基于单片机的水位自动检测与控制系统开题报告
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。
基于单片机的水位检测与控制系统方案
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。
该课程设计给出以STC89C51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，并在Proteus 软件环境下模拟仿真。
基于AT89C51单片机的水位控制系统的课程设计报告书
基于单片机的水位控制系统设计目录1概述 (3)2设计的基本任务和要求 (5)2.1基本功能 (5)2.2塔水位控制原理 (5)2.3系统硬件总体方案 (6)3控制系统方案设计 (6)3.1系统硬件方案 (6)3.2核心芯片 AT89C51 单片机 (7)3.3系统软件总体方案 (8)4.Proteus 设计与仿真 (10)4.1 元器件清单 (10)4.2 基于单片机水位控制原理图5 (11)4.3 基于单片机的水位控制PCB 图 6 (11)4.4 水位检测的主程序 (12)4.5 实验仿真结果 (16)4.6 结语 (16)5 设计体会 (17)参考文献 (18)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。
基于单片机的超声波液位测量开题报告
单片机测量控制程序及显示电路
测量距离的计算及误差的消除
试验数据集结论
课
题
的
工
作
方
案
本课题就是针对基于单片机的超声波液位测量系统的的特点，以单片机作为控制芯片，结合超声波传感器及D/A模数转换器，设计一个液位测量系统。
随着科学技术的不断发展与进步，单片机在数据采集系统中的应用愈来愈广泛。在基于单片机的超声波液位测量系统中，单片机处于核心地位。
2．单片机应用系统设计技术， 张齐 电子工业出版社，2004.9
3．新型单片机接口器件与技术，李刚 西安电子科技大学出版社，2005.1
4. 80C51 嵌入式系统编程，李冰 清华大学出版社，2004年4月。
5. MCS-51/96单片机原理及应用，徐爱卿 北京航空航天大学出版社，2006年1月。
6．单片机原理及应用，蔡振江 电子工业出版社，2004年8月。
意义：现代工业生产正处于一个有劳动密集型、设备密集型向知识密集型转变的过程。液位控制问题是工业过程中一类常见问题，如在饮料、溶液过滤、化工生产等 多种行业的生产加工过程中都需要对液位进行适当的控制，在实际生产中，通常采用系统辨识的方法， 对复杂系统进行建模。 以建立一个简化的数学模型。然而对于一些控制精度较高的场合，则需要建立较精确的数学模型。这决定着系统辨识的方法不能得到很好的普及。而超声波液位测量仪具有精度高、显示方式多、集成度高、稳定性好 、设定简单、能方便的组成网络等特点，使得他在工业生产中将发挥更大的作用。
7．单片机实验及实践教程，夏继强 北京航空航天大学出版社，2002年8月。
8. 单片机基础，李广弟 北京航空航天大学出版社,2005年8月。
9. 单片机高级教程应用于设计，何立明 电子工业出版社，2007年1月
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。
开题报告(基于单片机的水位控制系统)
基于单片机水位自动控制系统工作流程如下：当水塔中的水在低水位时，水位探测传感器送给单片机一个高电平，然后单片机驱动水泵加水和显示系统使红灯变亮；当水位在正常范围内时，水泵加水，绿灯亮；当水位在高水位时，单片机不能驱动水泵加水，黄灯亮。
硬件设计：系统硬件部分设计将采用模块化设计方法，根据预实现的功能不同，将系统划分为多个模块，如：电源电路、水位探测传感电路、稳压电路、单片机系统、光报警显示电路、继电器控制水泵加水电路、以及高塔模型等
指导教师签名：年月日
开题指导小组意见
组长签名：年月日
海南大学
本科生毕业论文（设计）开题报告
题目
基于单片机的水位控制系统
学生姓名
***
学号
******
学院
信息科学技术学院
专业年级
07电子信息工程
指导教师
****
职称、学历
****
计划完成时间
பைடு நூலகம்2011年5月
一、 选题的目的、意义（理论、现实）和国内外研究概况
由于自动化技术在工矿企业的广泛运用,水位自动控制技术越来越频繁地进入到自动控制系统设计者的视线.
统中信号的长线传输问题.软件方面采用看门狗.
进度安排：2010年2月至2011年3月资料搜集，列出提纲。
2011年3月至2011年4月提交初稿。
2011年4月至2011年5月征询各方面建议，修改并终稿。
三、本课题的重点、难点，预期结果和成果形式
本设计中重难点为：
1.系统硬件的选择.
2.控制算法的设计.
1.软件设计:为实现对水位的自动控制,必须妥善设计控制算法.建立水位被控制对象的数学模型.
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。
基于单片机的水位控制系统开题报告
2、方案设计
当水箱水位低时，起动水泵给水，水位上升到水位上限时，停止供水。当水箱水位低于水位下限时，起动水泵。
报警控制如下：
当水位高与水位上限旳时候，由传感器发送信号给单片机，单片机控制水泵停止运作，系统水位高报警。当水位低于水位下限旳时候，由传感器发送信号，单片机控制水泵开始运作，系统水位低报警。
使用单片机实现水位控制具有较高旳使用价值和稳定性好等特点。运用水旳导电性能实现对水位旳测量，可以有效地保证水位旳自动控制，能更好地对水位进行自动化控制，防止了工作人员在现场进行测检操控，以便了工作人员对水位旳控制，控制以便且系统稳定性能好。单片机具有了不仅体积小，安装以便，功能较齐全等长处，并且有很高旳旳性价比，应用前景广阔，同步有助于发现也许存在旳故障，通过微机实现给水系统旳自动控制与调整，维持稳定系统，保证安全经济运行。本次设计就是采用AT89S52单片机为关键旳一种基于单片机旳水位控制系统 ，具有较高旳使用价值和优越性。
论文题目
基于单片机旳水位控制系统
一、选题背景和意义
伴随社会经济旳飞速发展，人口密度旳不停增长，水资源旳运用率与节省用水意识就相对越发重要了。水位控制被广泛地应用在平常生活和工业上，通过对水位旳控制对外供水以满足需要，其水位控制具有普遍性。水资源一直都在人们平常生活和生产中起着至关重要旳作用，忽然断水，不仅会给人们旳生活带来大大旳不便，并且假如长时间缺水，则很有也许导致严重旳自然灾害甚至更大旳损失。因此，供水系统往往是建筑、生产或企业中最重要旳基础设备之一。供水旳重要问题是塔内水位应一直保持在一定范围，防止“空塔”、“溢塔”现象发生。当水位抵达水位下限时自动启动电机，给供水；在水位到达水位上限旳时候自动关闭电机，停止供水。并能在供水系统出现异常旳时候可以发出警报，以及时排除故障，随时保证旳对外旳正常供水作用。
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。
单片机水位检测开题报告
第三，完成水塔水位自动检测及控制实验。
三、任务完成的阶段内容与时间安排
1．第1-2周查阅参考文献，搜集论文相关数据与资料，明确论文的主要内容、基本要求等，按照任务书与指导老师意见，完成开题报告、文献综述等。
2．第3-10周主体的撰写工作，完成毕业论文初稿。
3．第11-12周修改毕业论文初稿，最终完成毕业论文终稿，并准备参加院、校的论文答辩工作。
（四）在确定零件清单时，与小组成员和指导老师进行沟通，并吸取改进意见。
二、设计的目的、要求、思路与预期成果
（一）设计的目的
水位自动控制无论在工业控制和日常生活中都有广泛的应用，大到水库，小到热水器都需要水位的自动控制系统，在电子技术飞速发展的今天仍有许多地方采用人工控制水位，这样既浪费了大量的人力物力资源而且可靠性也远不如自动控制，单片机控制成本低廉，精确度高，可靠度高，通用性强，稍作改造即可在不同环境下使用。所以我决定使用所学的机械和电路控制原理设计出基于单片机的水箱水位自动控制、显示和报警的系统。
硬件设计：电源电路、水位探测传感电路、稳压电路、单片机系统、报警电路、液晶显示电路、继电器控制水泵加水电路、以及水塔模型等。
软件设计：设计控制算法，建立水塔水位数学模型。
具体流程如图：
（四）预期成果
通过水塔水位自动检测及控制系统设计，预期达到的成果如下：
第一，独立完成做出物水箱水位自动检测及控制系统实物。
（2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题；
要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。
郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告
课题名称
水塔液位自动检测与控制
课题来源
学生建议
课题类型
AX
指导教师
基于单片机的水位自动检测与控制系统开题报告
指 导 教 师 意 见
指导教师签字: 年 月 日
教 学 部 审 核 意 见
教学部主任签字: （校外加盖公章）
年 月 日 备注：此报告应根据下达的毕业设计(论文)任务书，在指导教师的指导下由学生独 立撰写，并于任务书下达后两周内完成。
精品可编辑重庆邮电大学毕业设计论文开题报告设计论文题目基于单片机的水位自劢检测与控制系统0811003学生学号2010212842学生姓名精品可编辑目前我国在单片机测控装置研究生产应用中取得了很大的成就总结了很多经验但是各行业仍处于发展期
重庆邮电大学
毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目_基于单片机的水位自动检测与控制系统
学 专 班
院____
自动化学院________
业_________自动化专业________ 级__ _0811003__________ _2010212842_______刘茜倩__________ 指导教师_______ 谢昊飞_____ __
重庆邮电大学教务处制
二 O 一四 年 三 月
目前我国在单片机测控装置研究，生产，应用中，取得了很大的成就，总结了很多 经验，但是各行业仍处于发展期。经调查，许多科研所在这方面开展的工作更看重的是 理论和算法，数年来这方面的研究的论文很多，做种生产实际的很少。在上海，新型的 单片机测控装置与系统研究的生产基础较雄厚， 在生产过程中需要新型的测控装置与系 统，因此在不断的努力和开发。 一些发达国家在单片机新型系统研究，制造和应用上，已经累计了很多经验，奠定 了基础，进入了国际市场。我国在新型测控装置与系统研究，制造，应用和经验上，与 其他发达国家相比还存在差距，但是我国研究人员已经克服很多困难，并在不断的摸索
对设计过程遇到的困难的解决措施：
水位监控系统设计开题报告
水位监控系统设计开题报告水位监控系统设计开题报告一、引言水是生命之源，对于人类和自然界都具有重要的意义。
然而，随着城市化的快速发展和工业化的进程，水资源的合理利用和保护变得尤为重要。
水位监控系统作为一种重要的技术手段，可以实时监测水位变化，提供数据支持和预警功能，对于水资源的管理和保护具有重要意义。
本文旨在设计一种水位监控系统，以实现对水位的准确监测和预警功能。
二、系统设计1. 系统结构水位监控系统主要由传感器、数据采集模块、数据处理模块和用户界面组成。
传感器负责实时监测水位变化，并将数据传输给数据采集模块。
数据采集模块负责将传感器采集到的数据进行处理和存储，并通过数据处理模块进行分析和计算。
用户界面则提供给用户实时的水位数据和预警信息。
2. 传感器选择在设计水位监控系统时，选择合适的传感器对于数据的准确性和可靠性至关重要。
常见的水位传感器有浮球式传感器、压力传感器和超声波传感器等。
根据实际需求和成本考虑，我们选择了超声波传感器作为水位监测的主要传感器。
超声波传感器具有测量范围广、精度高和反应速度快等优点，适用于各种水位监测场景。
3. 数据采集与处理数据采集模块负责将传感器采集到的数据进行处理和存储。
首先，通过模数转换器将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，并进行滤波处理以消除噪声干扰。
然后，将处理后的数据存储到数据库中，以备后续分析和计算使用。
数据处理模块负责对采集到的水位数据进行分析和计算。
通过建立合适的数学模型和算法，可以对水位数据进行趋势分析、异常检测和预测等操作。
同时，数据处理模块还可以根据预设的阈值进行判断和预警，及时提供水位异常的警报信息。
4. 用户界面设计用户界面是水位监控系统与用户之间的交互界面，其设计直接影响用户对系统的使用体验和操作便捷性。
用户界面应该简洁明了，提供实时的水位数据和预警信息，并支持数据可视化展示和历史数据查询等功能。
同时，用户界面还应该具备一定的安全性和权限管理功能，确保只有授权用户可以查看和操作系统。
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。
开题报告 51单片机液位控制系统设计
[15]阎石．数字电子技术基础[M]．北京：高等教育出版社，2002．
[16]刘金琨．先进PID控制MATLAB仿真［M］．北京：电子工业出版社，2004
六、指导教师审批意见
年月日
[5]丁元杰主编.单片微机原理及应用[M].机械工业出版社，1994.
[6]孙传友,孙晓斌编著.感测技术基础[M].电子工业出版社，2001.
[7]沈泉.太阳能热水器控制器的设计.科技风，2010（05）
[8]吕俊芳编著.传感器与检测仪器电路.北京.北京航空航天大学出版社，1994
[9]王维平主编.现代电力电子技术及应用.南京.东南大学出版社，2001
五、主要参考文献与资料获得情况
[1]何立民.单片机高级教程——应用于设计（第2版）[M].北京航空航天大学出版社，2007
[2]赵晓安. MCS-51单片机原理及应用.天津大学出版社，2001.3
[3]胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M].清华大学出版社，2010
[4]徐惠民、安德宁.单片微型计算机原理接口与应用.第1版.北京邮电大学出版社，1996
附件3:
毕业设计（论文）开题报告（学生填）
题目名称51单片机液位控制系统设计
学生姓名
专业
电气工程及其自动化
班级
一、选题的依据和意义
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。在现代化工业生产中，可以通过电压来控制液位变化，通过实时检测电压，测量液位变化，从而控制电动机，自动调节液位，保证液位正常。采用MCS-51单片机来对液位进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且具有控制精度高，运行可靠等特点，可以大幅度提高液位控制的技术指标。
基于单片机的液位自动检测系统
zhil(0xc0);
for (i = 0; i < 16; i++)
{
dat(d1[i]);
}
}
#endif
主程序软件流程如图所示，在图中软件首先进行DA、AD、1602液晶显示、控制变量初始化，再调用键盘扫描处理程序，在没有按下没有按下自动调节启动停止按键时，默认为功能设置，此时单片机只预置数据输入、按键查询、预置数据LCD显示等功能；而当按下该按键1次后，单片机将转为执行负载调节、A/D采集、实际数据LCD显示等功能。
AUXR1 = 0x04;
dat = ADC_RESL;
return dat;
}
void main()
{
unsigned char dat,i;
while(1)
{
dat = init_ad();
dat = (223-dat)/3;
display(dat);
for (i=100;i>0;i--)
{
delay();delay();
unsigned char d1[16] = {""};
init_1602();
d0[7] = x / 100 + 0x30;
d0[8] = x / 10 % 10 + 0x30;
d0[9] = x % 10 + 0x30;
zhil(0x80);
for (i = 0; i < 16; i++)
{
dat(d0[i]);
十、本次实验小结
本次设计实验课基本上完成了任务要求，但是在选用传感器上没有结合实际情况结合参数选用液位压力传感器。导致在采集信号上面存在一些误差。现用的单片机采集精度和传感器精度不匹配。不能完成部分扩展功能。通过本次实验更加熟悉硬件设计思路和软件编程的方法。让我们学会了设计一个系统我们所要学习的东西和设计最重要注意的东西。
基于单片机的浴缸水位水温控制系统开题报告、综述、外文翻译
本科毕业设计（论文）选题审批表湖州师范学院毕业设计（论文）任务书指导教师（签名）**学生（签名）**开始执行任务日期2012年6月30毕业设计（论文）——外文翻译（原文）AN EMBEDDED SINGLE CHIPTEMPERATURECONTROLLER DESIGNJ. Jayapandian and Usha Rani RaviDesign Development & Services Section, Materials Science DivisionIndira Gandhi Centre for Atomic Research, Kalpa Kama – 603 102. Tamil Nadu. IndiaABSTRACTThis paper describes a single chip embedded temperature controller design programmed in a single Programmable System on Chip (PSoC);a mixed array logic consists of analog,digital and digital communication blocks within in it.The virtual instrument control program written in Labview ver.7.1,a graphical language,provides user friendly menu driven window based control panel,interacts with the single PSoC chip design for sensing and controlling the temperature.This simple cost effective embedded design finds potential application in laboratory as well as in industries.This deign can also be made as a standalone system without PC by programming LED/ LCD display and key pad attachment modules in same PSoC chip.1. INTRODUCTIONThe advent of intelligent programmable embedded silicon designs provides the ability to implement any required hardware programmatically for the design automation in industries and laboratories.Recent trend in laboratory as well as in industrial automation designs uses minimal hardware and maximum support of software.The programmable embedded components and application software available in the market enables the designer for user friendly cost effective design solution for any system automation.Temperature controllers are playing vital role in industries and laboratories.To accurately control process temperature without extensive operator involvement,a temperature control system relies upon a controller,which accepts a temperature sensor such as a thermocouple or RTD as input.It compares the actual temperature to the desired control temperature,or set point,and provides an output to a control element.The controller is one of the major parts of the entire control system,and the whole system should be analyzed in selecting the proper controller.This paper describes a novel single chip temperature controller design with Cypress Micro systems Programmable System on Chip (PSoC).Virtual instrument control program written in Lab VIEW ver.7.1 interacts with the embedded PSoC design and senses and controls the temperature of furnace / load.2. PROGRAMMABLE SYSTEM ON CHIP (P Soc)While Sand inexpensive interface to sensors,andmore.Cypress‟S ystem-Chip(PSoC)architecture offers a flexible,economical solution for a wide variety of applications.This paper describes the design of a temperature controller on a single CY8C27143,8 pin PSoC chip.Ass how n in fig.1,it features four main areas:PSoC core,digital system,analog system,and resources including in/out ports. This architecture allows the user to create customize Alpheratz configurations that match the requirements of each individual application.The UAR Tinter face, coupled with configurable analog and digital peripherals makes the CY8C27143 truly universal in its connections to the external world.The PSoC core includes:an M8C micro controller;32K Bytes of program flash memory;2Kbyte of data RAM;internal 24 oscillator;sleep and watchdog timer;general-purpose input/output pins (GPIO) allowing any pin to be used as digital input or output,and most pins to be used as analog inputs or outputs.Every pin can be used as a digital or analog interrupt.The digital system is made up of 8digital PSoC blocks.Each block is an 8-bit resource that can be used alone or combined with other blocks to form peripherals.Possible peripherals include:PWMs (8- to 32-bit);PWMs with dead band (8- to 24-bit);counters (8- to 32-bit);UART 8-bit with selectable parity;SPImaster and slave;cyclical redundancy checker/generator (8- to 32-bit);pseudo random sequence generators (8- to 32-bit).These digital blocks can be connected to any of the GPIO through a series of global buses.These buses also allow for signal multiplexing and performing logic operations.The analog system is made up of12configurable blocks,each comp rising an op amp circuit allowing the creation of complex analog signal flows.Analog peripheral sar every flexible and can be customized to support specific application requirements.Some of the more common PS0C analog functions are:filters (2 and 4 pole band-pass,low-pass,andnotch); amplifiers (up to 2,with selectable gain to 48x);instrumentation amplifiers (1with selectable gain to 93x); comparators (up to 2, with 16 selectable thresholds);DAC (up to 2, with 6 to 10-bit resolution); and SAR ADC (up to two,with 6-bit resolution).In combination with the digital blocks,additional functions can be created, including: incremental ADCs (up to 2, with 6- to 14-bit resolution); delta sigma ADC (1,with 8-bit resolution at62.5ksps).The additional system resources provide additional capability useful for the complete system design..Fig. 1 : Block diagram of Programmable System on Chip (PSoC) internal blocks3. VIRTUAL INSTRUMENT PROGRAMVirtual instrument (VI) is an application of general purpose digital PCs for the measurement and control of various physical variables.The VI program mimics the control processes,which are in a remote area,on the PC screen.On-going process control automation can be visualized by the experimentalist through PC screen.VI program provides inexpensive and yet a powerful platform for the control and data acquisition of process variables.These programs are easy to implement with graphic languages (G-l anguage).The “G” language implements the data flow technique.The usage of “G” language provides easy interfacing with PCs under the Windows environment [2]. The “G” language provides built-in function libraries for a variety of application requirements as graphic palettes, which in turn supports the required DLL s for the functions to run under windows ually the “G” language VI programs consist of two frames viz.,panel diagram and functional diagram.In the panel diagram,programmers can assign various controls and indicators (i.e., input and output variables).their requirements and in the functional diagram, the designers can implement the required.Fig. 2 : PSoC designer screen for single chip temperature controller Functions available as a function library in Lab.National Instruments version7.1 incorporates all the necessary functions as …icons‟ in its package.4. PSoC SINGLE CHIP TEMPERATURE CONTROLLER DESIGNFig.2 shows the PSoC designer screen for the embedded single chip temperature controller design project [1].Left side of the screen shows the settings of global resource and user module parameters along with pin connectivity.Middle portion of the screen shows the analog and digital blocks user module placement.Top portion of the screen shows the selected user modules for this project.Right side of the screen describes the pin connectivity configured in the design.In this novel single chip design,thermocouple (TC) signal has been amplified by a programmable gain amplifier (PGA) placed in the PSoC‟s analog block.The amplified TC signal has been fed in to a 12 bit Analog-to digital(ADC) user module programmed in the PSoC chip, which includes both analog and digital blocks for its functionality by PSoC designer programming.The converted digital data of the TC signal has been fed to the UART user module for serial communication with Personal Computer.The UART user module placed in the chip,automatically gets placed in two digital blocks of PSoC chip,transmitter (TxD) and receiver (RxD) for PCs serial communication.A pulse width modulator (PWM),placed in the PSoC digital block,sets a serial pulse width modulated TTL pulses in response to the PID control function for the deviation in set and measured temperature.This will in turn controls the optically coupled solid state relay (SSR) driving the AC line power connected to the load/furnace[3,4].The menu driven window based virtual instrument control program senses the temperature,via,thermocouple,TC amplifier,12-bit ADC and UART communication block of PSoC chip and evaluate the control functions like PID, linear heating, on-sweep and sets the pulse width of PWM in a PSoC chip via UART block in a serial communication.Fig. 3 : Single PSoC chip Temperature controller designFig.3.shows the connectivity of a single PSoC chip design with solid state relay (SSR)and USB port via,serial-to-USB converter cable for communication with PC.The SSR,acts as AC power controller for controlling the furnace power,has been activated by the PWM pulses from PSoC chip.The menu driven virtual instrument control program works in window environment interacts with the embedded design for sensing,controlling and acquiring the temperature data. On-line plotting of acquired temperature data also carried out by the VI program.5. CONCLUSIONA simple and cost effective embedded temperature controller has been designed,fabricated and tested successfully for its functionality.This compact designs permits the user to select any type of control function through its virtual instrument program,written in LabVIEW 7.1,and works under window environment.This design can be directly connected to PCs…com‟ port or USB port via USB-to-serial converter cable,the SSR power controller module can be connected on the furnace stand.The optically isolated power controller provides safe operation without damaging the interfacing intelligent controller. 6. REFERENCES1 J. Jayapandian.Current Science, Vol 90. No.6. 25th March 2006. p.765-770.2.National Instrument‟s LabVIEW user manual.3.J.Jayapandian.Design Briefs. Electronic Design Magazine. A Penton Publication.New Jersey,USA. ED Online ID #5687.September 15,2003.4.J. Jayapandian et.al.J. Instrum.Soc.India.33 (2) 75 – 80 (2003).出处：J.instrum.soc.india 38(1) 50-54.毕业设计（论文）——外文翻译（译文）嵌入式单片机温度控制器设计J. Jayapandian 和Usha Rani Ravi设计开发服务部材料科学部门英迪拉.甘地原子能研究中心卡尔帕卡姆-603102泰米尔纳德邦（印度）摘要本文介绍了一种在可编程系统芯片（PSOC）上的嵌入式单片机温度控制器，它由数字，模拟和通信功能模块组成，是一个混合的逻辑阵列。
基于单片机水箱水位控制系统毕业设计开题报告
中北大学毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：信息与通信工程学院通信工程系专业：通信工程论文题目：基于单片机的水箱水位控制系统指导教师:2012 年 3 月 15 日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述:1.1水箱控制系统的研究意义大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响，而且也关系着生产的安全。
在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监则器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的会危机到生产人员的人身安全等。
所以，对水箱控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统，可以最大限度的避免事故的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。
从水资源节约方面考虑，以往的人工控制在很多情况下，造成资源不必要的浪费，大部分原因是水箱内部水位没有及时的反馈信息到操作员，从而使控制上有一定的延迟，从而造成了水量过多或者没能及时补水而导致资源的浪费或生产出现异常。
而对水箱水位的监控以及自动化的引入可以很好的改善补水过多和及时补水的情况，可以很好的节约资源有效的降低成本。
单片机，一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分，它的诞生使众多自动化控制系统得以实现。
80C51以它功能强大，设计简单，制造廉价，支持指令集较多。
所以应用到众多嵌入式系统开发中。
因此，基于80C51单片机的水箱控制系统研究有着重要的意义。
1.2水箱控制系统国内外研究现状目前，水箱控制系统已不仅仅局限于大型的电厂、煤炭、钢铁等大型企业领域，它以自身的自动化控制系统的安全优势，已经慢慢深入到一些民用水箱产品。
但是目前阶段，它的成本还很高。
比如把一台纯手工家用水箱设计成自动化控制的水箱，从硬件的设计和铺设，对于民用化产品实施的性价比较高。
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开始
系统初始化
水位检测
数据处理
1<水位<9
数码显示及报警
结束
研究方法：
主要是通过参阅图书馆的相关书籍和网上相关信息，收集相关资料，同时在咨询指导老 师和自己仔细研究下对设计进行改良，以求做到最好。
研 究 方 法 、 步 骤 及 措 施
研究步骤：
1．认真阅读设计任务书，充分理解任务书所规定的设计任务，根据所要求的设计对象 工作原理，查阅相关书籍，资料。将各种方案进行比较，确定出合理的方案； 2．熟悉 MATLAB 仿真软件，并要掌握 MATLAB 软件的应用；并画出仿真图 3．设计各单元电路，并完成对参数计算，正确选择所需器件； 4．在 MATLAB 软件调试仿真，以达到最好效果。 5.整理所有资料并编写设计报告。
重庆邮电大学教务处制
二 O 一四 年 三 月
目前我国在单片机测控装置研究，生产，应用中，取得了很大的成就，总结了很多 经验，但是各行业仍处于发展期。经调查，许多科研所在这方面开展的工作更看重的是 理论和算法，数年来这方面的研究的论文很多，做种生产实际的很少。在上海，新型的 单片机测控装置与系统研究的生产基础较雄厚， 在生产过程中需要新型的测控装置与系 统，因此在不断的力和开发。 一些发达国家在单片机新型系统研究，制造和应用上，已经累计了很多经验，奠定 了基础，进入了国际市场。我国在新型测控装置与系统研究，制造，应用和经验上，与 其他发达国家相比还存在差距，但是我国研究人员已经克服很多困难，并在不断的摸索
综 述 本 课 题 研 究 动 态 、 选 题 目 的 及 意 义
中前进，有些相关领域感上甚至超过发达国家的技术水平，这是发展趋势。 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， 新材料的发展为自能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。在工业，居民生活，科研 等众多领域都发挥了很大的作用。随着生产技术的提高，社会的进步，人们对水位的检 测，精确要求越来越高，并且随着微型计算机的推广与普及，单片机控制系统越来越被 人们所看好，控制精度高，性能稳定性好，设置操作简单方便，造价低的特点，让它的 用途越来越广泛。 在社会飞速发展的今天，水对人们的生活与生产中起着越来越重要的作用。一旦断 了水，不仅对人的正常生活起居造成影响及不便，更可能造成严重的生产事故及损失。 因此供水往往是生产与生活中极其重要的一个步骤，任何时候都能提供稳定的水压，足 够的水量和合格的水质是对给水系统的基本要求， 所以如何建立一个这样的给水系统是 很值得我们研究的一个课题。 参考文献： 1.王芳，马幼军，蒋国平.智能化住宅防盗防火报警系统设计.传感器技术.2002. 2.吕俊芳.传感器接口与检测仪器电路.北京航空航天大学出版.1994.178-193. 3.梅丽凤，王艳秋，张军.单片机原理及接口技术.北京交通大学出版社.2006.8. 4.周兴华.单片机智能化产品 C 语言设计实例详解.北京航空航天大学出版社. . 5.刘君华，现代检测技术与测试系统设计．西安:西安交通大学出版社．1999.10． 6.王幸之，钟爱琴，王雷，王闪.AT89 系列单片机原理与接口技术.北京航空航天 大学出版社.2005.2.
指 导 教 师 意 见
指导教师签字: 年 月 日
教 学 部 审 核 意 见
教学部主任签字: （校外加盖公章）
年 月 日 备注：此报告应根据下达的毕业设计(论文)任务书，在指导教师的指导下由学生独 立撰写，并于任务书下达后两周内完成。
对设计过程遇到的困难的解决措施：
1.咨询指导教师； 2.图书馆和网上查阅资料； 3.咨询其他同学。 1.开题论证阶段 (2 月 25 日-3 月 2 日) 查阅和收集与柔性相关的资料，归纳总结前人在柔性软件研究领域中的工作成果。
研 究 进 度 计 划
2.需求分析阶段（3 月 3 日-4 月 2 日） 熟悉开发技术，画出电路图和仿真图。 3.分析阶段（4 月 3 日-4 月 17 日） 能过分析研究，做出实物 4.编写设计阶段（4 月 18 日-4 月 30 日） 5.分析调试（5 月 1 日-5 月 7 日）
重庆邮电大学
毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目_基于单片机的水位自动检测与控制系统
学 专 班
院____
自动化学院________
业_________自动化专业________ 级__ _0811003__________ _2010212842________
学生学号___
学生姓名_________ 刘茜倩__________ 指导教师_______ 谢昊飞_____ __
研 究 基
水位自动控制器可以由 6 个部分组成，即水位传感器、A/D 转换、单片机、数码显 示、电机控制和报警控制部分。
本 内 容 、 拟 解 决 的 主 要 问 题
数码显示 水位传感器 A/D 转换
电机控制 单片机
报警控制
1． 水位自动控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。 2． 经过 A/D 转换后，将转换所得的 8 路并行数字量送入单片机。 3． 利用单片机来进行处理以达到对水位进行自动控制的目的。 4． 再通过对电压和水位的转换关系，最终利用单片机进行精确的控制，实现对水 位高度的显示、主/备电机和报警装置的控制。 单片机控制器是整个系统的核心，首先对单片机写入外围端口地址，并开中断，在 中断到来后，程序转到中断子程序，在中断过后就将进入电流与水位高度转换子程序， 进过一系列查表，数据处理后再通过各种显示报警装置，将信息提供给我们。