单片机课程设计水塔水位控制设计
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。
水塔水位单片机课程设计
水塔水位单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本工作原理，掌握其编程方法。
2. 学习并掌握水位传感器的使用，了解其工作原理和特性。
3. 学习并掌握水塔水位监测系统的设计方法和实现过程。
技能目标：1. 能够运用单片机进行简单的程序编写，实现水塔水位的监测与控制。
2. 能够独立操作水位传感器，进行数据采集和处理。
3. 能够结合实际需求，设计出符合要求的水塔水位监测系统。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践、解决问题的能力，增强其对单片机及传感器技术的兴趣。
2. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 增强学生的环保意识，使其认识到水资源监测的重要性。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力。
学生特点：具备一定的单片机知识基础，对传感器技术有一定了解，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生自主探究，关注学生在实践过程中的问题解决能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中，提高其综合素质。
二、教学内容1. 单片机基础：复习单片机的基本原理，重点掌握I/O口编程、中断处理、定时器等基本功能。
教材章节：《单片机原理与应用》第1-3章。
2. 水位传感器原理与使用：学习水位传感器的工作原理、特性及接线方式。
教材章节：《传感器与检测技术》第5章。
3. 水塔水位监测系统设计：a. 系统需求分析：明确监测系统的功能需求，如水位范围设定、报警等。
b. 硬件设计：选择合适的单片机、传感器、执行器等，完成系统硬件电路设计。
c. 软件设计：编写单片机程序，实现水位监测、数据处理和报警等功能。
教材章节：《单片机原理与应用》第4章、第6章，《传感器与检测技术》第6章。
4. 实践操作：分组进行水塔水位监测系统的搭建和调试，包括硬件连接、程序下载、功能测试等。
5. 课程总结：对所学内容进行总结，分析系统设计的优缺点，探讨改进措施。
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。
单片机课程设计水塔
单片机课程设计水塔一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握其编程方法。
2. 学生能了解水塔的工作原理，明确单片机在水塔控制中的应用。
3. 学生能掌握水塔液位检测、水泵控制等相关知识。
技能目标：1. 学生能运用所学知识设计并实现一个简易的水塔控制系统。
2. 学生能通过编程实现对水塔液位的实时监测和自动控制。
3. 学生能提高动手实践能力，培养团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣，激发创新精神。
2. 学生认识到单片机在工程实际中的应用价值，增强社会责任感。
3. 学生通过课程学习，培养严谨、求实的科学态度。
课程性质：本课程为实践性较强的单片机应用课程，结合水塔控制项目，让学生在实际操作中掌握单片机技术。
学生特点：学生处于初中年级，具有一定的物理知识和逻辑思维能力，对新技术和新事物充满好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，提高其自主学习和团队协作能力。
通过课程目标的分解和实施，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 单片机基础知识：介绍单片机的组成、工作原理、编程语言（C语言），使学生掌握单片机的基本概念和编程方法。
相关教材章节：第一章 单片机概述，第二章 单片机组成与工作原理，第三章 C语言编程基础。
2. 水塔控制原理：讲解水塔的基本工作原理，液位检测、水泵控制等知识点，使学生了解单片机在水塔控制中的应用。
相关教材章节：第四章 单片机应用实例，第五节 水塔控制系统。
3. 硬件设计：介绍水塔控制系统中所需硬件，如传感器、执行器、电源等，让学生学会如何选用合适的硬件并进行连接。
相关教材章节：第六章 硬件设计基础，第七节 传感器与执行器。
4. 软件编程：教授如何编写程序实现对水塔液位的实时监测和自动控制，提高学生的编程能力。
51单片机的水塔控制
电子系统综合创新设计水塔控制设计院系：电子与电气工程学院专业：电子信息工程班级：0姓名：0指导老师：0目录第1章绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.1 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2设计要求及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2第2章总体方案论证与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.1总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.2设计要求及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3第3章系统硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3.1总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3.2系统组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4第4章系统的软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 4.1水位控制程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 4.2使用说明与注意事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11第5章系统调试与测试结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 5.1 软件测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 附录1 程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 附录2 仿真效果图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16第1章绪论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。
水塔水位控制设计
摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性价比，受到人们的重视和关注，应用广、发展快。
而MCS-51单片机是各单片机中最为典型和最具代表性的一种。
本次设计以80C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个简易的水塔水位控制系统，它由5V直流电源供电。
在硬件方面，除了CPU外，使用了2732芯片对80C51的 ROM进行4K扩展，并且使用74LS07芯片对外部电路驱动。
软件方面采用汇编语言编程，整个水塔水位控制系统能根据水塔水位的高低来决定水泵电机的运转状态，并且在发生故障时由外部电路的LED发光管点亮报警。
通过这次设计让我更深入了解单片机基本电路和汇编语言编程的基本方法，从而锻炼了我学习、设计和开发软、硬件的能力。
关键词：水位控制单片机.一、引言：实验证明，纯净水几乎是不导电的，但自然界存在的以及人们日常使用的水都会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子，它们的存在使水导电。
本控制装置就是利用水的导电性完成的二、设计方案及原理：如图1所示，虚线表示允许水位变化的上下限。
在正常情况下，应保持水位在虚线范围之内。
为此，在水塔的不同高度安装了3根金属棒，以感知水位变化情况。
图1 水塔水位控制原理图图中虚线表示允许水位变化的上下限。
在正常情况下，应保持水位在虚线范围之内。
为此，在水塔内的不同高度安装3根金属棒，以感知水位的变化情况。
其中A棒处于水塔底部，C棒处于上限水位上，B棒处于下限水位上。
A棒接+5V电源，B棒、C棒各通过一个电阻与地相连。
水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动以达到对水位控制的目的。
供水时，水位上升，当达到上限时，由于水的导电作用，B、C棒连通+5V，因此，b、c两端均为“1”态，这时应停止电机和水泵的工作，不再给水塔供水。
当水位降到下限时，B、C棒都不能与A棒导通，因此b、c两端均为“0”状态。
这时应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。
当水位处于上下限之间时，B棒与A棒导通，因C棒不能与A棒导通，b端为“1”状态，c端为“0”状态。
《单片机课程设计》水塔水位控制系统 报告
《单片机课程设计》设计报告设计题目:水塔水位控制系统姓名：学号：班级：指导老师：职称:设计时间：《单片机课程设计》考查评分表目录一、课程设计的目的………………………………………………二、课程设计用的仪器和器件……………………………………………三、课程设计的具体内容…………………………………………………1、总体报告…………………………………………………………………2、硬件设计…………………………………………………………………3、软件流程和程序…………………………………………………………4、调试结果…………………………………………………………………四、课程设计的体会和发生的问题……………………………………五、参考文献…………………………………………………………………六、附件………………………………………………………………………一、课程设计的目的计算机控制系统课程设计是《计算机控制系统》课程与实验结束后的一门综合性实践课.所选题目《水塔水位控制》紧密结合所学的主要内容，加深巩固所学知识,同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度,能充分发挥学生的能动性和想象力.通过电路设计、安装、调试等一系列环节的实施，提高学生的计算机控制应用系统的设计能力。
二、课程设计用仪器和器件硬件：1、塑料桶一个(Φ25—30cm)2、塑料尺30cm 一个3、微型水泵一个4、塑料管2米5、光电耦合器4N25 一个6、12V微型继电器(TWTMP-53）一个7、电路板（6＊4cm)一块8、薄铜片2cm＊10cm *o。
5mm 一块9、直流稳压电源一台、PC机一台、XL1000/XL2000仿真仪一台。
10、其它：导线2米、二极管一个、PNP三极管一个、4。
7K电阻2个、300欧电阻2个，12针排针 1片.软件：keil软件三、课程设计的具体内容1、总体报告图1 水塔水位检测原理图水塔水位控制原理图见图（1），图中两条虚线表示正常工作情况下水位升降的上下限,在正常供水时,水位应控制在两条虚线代表的水位之间。
单片机课程设计--水塔水位
水塔水位控制目录1、设计题目 (1)2、摘要 (1)3、设计方案及原理 (2)4、总结……………………………………………………………………………5、参考文献……………………………………………………………………一、水塔水位控制设计(1) 设计内容本设计为一个实际应用系统的水塔水位控制部分。
在此水塔水位控制系统中，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。
1）完成单片机硬件的设计，包括：CPU、存储器（外扩ROM、RAM）、输入/输出接口（外扩并行I/O口）以及总线连接部分（附控制电路原理图）；2）完成控制软件的设计（附控制软件清单）；(2) 设计要求1）因本计算机控制系统还控制有其他多个设备，所以要求水位检测采用中断方式；2）给出系统硬件电路原理图（用protel或其它电路图软件画出）；3）给出系统程序流程图、程序清单（加注释）；4）以论文格式给出设计报告。
图1 水塔水位控制原理图二、摘要基于单片机的水塔水位控制是实现水位的检测和电动机转动以及出现故障是的单片机中断控制，本设计中采用的是8031单片机，外扩2732作为程序存储器。
74LS373作为地址锁存器。
三、设计方案及原理一、水塔水位控制原理:图中虚线表示允许水位变化的上下限。
在正常情况下，保持水位在虚线范围内。
在图中A棒处于下限水位，C棒处于上限水位，B棒在上下限水位之间。
水塔由电动机带动水泵供水，单片机控制电动机转动就可以达到对水位控制的目的。
供水时，水位上升，当达到上限时，由于水的导电作用，B、C棒接通+5V。
因此，b、c两端均为1状态，这时应停止电机和水泵的工作，不在给水塔供水。
当水位降到下限时，B、C棒都不能与A棒导电，因此b、c两端为0状态。
这时应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。
当水位处在上下限之间时，B棒与A棒导通。
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。
水塔水位控制
单片机水塔水位控制器设计课程设计课程名称 单片机原理与应用课程设计专 业 电气工程及其自动化学 号 xxxxxxxxxxxx学生姓名 xxxxxx教师姓名 邓老师 贺老师日 期 2012.6.11--2012.6.22内容提要本课程设计要求：利用MCS-51系列单片机为控制核心，设计一个水塔水位控制器。
该水塔水位控制器利用四个水位传感器来探测四个水位，即无水位，少水位，欠水位和满水位。
而对应于每个水位，都要求出水口及水泵进行相应的动作。
具体如下所示：无水出水口关闭开4台泵少水开1出水口开3台泵开2出水口开4台泵欠水开1出水口开1台泵开2出水口开3台泵满水开1出水口停4台泵开2出水口开1台泵在本次设计中，我们小组首先进行了硬件电路的设计，包括了A/D转换器的选择，单片机型号的选择，LED显示器的选择及整体的连接设计。
然后进行了软件的设计，即通过绘制系统流程图并根据其编写程序。
最后，绘制出整体的电路原理图。
目录第一章硬件电路设计1.1各元器件的设计与选择1.1.1水位传感器的设计 (4)1.1.2单片机型号的选择 (4)1.1.3 A/D转换器的选择 (5)1.1.4 LED显示管的选择 (6)1.1.5水力电磁阀的选择 (6)1.1.6水泵的简介 (7)1.2 系统总原理图1.2.1系统总体结构图 (11)1.2.2系统电路原理图 (12)第二章软件设计2.1程序设计思路 (13)2.2程序流程图的绘制 (13)2.3源程序代码 (14)第三章课程设计体会 (18)参考文献 (19)第一章硬件电路设计1.1各元器件的设计与选择1.1.1水位传感器的设计众所周知，纯净水几乎是不导电的，但自然界存在的人们日常使用的水会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子，它们的存在使水导电。
基于上述原理与现象，我们小组所设计的水位传感器如下所示：如上图所示，传感器S1，S2和A处于同一水平面（位于最底部），而S3处于欠水状态的最低处，S4处于满水状态的最低处。
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。
水塔水位控制的设计
渤海石油职业学院课程设计题目水塔水位控制系统学生姓名袁雪年级2008专业电气自动化指导教师董瑞情课程设计任务书一、设计目的微机测控课程设计是在学完微机测控课程之后的实践教学环节。
该实践教学是软件设计的综合训练,包括问题分析,总体结构设计,程序设计基本技能和技巧。
使学生在设计中逐步提高程序设计能力,能根据实际问题的具体情况选择科学的工作方法。
二、设计班级 2008电气大三、设计题目水塔水位控制系统四、设计内容及要求：1、设计要求：用8051单片机设计一水塔水位控制系统，晶振采用12MHZ。
具体要求如下：由电动机带动水泵供水，单片机控制电动机以达到供水的目的。
供水时，当达到上限时，应该停驶电机和水泵工作，当达到下限时，应启动电动机和水泵工作。
是水位保持在上下限之间。
2、设计内容：（1）总体方案的设计（2）系统硬件电路的设计（3）系统程序的设计（包括流程图和源程序）五、课程设计报告要求：1、封面：写清题目、班级、姓名、指导教师。
2、目录3、正文：要求字迹工整，思路清晰4、课程设计的体会5、参考书目六、考核办法及成绩总成绩=模拟控制系统效果成绩+课程设计报告成绩目录摘要 (3)一、总体方案的确定 (4)1、引言 (4)2、工作原理 (5)二、系统硬件设计 (6)1、单片机的选择 (6)3、电路的设计 (9)三、系统软件 (10)3、程序流程图 (10)4、程序清单 (11)四、课程设计体会 (11)五、参考文献 (12)水塔水位控制系统袁雪[摘要]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、、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。
[关键词]单片机；水位检测；控制系统；仿真一、总体方案设计l 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。
目前，控制水塔水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制实现自动运行，使水塔内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。
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。
最新单片机水塔水位控制系统设计
单片机水塔水位控制系统设计一、8051单片机系统描述1 1 、8051单片机介绍12、单片机计时23、引脚非常实用 (2)二、6号水塔给水设备系统组成三、8051单片机控制本系统的部分结构8四、系统的工作原理.................................................................................................................. .. (9)五、主程序框图.................................................................................................................. .. (12)六、系统程序列表.................................................................................................................. ...................................................................................................................... ...................................................七、系统电路原理图 (16)八、系统测试和总结 (16)九、总结17X 、参考18一、8051单片机系统描述单片机系统的设计是应用单片机控制技术，以8051单片机为核心控制水塔水位，实现报警和手动、自动切换功能。
该系统操作简单，性能良好，满足水塔存储系统控制的需要。
1.8051单片机简介目前，8051单片机已经广泛应用于工业检测领域，因此我们可以在许多单片机应用领域连接各种类型的语音接口，形成一个具有综合语音输出能力的综合应用系统，增强人机对话功能。
水位控制程序设计
目录1.课程设计目的: (3)2.设计任务： (3)3.水位控制原理: (3)4．电路设计： (4)4.1水位控制电路: (4)4.2信号输入与输出: (5)4.3控制程序: (5)4.4引脚功能: (6)5.个人设计总结： (7)6.主程序清单: (7)7.实验调试： (8)8.结语: (10)9.参考文献: (10)1.课程设计目的:《单片机原理》课程是一门实践性、应用性很强的课程。
通过课程设计使学生较系统地掌握有关单片机控制的设计思想和设计方法，为学生今后从事单片机控制系统开发工作打下坚实的基础。
本课程设计的基础要求是使学生全面的掌握单片机控制系统设计的基本理论，熟悉掌握MCS-51系列单片机的编程方法，让学生在接近实际工作环境下，完成一个简单的单片机控制系统设计。
2.设计任务：利用MCS-51系列单片机设计一个水位自动控制系统，用两个数码管实时地显示当前水位，并能根据设定的水位值控制水位。
水位设定值通过键盘输入，容器内水的注入和抽出通过水泵实现。
3.水位控制原理:图1-1是水塔水位控制原理图。
图中虚线表示允许水位变化的上、下限。
在正常情况下应保持水位在虚线范围之内。
为此，在水塔内的不同高度安装固定不动的3根金属棒，以感知水位变化情况。
其中，A棒处于下限水位，C 棒处于上限水位，B棒在上、下限水位之间。
A棒接+5V电源，B棒、C棒各通过一个电阻与地相连。
水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动，以达到对水位控制的目的。
供水时，水位上升，当达到上限时，由于水的导电作用，B棒、C棒连通+5V。
因此，b和c两端均为1状态。
这时，应停止电机和水泵的工作，不再给水塔供水。
当水位降到下限时，B棒、C棒都不能与A棒导通，因此，b和c两端均为0状态。
这时，应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。
当水位处于上下限之间时，B棒与A棒导通。
因C棒不能与A棒导通，b 端为1状态，c端为0状态。
这时，无论是电机已在带动水泵给水塔加水，水位在不断上升，还是电机没有工作，用水使水位在不断下降，都应继续维持原有的工作状态。
c51单片机水位控制系统设计
单片机水位控制设计目录1 概述 (2)2 设计的基本任务和要求 (3)2.1 基本功能 (3)2.2 塔水位控制原理 (3)2.3 系统硬件总体方案 (4)3 控制系统方案设计 (4)3.1系统硬件方案 (4)3.2 核心芯片AT89C51 单片机 (5)3.3系统软件总体方案 (5)4.Proteus 设计与仿真 (7)4.1元器件清单 (7)4.2 基于单片机水位控制原理图5 (7)4.3 基于单片机的水位控制PCB 图 6 (8)4.4水位检测的主程序 (8)4.5 实验仿真结果 (11)4.6 结语 (11)5 设计体会 (12)参考文献 (12)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。
水塔水位控制器课程设计
水塔水位控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解水塔水位控制器的基本原理，掌握水位控制的相关概念；2. 使学生掌握水位控制器的设计思路和步骤，了解其组成部分及功能；3. 帮助学生掌握水位控制器的调试方法，了解在实际应用中的注意事项。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单的水塔水位控制器的能力；2. 提高学生动手实践能力，能够独立完成水位控制器的组装和调试；3. 培养学生团队协作能力，能够与他人共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水资源管理重要性的认识，增强环保意识；2. 激发学生探究科学的兴趣，培养创新精神和实践能力；3. 培养学生面对问题积极思考、勇于克服困难的态度。
课程性质：本课程属于实践活动课程，注重理论联系实际，强调动手实践能力的培养。
学生特点：本课程面向初中年级学生，学生具备一定的物理知识基础，对实践活动有较高的兴趣。
教学要求：教师需引导学生结合课本知识，注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与讨论和实践活动，提高学生的实际操作能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的达成。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 水塔水位控制器的基本原理；- 液位传感器、控制单元、执行器等组成部分及其功能；- 水位控制器的分类及适用场景。
2. 实践操作：- 水塔水位控制器的设计思路和步骤；- 水位控制器的组装方法及调试技巧；- 水位控制器的故障排查及维护。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍水位控制器的基本原理及组成部分，让学生了解课程内容；- 第二课时：详细讲解水位控制器的设计思路和步骤，引导学生动手设计；- 第三课时：分组进行水位控制器的组装和调试，培养学生的动手实践能力；- 第四课时：针对实践中遇到的问题进行讨论和解决，提高学生的问题分析能力；- 第五课时：进行课程总结，巩固所学知识，激发学生对科学探究的兴趣。
基于51单片机控制的水塔水位检测课程设计
目录第1 章概述......................................................... 2...1.1 背景介绍....................................................2...1.2 设计要求及意义..............................................2.. 第2 章系统方案的设计............................................... 4..2.1 总体设计方案................................................ 4..2.2 系统组成.................................................... 5... 第3 章硬件设计..................................................... 6...3.1 ADC0808的简要介绍 (6)3.2 水位检测电路................................................ 7..3.3 水质检测电路................................................ 8.. 第4 章软件设计.................................................... 1..0.4.1 水位控制程序1..04.2 水质检测程序1..2第5 章系统调试及说明.............................................. 1..45.1 软件调试................................................... 1..4.5.2 硬件调试................................................... 1..8.5.3 使用说明与注意事项......................................... 1..9 第6 章总结........................................................ 2..0. 第7 章参考文献.................................................... 2..1. 第9 章附录........................................................ 2..2.9.1 源程序清单................................................. 2..2.9.2 总电路原理图2..8第 1 章概述1.1 背景介绍随着科学技术的发展，单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统，智能仪器和家用电器中得到广泛应用。
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单片机课程设计
题目: 水塔水位控制设计
本设计为一个实际应用系统的水塔水位控制部分。
在此水塔水位控制系统中，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。
单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性价比，受到人们的重视和关注
的应用广、发展快。
而MCS-51单片机是各单片机中最为典型和最具代表性的一种。
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。
目前，控制水塔水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制实现自动运行，使水塔内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。
实际供水过程中要确保水位在允许的范围内浮动，应采用电压控制水位。
首先通过实时检测电压，测量水位变化，从而控制电动机，保证水位正常。
因此，这里给出以Atmel公司的80C5l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、电机故障检测、处理和报警等功能，并在Proteus软件环境下实际仿真。
实验结果表明，该系统具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性强。
本次设计以8031芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个简易的水塔水位控制系统，它由5V直流电源供电。
在硬件方面，除了CPU外，使用了2732芯片对8031的ROM进行4K扩展，并且使用74LS07芯片对外部电路驱动。
软件方面采用汇编语言编程，整个水塔水位控制系统能根据水塔水位的高低来决定水泵电机的运转状态，并且在发生故障时由外部电路的LED发光管点亮报警。
水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，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量。
而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，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。
水塔水位控制系统采用交流电压检测水位，水位低于下限点水位时，水泵抽水，水位达到最高水位线时，水泵停止抽水，水位下降到最低水位线以下时，恢复运行抽水，从而实现自动控制。
本次课程设计由王红平同学负责搜集资料，葛满强同学负责整理排版，马海丽同学负责程序部分，张田和杨洁同学负责画图部分。
图中虚线表示允许水位变化的上下限。
在正常情况下，应保持水位在虚线范围之内。
为此，在水塔内的不同高度安装3根金属棒，以感知水位的变化情况。
其中A 棒处于水塔底部，C棒处于上限水位上，B棒处于下限水位上。
A棒接+5V电源，B 棒、C棒各通过一个电阻与地相连。
水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动以达到对水位控制的目的。
供水时，水位上升，当达到上限时，由于水的导电作用，B、C棒连通+5V，因此，b、c两端均为“1”态，这时应停止电机和水泵的工作，不再给水塔供水。
当水位降到下限时，B、C棒都不能与A棒导通，因此b、c两端均为“0”状态。
这时应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。
当水位处于上下限之间时，B棒与A棒导通，因C棒不能与A棒导通，b端为“1”状态，c端为“0”状态。
这时，无论是电机已在带动水泵给水塔加水，水位在不断上升；或者是电机没有工作，用水使水位不断下降，都应该继续维持原有的工作状态。
图1 水塔水位控制原理图
三硬件设计
（7）报警接口电路，为了避免系统发生故障时，水位失去控制造成严重后果，在超出、低于警戒界水位时，报警信号直接从高、低警界水位电极获得。
单片机P1．7端口为启动电机命令输出端口，P1.7=0为低电平，经过非门后与电机的另一端接地导通，启动电机工作；P1.7=l为高电平，反之，电机停止工作。
电机故障报警由单片机控制，电机故障报警信号由P1.0和P1.1输人。
当P1.5为高电平时蜂鸣器报警。
水位超过高警戒水位，单片机控制系统使电机停止转动，向水塔内供水工作也停止。
（8）存储器扩展接口电路，为了便于系统扩展，存放大容量应用程序，系统设计扩展一片程序存储器，用于存放源程序代码。
74LS373用于锁存地址，单片机的P0.0～P0.7通过复用方式分别接锁存器74LS373的DO～D7和存储器2732的D0～D7端，地址锁存信号线ALE接锁存器的G端，通过软件设置实现地址和数据信息的传输，锁存器的输出端Q0～Q7与存储器地址线A0～A7相连，剩余的3根地址线A8～A11接P2.0～P2.2。
图2 水塔水位控制程序流程图
四软件设计
水位控制系统主要由CPU(80C51)、水位检测接口电路、报警接口电路、存储器扩展接口电路、复位电路、时钟振荡等部分组成.
表2 真值表
该系统设计是基于在单片机嵌入式系统而设计的，充分利用单片机强大控制功能和方便通信接口，该检测控制系统在实验室某实验水冷却系统得到成功实践，实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，提高了实验的自动控制能力。
进一步优化系统软硬件设计，可为实时实现远端控制，因此，该系统在农村水塔，城市水源检测控制等领域有着广阔的应用前景。
这次课程设计首先让我对于单片机有了更深一层的认识，对它的意义也有了一定的了解，单片机在数字产品中大放光彩，好多的核心技术都是建立在它的基础上的。
其次对于单片机程序也有了进一步的掌握，在前面单片机课程的学习中编写程序是我的大难题，我总是将一些知识点混淆，而这次的课程设计将所学得知识都综合起来，因此我的编写程序的水平也比原来好一点了。
同时我也熟悉了一些芯片的使用，很多芯片我在做单片机实验时也用到了，这次的设计让我对80c51芯片的使用有了更详细的了解。
当然，在此期间我也遇到了许多困难，开始调试程序时出现了一大堆错误，有语法错误，也有逻辑错误。
在老师的指导下，我们一起合作，耐心的排除了所有的错误，成功的调试出了结果。
六参考文献
[1]李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础北京：航空航天大学出版社，2000.147～156
[2]康华光，陈大钦.电子技术基础模拟部分武汉：高等教育出版社，1998.57～116
[3]谢自美.电子线路设计·实验·测试（第二版）武汉：华中理工出版社，2000
[4]杨恢先,黄辉先.单片机原理及应用[M].人民邮电出版社,2006.
[5]曾一江.单片机微机原理与接口技术[M].科学出版社,2006.
附录
附录一：水塔水位控制电路
附录二：主程序
ORG 8000H
AJMP LOOP
LOOP：ORL P1，#03H ；为检查水位状态做准备MOV A，P1
JNB ACC.0，ONE ；P1.0=0则跳至ONE
JB ACC.1，TWO ；P1.1=1则跳至TWO BACK：ACALL D10S ；延时10S
AJMP LOOP
ONE：JNB ACC.1，THREE ；P1.1=0则跳至THREE CLR 93H ；P1.3←0，启动报警装置
SETB 92H ；P1.2←1，停止电机工作FOUR：SJMP FOUR
THREE：CLR 92H ；启动电机
AJMP BACK
TWO：SETB 92H ；停止电机工作
AJMP BACK
D10S：ORG 8030H ；延时子程序D10S（延时10秒）MOV R3，#19H
LOOP3：MOV R1，#85H
LOOP1：MOV R2，#0FAH
LOOP2：DJNZ R2，LOOP2
DJNZ R1，LOOP1
DJNZ R3，LOOP3
RET
END
附录三：芯片介绍
图3 8031引脚图
单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
<1>电源:
a.VCC - 芯片电源，接+5V；
b. VSS - 接地端；
<2>时钟:
XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
<3> 控制线:控制线共有4根
a. ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址
② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编
程脉冲。
b. PSEN:外ROM读选通信号。
c.RST/VPD:复位/备用电源。
①RST（Reset）功能：复位信号输入端。
② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
d. EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电
①EA功能：内外ROM选择端。
② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
<4> I/O线
8031共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。