。
PLC程序主要实现数据采集、逻辑控制和水泵启停等功能；上位机监控软件则通过组态软件实现数据的实时显示、参数设置和远程控制等功能。
5.系统调试6.在系统调试过程中，我们进行了硬件和软件的测试，验证了系统的稳定性和可靠性。
同时，我们还对系统的节能效果进行了评估，结果表明本系统可以有效地节约水资源。
7.系统功能完善与优化8.针对实际应用中出现的问题和不足，我们提出了相应的改进措施：首先，增加了水泵的故障检测功能，提高了系统的安全性；其次，优化了控制算法，提高了水塔水位的控制精度；最后，完善了上位机监控软件的功能，提高了系统的可操作性。
9.经济效益分析10.本系统的应用带来了显著的经济效益。
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。
plc水位控制系统课程设计
plc水位控制系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）在水位控制系统中的应用。
通过本课程的学习，学生将能够理解PLC的基本原理，熟悉PLC的硬件组成和软件编程，掌握PLC在水位控制系统中的应用方法和技巧。
具体来说，知识目标包括：1.掌握PLC的基本原理和结构。
2.熟悉PLC的编程语言和指令系统。
3.了解PLC在水位控制系统中的应用。
技能目标包括：1.能够使用PLC编程软件进行程序设计。
2.能够根据水位控制需求设计和调试PLC程序。
3.能够对PLC系统进行故障排除和维护。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对新技术的兴趣和好奇心。
2.培养学生解决问题的能力和创新精神。
3.培养学生团队合作和沟通能力的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC的基本原理、硬件组成、软件编程以及在水位控制系统中的应用。
具体的教学大纲如下：1.第一章：PLC概述介绍PLC的定义、发展历程、特点和应用领域。
2.第二章：PLC的硬件组成介绍PLC的中央处理单元、输入/输出模块、电源模块、通信模块等硬件组成部分。
3.第三章：PLC的编程语言介绍PLC的编程语言包括指令表、逻辑功能图、功能块图和顺序功能图。
4.第四章：PLC在水位控制系统中的应用介绍PLC在水位控制系统中的典型应用案例，包括水位检测、控制算法实现、程序设计和调试。
5.第五章：PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能、操作方法和程序调试技巧。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握PLC的基本原理和编程方法。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生深入思考和探讨PLC应用中的问题。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解PLC在水位控制系统中的应用。
4.实验法：通过实验操作，培养学生实际操作能力和故障排除能力。
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。
plc水位控制系统课程设计
plc水位控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握水位控制系统的基本构成和运作机制；2. 学会使用PLC进行水位控制系统的编程与调试，掌握相关电气图纸的阅读与绘制；3. 掌握水位传感器的工作原理及其在水位控制系统中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成PLC水位控制系统的设计、编程和调试；2. 培养学生解决实际工程问题的能力，提高学生的动手操作和团队协作能力；3. 培养学生运用现代技术手段，对水位控制系统进行优化与改进的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对自动化技术的兴趣，提高学生学习的积极性和主动性；2. 培养学生的创新意识，使学生认识到技术发展对社会生产力的推动作用；3. 增强学生的环保意识，让学生明白智能控制系统在节能减排方面的意义。
本课程针对高年级学生，在已有基础知识和技能的基础上，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，旨在使学生在掌握PLC水位控制系统相关知识的同时，培养其解决实际问题的能力，增强学生的创新意识和环保意识。
通过本课程的学习，为学生今后从事自动化领域的工作奠定基础。
1. PLC基本原理：介绍PLC的组成、工作原理及性能特点，以课本第三章为基础，深入讲解PLC在工业控制系统中的应用。
2. 水位控制系统构成：分析水位控制系统的基本构成，包括水位传感器、PLC、执行器等组成部分，参照课本第四章内容进行讲解。
3. PLC编程与调试：教授PLC编程的基本方法，包括指令系统、程序结构等，结合第五章实例进行讲解，并组织学生进行实践操作。
4. 水位控制程序设计：根据实际需求，设计水位控制程序，引导学生运用所学知识，参照课本第六章进行程序编写与调试。
5. 电气图纸阅读与绘制：培养学生阅读和绘制电气图纸的能力，以第七章内容为依据，组织相关实践活动。
6. 水位传感器应用：讲解水位传感器的工作原理及其在水位控制系统中的应用，结合第八章内容进行教学。
液位自动控制系统设计
重庆科技学院学生实习总结报告院(系）：__ 机械与动力工程学院___ 专业班级:___机电一班_学生姓名：_______学号:___实习(实训)地点:_________I311_______报告题目：_______液位自动控制系统_________报告日期： 2016 年 12 月 28 日指导教师评语: _______________________________________ _____________________________________________________成绩（五级记分制）：______ _______指导教师（签字）：_____________________液位自动控制系统根据物体在水中漂浮的性质,可以用一个浮球来感知水塔里水位的升降，用来控制水泵,使水泵能自动对水池上水，水满时能自动断电停止，真正做到了水池的全自动控制功能,解决了人们日常用水的诸多不便。
本毕业论文范文写的是水池水位自动控制电路的作用是根据水位的高低，自动地控制水泵的启动与停止。
水泵和水位的高低是相互反馈的。
这样就可以实现水位自动控制的目的。
我所设计的水位制动控制装置是有以下几部分组成：水位自动控制电路,高低水位报警器，数码显示。
水位自动控制在一定范围内（如 2 —6 米 )，当水位低至2米时使水泵启动上水；当水位升至6米时,使水泵停止工作.因特殊情况水位超限（如高至7米、低于2米）报警器报警。
设有手动按键,便于随机控制。
由数码管直观显示当前水位。
本系统可以随时的控制水位的高低，防止过量放水或来水无人打开关。
随着城乡人民生活水平的不断改善，许多家庭都使用上了高位水池自来水系统或楼顶太阳能热水箱。
如果给这些水箱上装上下面介绍的装置，则可实现无人操作缺水自动上水、水满自动停水，既方便省事又节约水电资源，不会出现水上满后没有及时关掉电源而四处溢流的现象，本装置安装方便，使用简单、彻底解决了手动操作给人们带来的诸多不便、是家用水池目前最好的互补装置.本文介绍的水位自动控制装置可以根据使用者的要求，自动控制容器中水位的高低,当水位低于预先设定水位时，水位自动控制装置会自动启动抽水泵进行注水，达到一定的水位后，自动关闭抽水泵停止供水，当高出预定的水位后，报警器报警。
智慧水库监测系统设计方案
智慧水库监测系统设计方案设计方案：智慧水库监测系统一、引言智慧水库监测系统是一种基于物联网和大数据技术的新一代水库监测系统。
通过对水库水位、溢流、泄洪、降雨等因素进行实时监测和数据分析，并结合预警系统，提供准确的水库监测和管理，从而有效防范水库事故和减少损失。
二、系统设计概述智慧水库监测系统主要包括以下几个模块：数据采集模块、数据传输模块、数据存储模块、数据分析模块和预警模块。
下面对每个模块进行详细阐述。
1. 数据采集模块数据采集模块负责采集水库的各种监测数据，包括水位、溢流、泄洪、降雨等数据。
可以使用传感器和监测设备进行实时监测，将采集到的数据通过通信网络传输到数据传输模块。
2. 数据传输模块数据传输模块将采集到的监测数据通过物联网或其他通信网络传输到数据存储模块。
可以使用无线通信技术，如LoRaWAN、NB-IoT等，实现数据的远程传输。
3. 数据存储模块数据存储模块负责对采集到的监测数据进行存储和管理。
可以使用云存储技术，将数据存储在云平台上，实现数据的分布式存储和备份。
同时，可以使用数据库技术，对数据进行索引和查询，方便后续的数据分析和预警。
4. 数据分析模块数据分析模块负责对存储的监测数据进行分析和处理。
可以使用数据挖掘和机器学习算法，对监测数据进行模式识别、异常检测和预测分析，提取水库运行状态和趋势，为水库管理人员提供决策支持。
5. 预警模块预警模块负责根据数据分析的结果，判断水库是否存在异常情况，并及时发送预警通知。
可以通过手机短信、邮件等方式发送预警信息，提醒管理人员采取相应的措施，确保水库安全运行。
三、系统特点和优势智慧水库监测系统具有以下几个特点和优势：1. 实时性：通过实时采集和传输数据，可以快速获取水库的实时状态，及时响应异常情况。
2. 精确性：采用高精度的传感器和监测设备，可以对水库各种参数进行精确监测，减少误差和偏差。
3. 自动化：系统可以自动进行数据采集、传输、存储、分析和预警，减少人力成本，提高工作效率。
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。
地下水位自动化监测系统方案.
地下水位自动化监测系统方案一、概述地下水资源较地表水资源复杂，因此地下水本身质和量的变化以及引起地下水变化的环境条件和地下水的运移规律不能直接观察，同时，地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是缓变型的，一旦积累到一定程度，就成为不可逆的破坏。
因此准确开发保护地下水就必须依靠长期的地下水位自动化监测系统方案，及时掌握动态变化情况。
二、系统解决方案2.1系统概述地下水位自动化监测系统依托中国移动公司GPRS网络，工作人员可以在监测中心查看地下水的水位、温度、电导率的数据。
监测中心的监测管理软件能够实现数据的远程采集、远程监测,监测的所有数据进入数据库，生成各种报表和曲线。
2.2系统组成地下水位自动化监测系统由四部分组成：监测中心、通信网络、微功耗测控终端、水位监测记录仪（水位计）。
2.3系统拓扑图2.4监测中心2.4.1中心软件系统概述该软件是地下水监测系统专用软件，采用B/S 结构，由系统管理员负责管理，领导者或其它工作人员经授权后可在自己的计算机上通过局域网访问服务器，可进行权利范围内的操作。
如果需要，该软件可以在INTERNET 公网上发布，被授权者在任何地方的计算机上都可以通过INTERNET 公网访问和操作该系统。
该软件采用模块结构，主要包括两大模块：一个是人机界面、另一个是通讯前置机。
每个模块又由若干小模块组成。
通讯前置机软件主要负责监控中心与现场设备的通信，它具有强大的兼容性，可支持任何厂家生产的GPRS 、CDMA 、MODEM 、RS485等通信产品，支持多种通信方式共存一个系统。
人机界面包括基础数据管理、远程操作、人工录入、数据查询、数据报表、数据分析、地图管理等多项内容，可根据不同客户的不同需求设计组合成个性化的监控与管理系统软件。
忠阳6昶电 电迪快虹2.4.2监测中心配置硬件：中心具备宽带网络（类型：光纤、网线、ADSL等），并绑定固定IP。
—台专用计算机，放在机房，作为固定IP服务器，将服务器操作系统和数据库软件和系统监控软件装在里面，存贮数据，保证其24小时在线。
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Abstract
The 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.
It designs much program like 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, to steady the system.
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 modulus 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.
Key word :Ultrasonic sensor; Single Chip Microcomputer of AT89S52; Data-acquisition and communication System; PC
软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单片机为核心控制及器件，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
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Design Of Automatic Monitoring System of the Water Level
水位站的水位自动监测系统设计
摘要
本文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线报警功能，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记录管理，而ＰＣ机与单片机之间的通讯方式主要采用了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。