基于压力传感器的水位报警器
2016年测控专业创新实践
第二届自动化与电气工程学院仪器仪表设计竞赛
设计报告
设计题目：基于压力传感器的水位控制报警器
队伍编号：323
队员姓名：陈昊、吴天剑、张赟、董嘉仪
年月日
摘要
控制器单片机，液位控制高度，报警、高度显示等功能，主要元器件时应变片，使其附着在容器外壁，使其具有与液面不接触的特点，可用于有毒、腐蚀性液体液位的控制，具有较高的研究价值。该控制器不仅可用于学校进行教学研究，还可用于生产实际，是目前比较缺少的一种产品。
由物理学原理可知，液体的压力是与液体的高度有关系的，当液体的高度越高，底部所受的压力也就越大，即P=ρhg，所以我们可以通过底部所受的压力来获取液面的高度，因此我们可以添加一个压力传感器，也就是常用的应变片，获取与液体地面所受的压力，由于应变片输出的电压量非常小，所以我们必须加放大器来将电压量变大，来提高他的灵敏度，由于单片机只能读取数字信号，而我们应变片输出的是模拟信号，所以得添加一个模数转换芯片来实现单片机对数据的读取，而后通过单片机实现对蜂鸣器和led报警灯的控制，实现液位报警，后期还可以在单片机的其他引脚添加点击可以实现自动的控制水位的高度，因为能力和时间有限，这里只做到报警，所以该作品还能继续改进，功能还能拓展。
关键词：传感器；AD转换；控制器；外围硬件电路
目录
1.系统方案设计 (1)
1.1 课题分析 (1)
1.1.1 设计目的 (1)
1.1.2 液位的获取 (1)
1.2总体方案设计 (1)
1.2.1系统框图 (1)
1.2.1总体设计实现 (1)
2.硬件设计 (2)
2.1主要元器件原理 (2)
2.1.1AT89C51 (2)
2.1.2应变片 (3)
2.1.3模数转换芯片HX711 (5)
2.1.4显示屏LCD1602 (7)
3.软件设计 (8)
3.1主程序流程图 (8)
3.2子程序流程图 (9)
3.3仿真电路图 (11)
4.实验结果 (12)
5.设计心得 (14)
参考文献 (15)
附录A (16)
附录B (17)
附录C (18)
1．系统方案设计
1.1 课题分析
1.1.1 设计目的
运用目前所学的知识，设计一款可以实现无人监督的，液位报警器，利用51单片机，模数转换芯片，仪用放大器等元器件，运用自己所学的单片机技术，与模电技术等知识来实现目的，利用这次活动来是自己的所学的知识得到运用，加深所学的知识在脑海里的印象，并且可以通过实现来检验自己在课上所学的知识，对自己也是很大的锻炼。
1.1.2液位的获取
方案一：采用浮子获取液位，通过杠杆和浮子的链接可以实现对变阻器的控制，来获取不同的电压值，后传输到单片机。
方案二：通过对液体的压力会随高度的改变而改变，故可以在底部添加应变片来获取压力来获取液面的高度。
由于方案一会对场地要求比较大所以不方便选择，于是选择方案二
同时液位的显示也可以采用1602或者数码管，两者都可以做到，但都有利弊，可酌情选择。
1.2总体方案设计
1.2.1系统框图
图1 系统框图
1.2.2总体设计实现
将水箱放到应变片上，随着水位上升，总体重量也随之上升。通过其按压应变片产生的微小变化，来测定重量。通过模数转换器将模拟量转换成数字量并送到单片机中处理，然后根据其体积与高度的关系，进而来测定水位高度，显示在显示屏上，到一定高度通过蜂鸣器实现报警。
2．硬件设计
2.1主要元器件原理
2.1.1 AT89C51
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器俗称单片机。
AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。如图2所示。
图2 AT89C51内部结构
图3 AT89C51实物图2.1.2应变片
一般的应变片是在称为基底的塑料薄膜（15-16μm ）上贴上由薄金属箔材料制成的敏感栅（3-6μm ），然后再覆盖上一层薄膜做成迭层构造。
图4 应变片模型
将应变片贴在被测物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变一起伸长或缩短。很多金属在机械性的伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片就是应用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅使用的是铜铬合金，其电阻变化率为常数，与应变成正比例关系。即:
ε*K R
R
= 其中，R ：应变片原电阻值 K ：比例常数（应变片常数） Ε：应变
不同的金属材料有不同的比例常数K 。铜铬合金的K 值约为2，这样应变的测量就通过应变片转换为对电阻变化的测量。
表1 应变片的参数
2.1.3 模数转换芯片hx711
hx711采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型其他芯片相比，改芯片与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机
成本，提高了整机的性能和可靠性。
特点：
?两路可选择差分输入
?片内低噪声可编程放大器，可选增益为64和128
?片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D转换器提供电源
?片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时也可使用外接晶振或时钟
?上电自动复位电路
?简单的数字控制和串口通讯：所有控制由管脚输入，芯片内寄存器无需编程?可选择10Hz或80Hz的输出数据速率
?同步抑制50Hz和60Hz的电源干扰
?耗电量（含稳压电源电路）：典型工作电流：< 1.7mA, 断电电流：< 1μA ?工作电压范围：2.6 ~ 5.5V
?工作温度范围：-20 ~ +85℃
? 16管脚的SOP-16封装
图5 SOP-61L封装
表2 管脚描述
注意事项
1.所有数字输入管脚，包括RATE，XI和PD_SCK管脚，芯片内均无内置拉高或拉低电阻。这些管脚在使用时不应悬空。
2.建议使用通道A与传感器相连，作为小信号输入通道；通道B用于系统参数检测，如电池电压检测。
3.建议使用PNP管S8550与片内稳压电源电路配合。也可根据需要使用其他MOS 或双极晶体管，但应注意稳压电源的稳定性。
4.无论是采用片内稳压电源或系统上其他电源，建议传感器和A/D转换器使用同一模拟供电电源。
5.PD_SCK的输入时钟脉冲数不应少于25或多于27，否则会造成串口通讯错误。
2.1.4显示屏LCD1602
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别。本次设计采用16脚。
图6 1602字符型液晶显示器实物
3．软件设计
3.1主程序流程图
开始，AD转换器及显示器初始化，将数据送到AD转换器，之后判断AD转换是否完成，若完成则进行十进制转换调整，并输出。如图7所示。
图7 主程序流程图
3.2子程序流程图
十进制数据转换调整子程序流程图如图8所示
图8十进制数据转换调整子程序流程图
A/D转换流程图：启动转换，若转换结束则读取数据。如图9所示
图9 A/D 转换流程图
3.3仿真电路图
protel仿真电路如图10，图11所示
图10仿真电路图（1）
图11仿真电路图（2）4．实验结果
当水位高度为5时，显示屏上显示501；水位达到12之后，由于应变片出现非线性的变化，所以显示的示数有一定误差；水位到达15之后，蜂鸣器开始报警。
图12水位高度为5
图13水位过限报警
5．设计心得
通过本次设计，主要掌握了以下几个方面的知识：首先是各个芯片的功能
水位报警器毕业设计 (3) (1)
《水位报警器毕业设计》 题目：水位报警器毕业设计 学生姓名：学号： 专业：电子工程 院（系）：物理工程学院 完成时间：2015年5月20日 2015年5 月20日 目录(摘要页码问题到排版的时候让打印店解决！)摘要............................................. 错误！未定义书签。
序言 (3) 第一章水位报警器设计的基本方案 (4) §1.1设计的目的和要求 (4) §1.2系统设计的基本方案 (5) 第二章水位报警器硬件系统方案论证与选择 (5) §2.1水位报警器电源设计 (5) §2.2水位报警器各模块方案的选择和论证 (6) §2.3系统硬件设计与实现 (7) 第三章水位报警器软件系统设计 (12) §3.1 软件设计 (12) §3.2 软件的调试 (13) 第四章水位报警器的抗干扰措施 (14) §4.1 抗干扰措施 (14) 第五章电路板的安装与调试 (15) §5.1硬件的安装调试 (15) §5.2水位报警器系统的测试 (15) 第六章水位报警器功能与扩展 (16) §6.1水位报警器扩展 (16) 全文总结 (17) 致谢 (17) 参考文献： (18) 摘要 本系统主要由5V直流稳压电源、水位报警控制模块、报警指示和负载控制模块等几部分构成。其中直流稳压电源采用三端稳压芯片LM7805实现，而水位报警控制模块主要由单片机89C2051通过编程实现。单片机89C2051与报警指示和控制之间用光耦进行隔离，报警指示和控制中带有继电器，可以用来控制强电系统，包括电机等进行水位控制。本系统经测试成功地达到预期设计的各项技术指标。
利用压力传感器实现液位控制系统的设计
毕业设计（论文、作业）毕业设计（论文、作业）题目： 利用压力传感器实现液位控制系统的设计 分校（站、点）： 年级、专业： 教育层次：专科 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期： 目录 内容摘要........................................................................................................................I I
一、前言 (1) （一）概述 (1) （二）发展趋势 (1) 二、液位控制系统分析 (2) （一）液位控制系统的工作原理 (2) （二）液位控制的实现方式 (2) 1、简单的机械式控制方式 (2) 2、复杂控制系统控制方式 (3) 三、液位控制系统的设计 (3) （一）硬件设计 (3) 1、单片机的选用 (3) 2、传感器的选用 (4) 3、键盘电路的选用 (4) 4、液位显示电路的设计 (5) 5、AD转换电路及控制输出 (6) （二）软件设计 (7) 1、液位控制系统模型框图 (7) 2、液位控制系统键盘程序 (8) 五、总结 (9) 参考文献 (9) 致谢 (10) 内容摘要 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许
多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。 通过本文的研究，总结出了压力传感器实现液位控制系统的优势：体积小，实际应用系统简单实用，成本低，效益好；具有较高的性能价格比；系统不易受到干扰，可靠性高。基于单片机的过程控制系统应用到实际生产过程做了有益的尝试也为提高过程控制自动化水平提供了有参考价值的设计思路。 关键词： 传感器；传感器技术；液位控制系统
水位报警器设计1
（ 二 〇 一 一 年 4 月 专题设计实验报告 题 目： 水位报警逻辑电路设计与实验 学生姓名： 李陶 专 业：机电一体化 班 级：机电一体化
一、 设计任务 设计一个水位报警器的逻辑电路。水位高度用三位二进制数提供。当水位上升到8米时，白灯开始亮；当水位上升到10米时，黄指示灯开始亮；当水位上升到12米时，红指示灯开始亮。水位不可能上升到14米。 二、 设计方案及论证 该任务应选用组合逻辑电路，选用三入三出的逻辑器件。用三位二进制表示，23=8有八种状态表示0-14米得水位变化。所以用每种状态对应2米的变化。 用三位二进制数0 、1的输入表示八种状态，再输入端从高到低为C B A 。用白、黄、红三盏灯得状态作为输出，分别用W Y R 表示，并规定灯亮时为1，不亮时为0. 。 R 三、 电路组成及参数计算 1真值表： 2列逻辑表达式： W=C B’A ’+CB ’A+CBA ’ Y=CB ’A+CBA ’ R=CBA ’
一．用门电路实现该逻辑功能 1用卡若图化解 2逻辑代数式： W=C Y=CB+CA=[(CB)’(CA)’]’ R=CB={(CB)’}’ 3逻辑图： 二，用中规模逻辑器件实现逻辑功能 该逻辑功能用三输入实现八种逻辑状态，所以选用三线-八线译码器。1逻辑表达式: W=C=CB+CB’=CBA+CBA’+CB’A+CB’A’ =(m7’*m6’*m5’*m4’)’ Y=CB+CA=CBA+CBA’+CBA+CB’A =(m7’*m6’*m5’)’
R=CBA+CBA’ = (m6’*m7’)’2逻辑图： 图1 3模拟仿真： ①保存： 图2图 图2
火灾自动报警系统课程设计
目录 目录 (1) 摘要 (3) 1引言 (1) 2火灾自动报警系统概述 (2) 3建筑概况 (3) 3.1建筑物概况 (3) 3.2系统保护对象分级 (3) 3.3报警区域和探测区域的划分 (4) 4火灾自动报警系统设计 (6) 4.1火灾自动报警系统基本形式选择 (6) 4.2火灾报警控制器的确定 (6) 4.3火灾探测器的确定及布置 (7) 4.4火灾自动报警系统的线制 (8) 4.5火灾自动报警系统的配套设备 (10) 4.5.1手动报警按钮 (10) 4.5.2火灾事故广播 (10) 4.5.3消防专用电话设置 (11) 4.5.4火灾自动报警系统常用模块 (11) 4.6消防联动系统 (12) 4.7供电与接地 (12)
5主要设备清单 (14) 6总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)
摘要 火灾自动报警系统是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控火和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。为建筑物的安全提供了有力的保证。 本文对沈阳市某酒店进行了火灾自动报警系统设计。首先介绍了建筑概况，划分防火分区，根据规范进行了系统保护对象分级，划分了报警区域和探测区域，然后选择了火灾自动报警系统基本形式，确定了火灾报警控制器的型号，通过计算与校验，合理的布置了火灾探测器，确定了火灾自动报警系统的线制，进行了火灾自动报警系统的配套设备的选择，然后介绍了消防联动系统，确定了系统供电与接地装置，最后绘制了火灾自动报警系统平面图。 关键词：探测器；探测区域；火灾探测器；火灾报警控制器
水位监测报警系统的设计
2008级电子信息工程 模拟数字电路课程设计报告书 设计题目水位监测报警系统的设计 姓名 学号 学院物理与电子信息工程学院 专业电子信息工程 班级 指导教师 2010年11 月20 日
水位监测报警系统的设计 指导教师签名： 2010年月日 一、指导教师评语 指导教师签名： 2009 年月日 二、成绩 验收盖章 2009年月日
目录 摘要 (3) 一、前言 (4) 二、水位报警系统方案选择 (4) 2、1 水位信号的选择 (4) 2、2 信号转换模块的选择 (5) 2、3 编码模块和数码显示模块选择 (5) 三、工作原理 (6) 四、电路设计 (7) 4.1水位信号、信号转换设计 (7) 4.2 编码、数码管显示设计 (8) 4.3 报警模块设计 (9) 4.4退偶电路…………………………………………… 9 五、系统调试 (10) 六、设计总结 (11) 七、参考文献 (11) 八、附件 (12) 8.1 附件1 原理图 (12) 8.2 附件2 PCB排版 (13) 8.3 附件3 真值表 (14) 8.4 附件4 元件清单 (15)
摘要：本水位监测报警器使用5V低压直流电源（也可以用3节5号电池代替）就可以对5~15厘米的水位进行监测，用数码管显示水位，并可以对不再此范围内的水位发出报警。主要采用CD4066、74LS86、74LS32、74S48芯片，再加上数码管、蜂鸣器、电阻、电容这些器件组成一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。 关键字：译码电路报警电路监测电路 Abstract: The water level alarm monitoring the use of 5 V low-voltage DC power (can also use three batteries replaced on the 5th) will be able to 5 to 15 centimeters of water level monitoring, with LED display and digital display of water level, and this can no longer Within the scope of a water level alarm. Mainly CD4066, 74LS86, 74LS32, 74S48 chips, coupled with digital control, buzzer, electric capacity, the resistance of these devices composed of a simple and sensitive monitoring alarm circuits. Because the majority of circuits using digital circuitry, so the water level monitored alarm system also has low energy consumption, high accuracy of the characteristics. Keyword: Decoding circuit alarm circuit monitoring circuit
液位检测与控制试验系统设计
液位检测与控制试验系统设计 1.发展现状： 液位检测在许多控制领域已较为普遍，各种类型的液位检测装置也不少，按原理分有浮力式、压力式、超声波式、差压式、电容式等，这各种方法都根据其需要设计完成，其结构、量程和精度各有特色,适用于各自的场合,但都是基于固定液箱液位检测而设计。市面上也有现成的液位计，有投入式、浮球式、弹簧式等，绝大多数价格惊人。 “水是生命之源”，不仅人们生活以及工业生产经常涉及到各种液位和流量的控制问题，例如饮料、食品加工，居民生活用水的供应，溶液过滤，污水处理，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常要使用蓄液池。蓄液池中的液位需要维持合适的高度，太满容易溢出造成浪费，过少则无法满足需求。因此，需要设计合适的控制器自动调整蓄液池的进出流量，使得蓄液池内液位保持正常水平，以保证产品的质量和生产效益。这些不同背景的实际问题都可以简化为某种水箱的液位控制问题。因此液位是工业控制过程中一个重要的参数。特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的生产效果。高老师也进行了多次的实验得出了一些相关的数据，水箱液位控制系统的设计应用非常长广泛，可以把一个复杂的液位控制系统简化成一个水箱液位控制系统来实现。所以就选择了该题目的设计。由于液位检测应用领域的不同，性能指标和技术要求也有差异，但适用有效的测量成为共同的发展趋势，随着电子技术及计算机技术的发展，液位检测的自动控制成为其今后的发展趋势，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。随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降，液位检测的微机控制必将得到更加广泛的应用。 所以，我们在此设计了这个简易的监测系统，一方面，节省了大量的经济开支；另一方面，让我们对监测系统有了更加深刻、透彻的了解，不仅增加了我们的感性认识，还促进了我们对于系统各个部分的深刻剖析，从传感器选型
火警报警器课程设计
综述 “ 火灾”，是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火，给人类带来文明进步、光明和温暖。但是，失去控制的火，就会给人类造成灾难。所以说人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史是相伴相生的，人们在用火的同时，不断总结火灾发生的规律，尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害。 在我国，火灾危害之烈，损失之巨，不亚于地震和洪水的危害。近年来，我国城市火灾频频，深圳、广州、上海、长沙、石河子、吉林、浙江等地发生的特大火灾所造成的危害及后果，给人们留下了极其深刻的印象，火灾给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。 火灾自动报警系统能在火灾的初期，将燃烧产生的烟雾，热量和光辐射等物理量通过温度传感器和感光探测器转换成电信号传到火灾报警控制器并能迅速监测火情，通知人们及时疏散。火灾自动报警系统可作为城市消防系统的单元，通过城市消防专用网与城市消防报警中心联网，及时将报警信息传递到消防报警中心，城市消防报警中心会自动查找到火灾发生的位置，并为消防队员制定消防路线图，以便消防队员可以迅速抵达火灾地点。火灾自动报警系统能对火灾进行实时监测和准确报警，有着防止和减少火灾危害、保护人身安全和财产安全的重要意义，有着很大的经济效益和社会效益。 随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展。
利用压力传感器实现液位控制
利用压力传感器实现液位控制 摘要：控制器单片机，液位控制高度，报警、高度显示等功能，由于增加了气体压力传感器，使其具有与液面不接触的特点，可用于有毒、腐蚀性液体液位的控制，具有较高的研究价值。该控制器不仅可用于学校进行教学研究，还可用于生产实际，是目前比较缺少的一种产品。 关键词：传感器；AD转换；控制器；外围硬件电路 0 引言 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。另外，液位控制在高层小区水塔水位控制，污水处理设备和有毒，腐蚀性液体液位控制中也被广泛应用。通过对模型的设计可很好的延伸到具体应用案例中。 1 系统设计方案比较说明 对于液位进行控制的方式有很多，而应用较多的主要有2种，一种是简单的机械式控制装置控制，一种是复杂的控制器控制方式。两种方式的实现如下： (1)简单的机械式控制方式。其常用形式有浮标式、电极式等，这种控制形式的优点是结构简单，成本低廉。存在问题是精度不高，不能进行数值显示，另外很容易引起误动作，且只能单独控制，与计算机进行通信较难实现。 (2)复杂控制器控制方式。这种控制方式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、AD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DA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，以达到控制水箱液位的目的。 针对上述2种控制方式，以及设计需达到的性能要求，这里选择第二种控制方式，同时考虑到成本需要把PID控制去掉。最终形成的方案是，利用单片机为控制核心，设计一个对供水箱水位进行监控的系统。根据监控对象的特征，要求实时检测水箱的液位高度，并与开始预设定值做比较，由单片机控制固态继电器的开断进行液位的调整，最终达到液位的预设定值。检测值若高于上限设定值时，要求报警，断开继电器，控制水泵停止上水；检测值若低于下限设定值，要求报警，开启继电器，控制水泵开始上水。现场实时显示测量值，从而实现对水箱液位的监控。 2 工作原理 基于单片机实现的液位控制器是以AT89C51芯片为核心，由键盘、数码显示、AD转换、传感器，电源和控制部分等组成。 工作过程如下：水箱(水塔)液位发生变化时，引起连接在水箱(水塔)底部的软管管内的空气气压变化，气压传感器在接收到软管内的空气气压信号后，即把变化量转化成电压信号；该信号经过运算放大电路放大后变成幅度为0～5 V标准信号，送入AD转换器，AD转换器把模拟信号变成数字信号量，由单片机进行实时数据采集，并进行处理，根据设定要求控制输出，同时数码管显示液位高度。通过键盘设置液位高、低和限定值以及强制报警值。该系统控制器特点是直观地显示水位高度，可任意控制水位高度。 3 硬件设计 液位控制器的硬件主要包括由单片机、传感器(带变送器)、键盘电路、数码显示电路、AD转换器和输出控制电路等。 3.1 单片机
光电报警器课程设计
一绪论 (2) 二设计要求 (2) 四设计原理及电路图 (4) 4.1报警电路原理图 (4) 4.2数码管显示原理图 (4) 4.3光电转换设计原理图 (5) 五器件清单及简单介绍 (5) 5.1光耦 (5) 5.2 555芯片 (6) 5.2.1 555芯片连线图 (6) 5.2.2 555芯片工作表 (7) 5.3 74LS32译码器 (7) 5.3.1 ；74LS32译码器译码表 (7) 5.3.2 ；74LS32引脚接线图 (7) 5.4 74LS48译码器 (8) 5.4.1电路接线图 (8) 5.4.2 74LS48引脚图 (8) 5.4.3 74LS48译码表 (8) 六控制系统实现 (9) 七proteus仿真电路图 (10) 7.1无光遮挡的情况下数码管显示状态 (10) 7.2当通道1被遮挡时，数码管的显示状态 (10) 7.3当通道2被遮挡时，数码管的显示状态 (11) 7.4当通道全部被遮挡时，数码管的显示状态 (11) 八设计心得 (12) 九参考资料 (12)
一绪论 随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。而且安全性能也不是很好。光电报警就很好的改善了这点。如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。 本文设计了一种光电式报警器，该报警器通过感光器件组成的光电转换电路，可以探测出光线是否被阻挡的信息，并通过把光信号转换成电信号来把这种信息传递至后面的数码显示电路以及声光报警电路以实现控制数码管显示与报警器报警的功能。其中声光报警部分通过555定时器组成的多谐振荡器来控制蜂鸣器发出鸣叫声和发光二极管发出光亮来代替报警效果。整个设计利用了部分数字逻辑电路，能实现在报警过程中同时显示对应路数的功能。且该报警器的设计采用模块化结构，即：光电转换模块、报警模块和显示模块。各单元电路功能结构相对独立，可扩充性强，具有很高的经济利用价值。 二设计要求 1设计一个光电传感器，采用光耦电阻，当有物体遮挡光电传感器所设置的通道时，报警器会自动发出声音，数码管并显示相应遮挡的通道位置（设通道代码分别为1，2，3），当所设计的光电传感器通道一被遮挡时，报警器发出响声，数码管显示1，当所设计的光电传感器通道二被遮挡时，报警器发出声响，同时数码管显示2，当通道三被遮挡时也一样，当光电传感器没有物体遮挡所设计的通道时，报警器不发出声响，数码管不显示。 2设计主要材料 光耦，555芯片，74LS32译码器，74LS48译码器
水位传感器结构及工作原理
1、水位传感器组成及工作原理 水位传感器是一种测量液位的压力传感器．静压投入式液位变送器（液位计）是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA／１～５ＶＤＣ）。分为两类：一类为接触式，包括单法兰静压/双法兰差压液位变送器，浮球式液位变送器，磁性液位变送器，投入式液位变送器，电动内浮球液位变送器，电动浮筒液位变送器，电容式液位变送器，磁致伸缩液位变送器，侍服液位变送器等。第二类为非接触式，分为超声波液位变送器，雷达液位变送器等。 静压投入式液位变送器（液位计）适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。4～20mA、 0～5v、 0～10mA等标准信号输出方式由用户根据需要任选。 利用流体静力学原理测量液位，是压力传感器的一项重要应用。采用特种的中间带有通气导管的电缆及专门的密封技术，既保证了传感器的水密性，又使得参考压力腔与环境压力相通，从而保证了测量的高精度和高稳定性。 是针对化工工业中强腐蚀性的酸性液体而特制，壳体采用聚四氟乙烯材料制成，采用特种氟胶电缆及专门的密封技术进行电气连接，既保证了传感器的水密性、耐腐蚀性，又使得参考压力腔与环境压力相通，从而保证了测量的高精度和高稳定性。 工作原理： 用静压测量原理：当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力公式为：Ρ = ρ . + Po式中： P ：变送器迎液面所受压力 ρ：被测液体密度 g ：当地重力加速度 Po ：液面上大气压 H ：变送器投入液体的深度 同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压 Po 与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的 Po ， 使传感器测得压力为：ρ . ，显然 , 通过测取压力 P ，可以得到液位深度。 功能特点：
压力传感器的基本特性测量及电子秤的设计
压力传感器的基本特性测量及电子秤的设计 一、实验目的 1．了解金属箔式应变片的应变效应和性能，单臂单桥的工作原理和工作情况。 2．测量应变式传感器的压力特性，计算其灵敏度。 3．测量应变式传感器的电压特性，作出输出电压与工作电压的关系特性图。 4．根据应变式传感器的压力特性设计一个电子秤。 三、实验仪器 YJ-WLT-I物理综合实验平台、压力传感器实验装置、电桥模块与差动放大器（含调零模块）一起提供线路板、万用表、标准砝码等。 四、实验原理 金属导体的电阻随其所受机械形变（伸长或缩短）的大小而发生变化，其原因是导体的电阻与材料的电阻率以及它的几何尺寸（长度和截面）有关。由于导体在承受机械形变过程中，其电阻率、长度和截面积都要发生变化，从而导致其电阻发生变化，因此电阻应变片能将机械构件上应力的变化转换为电阻的变化。电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为： △R／R=Kε（1） 式中△R／R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=△ L／L为电阻丝长度相 对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转 换被测部位受力状态变化，电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压 反映了相应的受力状态。 要由双孔平衡梁和粘贴在梁上的电阻应变片 R1—R4组成，电阻应变片一般由敏感栅、基底、 粘合剂、引线、盖片等组成。应变片的规格一 般以使用面积和电阻值来表示，如 “3×10mm2，350Ω”。 敏感栅由直径约0.01mm--0.05mm高电阻 系数的细丝弯曲成栅状，它实际上是一个电阻 元件，是电阻应变片感受构件应变的敏感部分。 敏感栅用粘合剂将其固定在基片上.基底应保证将构件上的应变准确地传送到敏感栅 上去，故基底必须做得很薄（一般为0.03mm--0.06mm），使它能与试件及敏感栅牢固 地粘结在一起；另外，它还应有良好的绝缘性、抗潮性和耐热性.基底材料有纸、胶膜
触摸式报警器课程设计
触摸式报警器 摘要：本实验针对触摸报警器选择用NE555芯片组成单稳态触摸报警器，并选择了一种相对来说较简单的设计方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。最后将设计好的模块组合调试，并在Protel 99软件上仿真通过。 关键词：NE555芯片 Protel 99软件单稳态输出高电平有效 Abstract:This experiment in touch alarm with NE555 chip composition choice single state touch alarm, and choose a relatively more simple design, by go up and down the hierarchical structure design, first definition and regulations of each module structure, and then within the detailed design module. Finally the design good modules, and debugging in 99 software simulation through Protel Keywords:NE555 chipProtel 99software single state output high level effective
目录 1前言 (3) 2总体方案设计 (4) 2.1方案一 (2) 2.2方案二 (3) 2.3方案比较 (5) 3实现方案 (6) 3.1总体方案分析 (6) 3.2实验原理图分析 (6) 4主要元器件的基本介绍 (7) 4.1NE555芯片引脚及功能 (7) 5 proteus与protel的仿真 (10) 5.1protel的软件简述 (10) 5.2protues的软件简述 (10) 5.3protues软件仿真 (11) 5.4实验调节 (11) 5.5实验结果分析 (12) 6组装与调试 (13) 7心得体会 (14) 8谢辞 (15) 9 参考文献 (16) 10附录 (17)
水位报警器毕业论文
目录 摘要 (1) 序言 (2) 第一章水位报警器设计的基本方案 (3) §1.1设计的目的和要求 (3) §1.2系统设计的基本方案 (3) 第二章水位报警器硬件系统方案论证与选择 (4) §2.1水位报警器电源设计 (4) §2.2水位报警器各模块方案的选择和论证 (4) §2.3系统硬件设计与实现 (5) 第三章水位报警器软件系统设计 (10) §3.1 软件设计 (10) §3.2 软件的调试 (11) 第四章水位报警器的抗干扰措施 (12) §4.1 抗干扰措施 (12) 第五章电路板的安装与调试 (13) §5.1硬件的安装调试 (13) §5.2水位报警器系统的测试 (13) 第六章水位报警器功能与扩展 (14) §6.1水位报警器扩展 (14) 全文总结 (14) 致谢 (15) 参考文献： (15)
水位报警器 摘要：本系统主要由5V直流稳压源、水位报警控制模块、报警指示和负载控制模块等几部分构成。其中直流稳压源采用三端稳压芯片LM7805实现，而水位报警控制模块主要由单片机89C2051通过编程实现。单片机89C2051与报警指示和控制之间用光耦进行隔离，报警指示和控制中带有继电器，可以用来控制强电系统，包括电机等进行水位控制。本系统经测试成功地达到预期设计的各项技术指标。 关键词：水位报警，单片机，89C2051，继电器
序言 水位报警器在水位控制方面起关键性的作用，设计一套性能优良、维护简单、运行可靠的水位报警器，具有非常大的现实意义。 国内外水位报警器繁多，但大多价格昂贵，维护和修理也不方便，并且市场上大多数的水位报警器也都功能单一，不适合对其功能进行拓展。市场上当然也有些水位报警器价格比较便宜，但功能简单，体积比较大，容易出现故障。通常锅炉上采用极点式，水塔多采用浮球式，水槽多采用压力变送式，以及家用太阳能热水器多采用极点式电阻变压式等。其中极点式属于简易型但其价格低，运行可靠，选用性广等优点，开发具有现意义。为此，我们便着手设计一种使用方便，体积小，但是又能方便带大负载，维修简单的极点式水位报警器。 该水位报警器使用方便，使用范围广，维护和维修也相对简便，下面我将介绍整个水位报警器的设计与制作。
压力和液位传感器测量实验最终版.
化工专业实验报告 天津大学化工技术实验中心印制
实验十一压力和液位传感器测量实验 一、实验目的： 1. 了解压力传感器和液位传感器的工作原理和结构 2. 学习如何安装和使用压力传感器、液位传感器 3. 学习如何测定和校正传感器的量程曲线 4. 学习传感器、数字转换仪表的连接和参数设置 5. 学习用液位计和电磁阀一起控制液位的原理及应用 二、实验装置及试剂 压力传感器一台，液位传感器一台，直流电源，数字显示仪表，高位槽，低位槽，电磁阀 三、实验原理 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业过程的测量和自控包括石油、化工、航空、制药、环境等不同的行业和过程，按照不同的类型，还可以有用来测量液体或气体压力的，测量物体重量的，测量流体压差的和物体的位移量。也可以分别叫做压力传感器、重量传感器、液位传感器和差压传感器等名称，下本实验简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 实验装置为一个透明的有机玻璃塔，也可以作为一个液体罐。在塔体的下部，安装有压力传感器，通过改变液体的高度，或者气体的压力，都可以造成系统压力的变化，可以用来测量塔内液体水产生的压力，并显示在数字仪表上。该数据也可以直接连接到计算机上，实现在线监控和采集。 在塔的上、下部位，安装有液位传感器，用来测量液体的位差。本实验中液体是水，不管液体上方的气体压力如何变化，液位传感器只是测量上下两个测量口之间的压力差。 液位传感器除了测量水的液位，还可以用来控制液位。本实验就采用液位传感器，控制一个电磁阀。先从仪表设定一个需要控制的液位高度，当传感器测量到的高度超过这个设定值时，仪表会输出一个信号，控制电磁阀的打开，让塔内的液体排出。当液位低于设定的数值时，仪表会停止控制信号的输出，电磁阀处于关闭的状态，这样，就能保持塔内的液位，处在一个固定的范围内波动。 传感器测量原理： 压力传感器的种类繁多，有压阻式压力传感器、电容式压力传感器、半导体应变片压力
压力传感器大学物理
一、实验目的 1. 了解应变压力传感器的组成、结构及工作参数。 2. 了解非电量的转换及测量方法——电桥法。 3. 掌握非平衡电桥的测量技术。 4. 掌握应变压力传感器灵敏度及物体重量的测量。 5. 了解多个应变压力传感器的线性组成、调整与定标。 二、实验原理 压力传感器是把一种非电量转换成电信号的传感器。弹性体在压力(重量)作用下产生形变(应变)，导致(按电桥方式联接)粘贴于弹性体中的应变片，产生电阻变化的过程。 压力传感器的主要指标是它的最大载重(压力)、灵敏度、输出输入电阻值、工作电压(激励电压)(VIN)、输出电压(VOUT)范围。 压力传感器是由特殊工艺材料制成的弹性体、电阻应变片、温度补偿电路组成；并采用非平衡电桥方式联接，最后密封在弹性体中。 弹性体： 一般由合金材料冶炼制成，加工成S 型、长条形、圆柱型等。为了产生一定弹性，挖空或部分挖空其内部。 电阻应变片： 金属导体的电阻R 与其电阻率ρ、长度L 、截面A 的大小有关。 A L R ρ= （1） 导体在承受机械形变过程中，电阻率、长度、截面都要发生变化，从而导致其电阻变化。 A A L L R R ?-?+?=?ρρ （2） 这样就把所承爱的应力转变成应变，进而转换成电阻的变化。因此电阻应变片能将弹性体上应力的变化转换为电阻的变化。 电阻应变片的结构：电阻应变片一般由基底片、敏感栅、引线及履盖片用粘合剂粘合而成。 电阻应变片的结构如图1所示： 1－敏感栅(金属电阻丝) 2－基底片 3－覆盖层 4－引出线 图1 电阻丝应变片结构示意图 敏感栅：是感应弹性应变的敏感部分。敏感栅由直径约0.01～0.05毫米高电阻系数的细丝弯曲成栅状，它实际上是一个电阻元件，是电阻应变片感受构件应变的敏感部分．敏感栅用粘合剂固定在基底片上。b ×l 称为应变片的使用面积（应变片工作宽度，应变片标距（工作基长）l ），应变片的规格一般以使用面积和电阻值来表示，如3×10平方毫米，350欧姆。 基底片：基底将构件上的应变准确地传递到敏感栅上去．因此基底必须做得很薄，一般为0.03～0.06毫米，使它能与试件及敏感栅牢固地粘结在一起，另外它还具有良好的绝缘性、抗潮性和耐热性．基底材料有纸、胶膜和玻璃纤维布等。 引出线的作用是将敏感栅电阻元件与测量电路相连接，一般由0.1-0.2毫米低阻镀锡钢丝制成，并与敏感栅两输出端相焊接，覆盖片起保护作用．
温度报警器 课程设计
一、任务技术指标 设计一个环境温度监测报警电路，通过对温度报警电路的设计、安装和调试，掌握温度报警电路的工作原理和运算放大器在实际电子电路中的应用。 基本要求： 1.当温度在15℃～30℃范围内（允许误差±1℃）时，报警器不发声。 2.当温度高于30℃时，报警器发出两种频率交替的“滴—嘟、滴—嘟”声响。 3.当温度低于15℃时，报警器发出间歇式声响。 4.可用5～15V 直流稳压电源供电。 5.在保证性能的前提下，尽量减少功耗，降低成本。 二、总体设计思想 1.基本原理 温度报警器是通过对温度有一定的感应的电阻的阻值的变化，转变为相应的电压的变化，从而通过一系列的电路产生相应信号，输入报警器，从而报警器发出不同的声响。 设计电路的时候，首先要有一个能够测外界温度的电路，测温电路用电阻组成，其中有一个就是对环境温度有感应的热敏电阻（要知道它的温度系数），它和其他电阻组成一个支路，另外还要有两个支路，都是用定值电阻组成的，事先就把相应的温度转换相应的电压，从而用不同阻值的电阻分压，这样就可以产生两个固定的温度，可以作为温度的上下限。 然后，把它们的比较结果作为输入进差动放大电路，进行一定倍数的电压放大，在把差动电路的输出作为滞回比较器的输入，这是为了稳定以下输出，把稳定的信号输入报警器中。这样就可以制作出来一个完整的温度报警器。 温度报警器由感知外部温度的桥式测温电路，差动放大电路，滞回比较器及报警器组成。测温电路由电阻组成，其中有一个就是对环境温度有感应的热敏电阻，它和其他电阻组成一个支路，另外还要有两个支路，都是用定值电阻组成的，事先就把相应的温度转换相应的电压，从而用不同阻值的电阻分压，这样就可以产生两个固定的温度，可以作为温度的上下限。然后，把它们的比较结果作为输入进差动放大电路，进行一定倍数的电压放大，在把差动电路的输出作为滞回比较器的输入，这是为了稳定输出，把稳定的信号输入报警器中。这就是一个完整的温度报警电路。 2.系统框图
水位报警器
目录 1引言 (1) 1.1课题的目的意义 (1) 1.2要解决的主要问题 (1) 2硬件设计 (2) 2.1总体设计方案 (2) 2.1.1设计方法 (3) 2.2硬件选择 (3) 2.2.1传感器的选择 (3) 2.2.2 A/D转换器的选择 (4) 2.2.3控制芯片的选择 (6) 2.2.4报警电路的设置 (6) 2.2.5控制电路的设计 (6) 2.2.6显示电路的设计 (7) 3软件设计 (8) 3.1程序模块 (8) 3.2程序流程图 (8) 3.3 A/D转换子程序 (8) 3.4报警子程序 (11) 3.5总程序 (12) 4实验与调试 (14) 5课程设计总结 (15) 5.1设计总结 (15) 5.2心得体会 (16) 5.3致谢 (17) 6参考书籍 (17)
1 引言 1.1 课题的目的意义 随着计算机技术和现代通信技术的迅速发展，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。然而水位报警计的许多相关理论与技术仍在不断发展。本次课程设计就是针对锅炉水位报警计研究的一个课题。 因锅炉里的水在高温时汽化供暖，水和汽的损耗较大，要不断的补充水，使锅炉里的水位保持一定的高度，水位过低，锅炉就有爆炸的危险。为了随时了解储水设备内的水位，在储水设备上都装有水位计，水位计和储水设备构成一个连通器。通过安装在储水设备里面的传感器和设计好的电路通过报警和控制来调控储水设备里面的水位。 水位报警计是近年来开发的一项新技术，它是传感器、硬件、软件等几项技术紧密结合的产物，它的作用是观测和控制容器内的介质多少量，通过液面的高度来掌握体积的多少，从而达到防止超装和掌握存液数量的目的，可用于很多地方进行工业控制。本次设计主要针对水塔，水库等储水设备进行自动检测、自动报警等功能，其主要任务是保证储水设备的安全、稳定、经济的运行，减轻工作人员的劳动强度，由于我国水位报警操作水平落后，工作人员过多，但是现在水位报警计为水位控制开辟了广阔的前景。 本人的课程设计——水位报警计，具有如下的目的意义： a)通过查阅资料可以了解当前行业前沿的水位报警计技术及产品发展 状况。 b)培养自己将所学的知识与现实相联系的能力。 c)水位报警计的作用是观测和控制容器内的介质多少量，通过液面的 高度来掌握体积的多少，从而达到防止超装和掌握存液数量的目的。 d)对水位报警计的研究，有利于满足人们日益增长的物质需求，通过 将科学技术应用到水位控制上，从而使得人们真正体会到科技的发 展给自己的现实生活所带来的方便与舒适。 1.2 要解决的主要问题
基于压力传感器的水位报警器
2016年测控专业创新实践 第二届自动化与电气工程学院仪器仪表设计竞赛 设计报告 设计题目：基于压力传感器的水位控制报警器 队伍编号：323 队员姓名：陈昊、吴天剑、张赟、董嘉仪 年月日
控制器单片机，液位控制高度，报警、高度显示等功能，主要元器件时应变片，使其附着在容器外壁，使其具有与液面不接触的特点，可用于有毒、腐蚀性液体液位的控制，具有较高的研究价值。该控制器不仅可用于学校进行教学研究，还可用于生产实际，是目前比较缺少的一种产品。 由物理学原理可知，液体的压力是与液体的高度有关系的，当液体的高度越高，底部所受的压力也就越大，即P=ρhg，所以我们可以通过底部所受的压力来获取液面的高度，因此我们可以添加一个压力传感器，也就是常用的应变片，获取与液体地面所受的压力，由于应变片输出的电压量非常小，所以我们必须加放大器来将电压量变大，来提高他的灵敏度，由于单片机只能读取数字信号，而我们应变片输出的是模拟信号，所以得添加一个模数转换芯片来实现单片机对数据的读取，而后通过单片机实现对蜂鸣器和led报警灯的控制，实现液位报警，后期还可以在单片机的其他引脚添加点击可以实现自动的控制水位的高度，因为能力和时间有限，这里只做到报警，所以该作品还能继续改进，功能还能拓展。 关键词：传感器；AD转换；控制器；外围硬件电路
1.系统方案设计 (1) 1.1 课题分析 (1) 1.1.1 设计目的 (1) 1.1.2 液位的获取 (1) 1.2总体方案设计 (1) 1.2.1系统框图 (1) 1.2.1总体设计实现 (1) 2.硬件设计 (2) 2.1主要元器件原理 (2) 2.1.1AT89C51 (2) 2.1.2应变片 (3) 2.1.3模数转换芯片HX711 (5) 2.1.4显示屏LCD1602 (7) 3.软件设计 (8) 3.1主程序流程图 (8) 3.2子程序流程图 (9) 3.3仿真电路图 (11) 4.实验结果 (12) 5.设计心得 (14) 参考文献 (15) 附录A (16) 附录B (17) 附录C (18)
压力传感器的测量原理
压力传感器的测量原理 压阻式压力传感器： 通常是将电阻膜片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在一个固定基体上，当基体受力发生应力变化时，膜片的电阻值也发生相应的改变，如果电路中有一个恒流源，从而使加在电阻上的电压发生变化。通过用电桥放大后测量该电压值，就可以知道施加到膜片上的压力值。电阻膜片应用最多的是金属电阻膜片和半导体膜片两种。金属电阻膜片又分丝状膜片和金属箔状片两种。 金属电阻膜片是利用吸附在基体材料上金属丝或金属箔，受应力变化时，电阻发生变化的特性来测量的。应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。 陶瓷电阻膜片没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，陶瓷电阻膜片的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向。 扩散硅的原理，是利用被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化。电容式压力传感器： 将膜片和基片构成一个腔体，待测压力使得陶瓷膜片弯曲情形，如此就能改变组件的电容量，借着加入必须的电子电路，尽可能将此变形与压力之变化互成关系。因此电容量的变化即比例于压力的变化。 半导体压力传感器：此种装置也是应用压电效应与电桥电阻形式获得量测结果，在硅支撑物上利用扩散的方法，用以产生膜片，包含电桥电阻的单元以静电处理固定在支撑玻璃上。所以，它就与外界形成机械性的隔离。当硅质膜片偏向时，电桥的输出就随着改变。 采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件，具有无与伦比的计量特性。蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象；蓝宝石比硅要坚固，硬度更高，不怕形变；蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性（1000 OC 以内），因此，利用硅- 蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性；蓝宝石的抗辐射特性极强；另外，硅-蓝宝石半导体敏感元件，无p-n 漂移，因此，从根本上简化了制造工艺，提高了重复性，确保了高成品率。可在最恶劣的工作条件下正常工作，并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比高。 压电式压力传感器：
智能家居报警系统-课程设计
' 单片机课程设计报告 智能家居报警系统 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 日期： 摘要 } 智能家居是人们的一种居住环境，其以住宅为平台安装有智能家居系统，实现家庭生活更加安全，节能，智能，便利和舒适。 本小组设计的是基于STC89C52的智能家居报警系统，其主要模块包括单片机主控制系统、检测模块、密码锁模块、显示模块、报警模块等。 其主要通过人体热释红外感应获取室内人员信息，通过温度传感器获取室内温度，并发送信号到单片机，以输入密码的方式确定目标身份，并通过蜂鸣器、LED灯、语音报警、GSM 短信报警的全方位方式联合来警示输错三次密码者或发生火灾。 本系统还可以不仅大大提高系统安全性及智能性，也方便用户的使用。相信在不久的将来，在物联网产业的不断推动下,智能家居将真正走进寻常百姓的家中，人们也将真正享受到智能家居的舒适生活。 【关键词】AT89C52单片机检测密码门禁报警 目录 1.前言 (3) 2.方案选择与论证 (3) · 主控单元的选择 (3) 温度传感器模块的选择 (3) 远红外检测模块的选择 (4)
密码键盘的选择 (4) 显示模块的选择 (5) 3.总体电路设计 (5) 总体设计框图 (5) 总体电路图 (6) 4.。 5.单元电路设计 (6) 密码存储模块 (7) 检测模块 (7) 人体热释感应模块 (7) 温度探测模块 (8) 液晶显示模块 (9) 报警模块 (10) 蜂鸣器及LED报警 (10) * GSM报警 (11) 语音报警 (11) 5. 焊接与调试 (13) 电路焊接 (13) 电路调试 (14) 6.收获与体会 (15) 参考文献 附录：附录A：任务分配表 ~ 附录B：部分实物图 致谢 1.前言 智能家居是现代社会最热门的话题之一，它的目标是通过网络等信息通信技术手段实现对家居电器等的智能控制，使其能够按照人们的设定工作运行，而不论距离的远近。正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒