基于单片机的高速液压控制系统的设计(1)

单片机控制的液压、油温检测报警系统设计(DOC)

目录、八—前言. ................................ 1 方案论证与设计 .......................... 1.1 采用纯硬件的闭环控制系统 . ....... 1.2 采用单片机与高精度传感器结合的方式 2 电路分析 ................................ 2.1 2.22.3 单片机选择 . .............2.1.1 AT89C51 单片机特性 . 2.1.2 AT89C51 单片机管脚 . 压力传感器选择 ............ 2.2.1 ....................................A K-1C-2 . ................ 2.2.2 AK-1C-2 主要技术指标 2.2.3 ................................... A K-1C-2 电气连接 ..........2.2.4 ................................... A K-1C-2 外形 ..............温度传感器 ................ 2.3.1 K 2.3.2 K 2.3.3 K2.3.4 K 型热电偶 ............... 型热电偶测温原理 ....... 型热电偶的元件配合使用型热电偶与MAX66751接 2.4. 放大电路 .......2.4.1 电路放大倍数2.4.2 放大电路 ... 2.5 A/D 转换电路 . 2.5.1 ADC0809 2.5.2 ADC0809 2.5.3 ADC08092.5.4 ADC08092.5.5 ADC0809 2.5.6 ADC08092.5.7 ADC0809 主要特性 .......内部逻辑结构 . ... 引脚结构 . ......... 各脚功能 . ....输入模拟量要求 . 通道选择表 ..... 应用说明 . .... 2.6 2.7 2.8 2.9 2.5.8 地址锁存器 74ls373 . . 2.5.9 引脚功能 ............ 2.5.10 ................................. A DC0809 连接图 ............数码管显示及电路 . ....... 2.6.1 八位七段数码管外形 . 2.6.2 MAX7221 介绍 ....... 按键及其电路 . .......... 2.7.1 独立式非编码键盘接口报警电路 . ............... 电源. ..................3 单片机程序 . (1)2 2 23 3 3 34 45 56 6 6789 9 10 10 10 10 10 11 11 12 12 13 13 13 14 14 15 15 17 18 18 19 203.1 汇编语言. ..3.2C 语言. .....3.2.1 基本特性3.3温度报警系统.3.4压力报警系统. 结束语. 参考文献. ..........附录总电路图. ..... 20 202021222324 24前言随着社会的发展，温度和压力的测量及控制变得越来越重要。

基于单片机的液压支架控制器研究与设计

当代化工研究/U Mo亦n Chemical RwseaFch技术应用与研究2020・18基于单片机的液压支架控制器研究与设计*傅宇亨（大同煤矿集团王村煤业有限责任公司山西037003）摘要：煤炭是我国重要的能源物质，在工业发展过程中具有重要的作用。

随着煤矿生产自动化水平的提高，液压支架控制系统在煤矿生产中得到了广泛的应用，在提高煤矿开采效率的同时，增加了煤矿生产的安全性。

本文以stm32单片机为控制核心，设计液压支架控制器，实现对液压支架的在线监测，设计相关的远程通讯电路和数据存储电路，实时反映井下综合开采面上所有的液压支架的工作状态，利用Kei1软件编写s tm32程序，介绍主程序和CAN总线发送数据的具体流程。

关键词：煤矿；stm32;控制器；远程通讯中图分类号：TD355文献标识码：AResearch and Design of Hydraulic Support Controller Based on Single ChipMicrocomputerFu Yuheng(Datong Coal Mine Group Wangcun Coal Industry Co.,Ltd.,Shanxi,037003) Abstract:Coal is an important energy source in China and p lays an important role in the industrial development p rocess.With the improvement of t he automation level of c oal mine production,the hydraulic support control system has been widely used in coal mine production,which increases the safety of c oal mine production while increasing the efficiency of c oal mine production.In this paper,the stm32single-chip microcomputer is used as the control core,and the hydraulic support controller is designed to realize the online monitoring of the hydraulic support.The related remote communication circuit and data storage circuit are designed to reflect the working status of a ll the hydraulic supports on the underground mining surface in real time.The software writes the stm32program,and introduces the specific process of s ending data by the main program and CAN bus.Key words：coal mine；stm32；controller^remote communication引言在煤炭的开采过程中，采煤工作面是重要的工作环节，在传统的煤矿开采过程中，由于机械化程度低，该环节中需要大量的工作人员，与此同时，现场操作的风险提高。

单片机压力控制系统设计

单片机压力控制系统设计在现代工业生产和自动化控制领域，压力控制是一个至关重要的环节。

无论是在化工、机械、航空航天还是其他相关领域，精确、稳定的压力控制对于保证生产过程的顺利进行、提高产品质量以及确保系统的安全运行都具有极其重要的意义。

单片机作为一种高效、灵活且成本相对较低的控制核心，在压力控制系统的设计中发挥着关键作用。

单片机，又称为单片微控制器，是将计算机的基本功能部件集成在一块芯片上的微型计算机。

它具有体积小、功耗低、控制功能强等优点，非常适合应用于各类嵌入式控制系统。

在压力控制系统中，单片机通过接收来自压力传感器的信号，经过处理和运算后，输出控制信号给执行机构，从而实现对压力的精确调节。

压力控制系统的组成通常包括压力传感器、信号调理电路、单片机、执行机构以及人机交互界面等部分。

压力传感器负责实时检测压力值，并将其转换为电信号。

然而，传感器输出的信号往往比较微弱且可能存在干扰，因此需要通过信号调理电路进行放大、滤波等处理，以提高信号的质量和稳定性。

经过处理后的信号被送入单片机，单片机根据预设的控制算法对信号进行分析和计算，最终输出控制信号给执行机构，如电动调节阀、气动调节阀等，以调整压力的大小。

为了实现精确的压力控制，合理选择压力传感器至关重要。

常见的压力传感器有应变式、电容式、压阻式等。

应变式压力传感器基于电阻应变效应，结构简单、成本低，但精度相对较低；电容式压力传感器具有较高的精度和稳定性，但价格相对较高；压阻式压力传感器则具有灵敏度高、响应速度快等优点。

在实际应用中，需要根据具体的控制要求和成本预算来选择合适的压力传感器。

在信号调理电路的设计中，需要考虑放大倍数的选择、滤波方式的确定以及零点和满量程的校准等问题。

放大倍数的选择应根据传感器输出信号的幅度和单片机输入信号的范围来确定，以确保信号能够被单片机准确采集。

滤波方式可以采用无源滤波或有源滤波，无源滤波结构简单但滤波效果有限，有源滤波则具有更好的滤波性能，但电路相对复杂。

基于单片机的压力液位控制系统的设计研究

3、电路设计
电路设计主要包括电源电路、传感器信号调理电路、按键与显示电路等。电源电路为整个系统提供稳定的工作电压；传感器信号调理电路用于将传感器输出的微弱信号进行放大和滤波，提高信号质量；按键与显示电路用于实现人机交互功能。
4、传感器选择
压力传感器选用常见的应变片式压力传感器，具有测量精度高、稳定性好等优点；液位传感器可选用超声波液位传感器或电容式液位传感器，根据实际需求进行选择。
2、程序流程设计
实现系统的主程序流程，包括初始化、数据采集、控制输出、显示等步骤。根据实际需求，可加入定时器中断、按键中断等功能。
3、数据处理与运算实现控制策略的核心是根据采集到的压力和液位数据
参考内容
一、引言
在现代工业生产中，液位的监控和管理是一项非常重要的任务。例如，在化工、石油、食品等行业，液位的精确控制直接影响到生产的安全和效率。因此，开发一种高效、精确、实时的液位监控系统至关重要。本次演示将介绍一种基于单片机的液位监控系统，这种系统具有实时监测、数据传输、数据处理等功能，能够满足大多数工业应用的需求。
随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，我们有理由相信基于单片机的液位监控系统将在未来的工业生产中发挥更加重要的作用。通过引入更多的先进技术和算法，例如人工智能、物联网等，这种液位监控系统的性能和功能将得到进一步的提升和拓展，以满足更加复杂和精细的生产控制需求。
四、结论
本次演示介绍了一种基于单片机的液位监控系统，该系统结合了硬件和软件的设计方法，能够实现对液体位置的实时监测和报警控制。这种系统具有精度高、稳定性好、操作方便等优点，能够大大提高工业生产的安全性和效率。随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，我们有理由相信这种基于单片机的液位监控系统将在未来的工业生产中发挥更加重要的作用。

单片机控制液压系统

基于用什么来控制，考虑到简便性与成本价格和成熟性，最后决定采用 INTEL 公司生产的 MCS-51 系列的 8031。基于 8031 的本身的特点，我们相继采用了 47LS373 锁存器、2764 的程序存储器、6264 的外部 ROM（其选法再后面的章节我们将做详细的说明）
最后还有控制面板，控制面板我们决定采用薄铁板，这样作的好处是不但能很好的在上面打孔，更利于安装元气件，并且能很容易的固定在机床的床身上。
1.2 单片机的简单介绍
单片微型计算机简称单片机。由于它的结构及功能均按工业控制要求设计，因此其确切的名称是单片机微控制器（Single CHIP micro-contyoller）.单片机是把微型机算计的各个功能部件，即中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、I/O 接口、定时器 /计数器以及串行通接口等集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机（Single CHIP micro-contyoller）。
局部网络系统。单片机网络系统的出现，使单片机主要用于系统中的通信控制，以及构成各种测控子级系统。典型的分布式测控系统有两种类型：数状网络系统与为总线系统。
1.3 本控制器的功能
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毕业设计
根据 QCSO14型实验台的电器部分的与控制部分的特点，我们所选择的控制器的最大的优点就是把电器部分用单片机来代替，这样作的优点是免去了很多的不必要的麻烦，比如，再需要改装或需要更换时，就需要把实验台拆开，然后很费力的把继电器、接触器等等，一一拆卸之后，还要费力费时的把改装好的安装上来，而我们所设计的这个控制器只需把程序一改，就可以实现所需要的控制作用，使我们的实验变的非常灵活，根据不同对象可以增添相适宜的实验。

单片机智能高速液压控制设计分析

位机发送ＵＬＣＥＮＯＫＤ信号之后才开始工作的，然后在
１Ｏ
液压与气动
２１０２年第７期
同一时刻上位机给控制器发送像设置传感器零点、
４基于单片机的高速液压控制系统的工作情况分析
及结论
ＨＭＯＥ工作指令等一系列的指定工作模式。在本系统中设有换模具、冲压起始和液压冲头下移三种位置。
图中的ＰＮＨ表示冲压，ＦＲ表示压印。而图ＵＣ而ＯＭ
中所示的ＳＥＥＫ则是起到了寻找液压冲头的工作位置
的作用。
图６为基于单片机的高速液压控制系统在工作状
态下油缸活塞杆位移曲线图。其中图６ａ是系统在压
抗干扰能力强的优点。
机的高速液压控制系统采用的是具有多路输出信号的
磁栅尺作为位置传感器，而图２只是显示出其中一路，又因为电路中磁栅尺所输出信号为差分信号，因而需要将信号连接到差分转换芯片中，这个芯片能够起到差分驱动的作用，然后再将芯片的输出送给单片机。
版社，０．２７０
液压系统的主要元件型号：降液压缸１、转升０旋
液压缸１采用的型号为ＹＸ３，压泵２采用的型１Ｇ．０液
号为ＣＢ．。Ｂ．２５
［］雷天觉．４液压工程手册［．京：械工业出版社，Ｍ］北机

基于单片机的液压挖掘机模型控制系统设计

142研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2018.05 (下)基于单片机的液压挖掘机模型控制系统设计，其原理就是通过挖掘机控制系统中的单片相机对挖掘机操作人员的一系列重复性的操作动作进行复制记忆，然后进行机械自动化操作。

1 基于单片机的液压挖掘机模型控制系统设计概述液压挖掘机机械功能多，运用领域广阔。

尤其是在交通运输工程、水利水电工程、电力系统工程以及矿山采掘工程等需要机械设备及器具的工程施工中被广泛运用。

然而由于在这些工程的具体施工过程中，挖掘机的具体操作状况较为复杂多变，操作人员在机械操作中要灵活并且及时的调动较多机械结构的运转，还要使机械操作科学到位，因此，操作人员面临着一定的工作难度。

随着单片机控制技术的不断发展，特别是电、液、机一体化的迅速发展，将单片机运用于液压挖掘机模型控制系统设计已经是当下业内相关人员应该研究和探讨的课题。

在机械行业的不断改革和完善中，基于单片机的液压挖掘机控制系统的设计研究及应用实现单片机控制，根据液压系统中压力值的上下浮动对挖掘机的作业状况进行动态跟踪，进而科学合理的调整挖掘机的操作，模拟建立该模型，并不断深化对该设计的改革，将对提高液压挖掘机控制系统的控制水平有着十分重要的意义。

2 液压挖掘机模型控制系统设计中单片机的概述第一，单片机一词的来源。

单片机源于英文名称“single chip microcomputer”，即单片微型计算机，人们通常将其简称为MCU。

在单片机诞生初期，SCM 是较为精确而且广被接受的称谓。

但是，随着科学技术的不断进步和发展，SCM 在技术上不断有新的突破，在结构体系上也不断创新和开拓，更重要的是在控制功能上不断超越。

因此，“单片微型计算机”已经不再能够精确的的表达单片机的内涵，在国际上，SCM 已经逐步被“MCU”即（microcontroller unit）替代。

第二，单片机的内容。

基于单片机的液压伺服控制系统控制案例解读

广东工业大学硕士学位论文基于单片机的液压伺服控制系统研究姓名：费重程申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王钦若20090531摘要摘要随着现代汽车工业、电子技术、以及国防工业的发展，国内市场对板材加工设备尤其是高速冲压设备的需求越来越大。

然而目前国内高速冲压设备所用的液压伺服控制系统几乎全部采用进口，因此其成本高，不适应我国国情，开发适合我国现状的液压伺服控制系统成为目前研究的一个重要课题。

本研究课题是“基于单片机的液压伺服控制系统研究”，是依托东华机械有限公司的ＬＸ３２８转塔式数控冲床，对其液压伺服控制系统进行研究，以期研制出一套可靠性高、成本低、体积小的控制器，用于控制转塔数控冲床冲头的位置，使其快速、准确地对板材进行加工，可以完成冲压、成型、打标、软切削等工序。

本文首先根据液压伺服控制系统的分类提出了机液伺服控制系统、气液伺服控制系统和电液伺服控制系统三种控制方案，通过对三种方案的比较和分析，结合数控转塔冲床对液压伺服控制系统的性能要求，确定以电液伺服控制系统作为本课题的方案，然后对该方案中的主要元件进行选型。

然后，对系统进行了建模分析，建立了电液伺服阀控非对称缸的数学模型，在文中，对于电液伺服阀的模型，本文直接采用了相关文档给定的传递函数，而对于阀控缸的建模，本文对其进行了详细的推导，并且充分考虑了不同压差对液压系统参数的影响，从而确定了不同工况下系统的传递函数。

此后，为系统设计了模糊ＰＩＤ控制器，详细介绍了模糊ＰＩＤ控制器的设计，分别包括ＰＩＤ参数的整定方法和优化方法，以及采用ｍａｔｌａｂ中的ｆｕｚｚｙ编辑器进行模糊控制器的设计。

并运用ｍａｔｌａｂ的ｓｉｍｕｌｉｎｋ工具，对系统进行仿真，将模糊ＰＩＤ控制与常规ＰＩＤ的控制仿真进行了比较，通过比较分析可以得出模糊ＰＩＤ控制方法取得良好的控制效果。

最后，对基于单片机控制器的硬件电路做了详细介绍，并阐述了系统的可靠性和稳定性设计的一些方法。

基于单片机的液压控制系统设计

基于单片机的液压控制系统设计摘要：本文介绍一种以单片机为核心的液压控制系统的设计，该系统不仅工作精确、稳定可靠，而且提高了液压缸冲头的加工频率。

关键词：液压缸；单片机；阀1引言目前数控板材加工设备的核心部分就是液压控制系统，液压控制系统能够根据机械装备的要求，对位置、速度、加速度、力等被控制量按一定的精度进行控制，并且能在有外部干扰的情况下，稳定、准确的工作，实现既定的工艺目的。

本文提出利用高性能的单片机和PROFIBUS现场总线设计的控制器，不仅使液压控制系统智能化，而且提高了系统的频率响应和控制精度。

2数控冲床的智能高速液压控制系统的构成数控冲床的智能高速液压控制系统如图1所示，系统包括液压缸、阀、位置传感器和控制器。

系统通过上位机CNC给控制器发送命令，控制器根据要执行的命令控制阀动作，由阀传输的油来控制液压缸的换向和速度。

控制器根据位置传感器反馈液压缸冲头的位置做闭环控制。

图1 数控冲床的智能高速液压控制系统3智能高速液压控制系统的硬件设计系统中的微处理器选用16位的单片机，晶振16MHz，内带256K Flash 和10K RAM。

整个系统的原理框图如图1的中间部分所示。

其中主要包括阀驱动电路、位置信号检测电路、和通讯接口电路等。

系统由24V电源经过DC/DC转换成多组DC电源为系统供电。

3.1阀驱动电路模块由于开关阀只是工作在“开”和“关”两个极限位置，因此可以通过调制脉宽占空比来控制其工作状态，本系统采用单片机的PWM输出来控制高速开关阀。

电路图如图2所示。

整个智能高速液压控制系统有多个高速开关阀，图2只是画出其中的一路。

图2 开关阀驱动电路原理图3.2位置检测电路模块位置检测电路的作用是通过位置传感器检测液压油缸活塞杆的位置，将位置信号反馈给单片机，单片机根据给定的位移信号与反馈的信号进行比较，形成闭环控制，提高控制精度。

位移检测电路模块如图3所示。

光栅尺的输出有多路信号，图3中只是画出其中一路。

基于单片机的压力液位控制系统的设计研究

基于单片机的压力液位控制系统的设计研究一、概述压力液位控制系统是现代工业自动化领域中不可或缺的一部分，广泛应用于各种工业过程控制中。

基于单片机的压力液位控制系统以其低成本、高性能和易于集成等优点，受到了广泛关注和应用。

本设计研究旨在探讨基于单片机的压力液位控制系统的设计与实现方法。

通过深入研究压力液位控制的原理和技术，结合单片机的特性，设计出一套高效、稳定的控制系统。

该系统能够实时监测液位的变化，并根据设定的压力阈值自动调节液位，保证工业过程的顺利进行。

本研究将详细介绍系统的硬件组成和软件设计，包括单片机的选型、传感器的选择与校准、控制算法的设计与实施等。

同时，还将探讨系统在实际应用中的性能表现和优化方法，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。

通过本设计研究，我们期望能够为基于单片机的压力液位控制系统的设计和应用提供有益的指导，推动工业自动化技术的发展和应用。

1. 背景介绍：阐述压力液位控制系统在工业生产和日常生活中的重要性。

压力液位控制系统在现代工业生产和日常生活中扮演着至关重要的角色。

在工业领域，无论是化工、石油、制药还是食品加工等行业，都需要对液体或气体的压力、液位进行精确控制，以确保生产过程的稳定性和安全性。

例如，在化工生产中，对反应釜内的压力和液位进行精确控制，可以确保化学反应的顺利进行，避免安全事故的发生。

在石油行业中，通过控制储罐的液位，可以确保油品的储存和运输安全。

在日常生活中，压力液位控制系统同样具有广泛的应用。

例如，家庭用水系统中，通过控制水泵的工作状态，可以确保家庭用水的水压稳定在楼宇自动化系统中，对供水系统的压力和液位进行智能控制，可以提高供水效率，降低能耗。

压力液位控制系统还在农业灌溉、环保监测等领域发挥着重要作用。

传统的压力液位控制系统大多采用复杂的电路和机械结构，不仅维护成本高，而且难以适应现代工业自动化和智能化的需求。

研究基于单片机的压力液位控制系统具有重要意义。

两个基于单片机的液位控制系统设计介绍

两个基于单片机的液位控制系统设计介绍基于单片机的液位控制系统设计一集成芯片LM1042是用于检测液位的专用的集成电路，内部集成了所有控制热阻探针、检测热阻探针的短路和开路所需的监控电路，具有很强的功能。

LM1042使用热阻探针技术来测量非可燃性液体液面高度，能提供一正比于液位高度的输出，可进行单次或重复测量，所有控制热阻探针、检测热阻探针的短路和开路所需的监控电路都集成在LM1042芯片内部。

此外该芯片可采用线性输入或其它传感器信号作为输入信号。

LM1042液位检测器可以选择热阻或线性信号作为输入，具有集成有热阻探针的控制电路，LM1042液位检测器在复位时切换，延时功能可避免瞬态信号的影响，另外LM1042液位检测器具有探针短路、集成芯片LM1042是用于检测液位的专用的集成电路，内部集成了所有控制热阻探针、检测热阻探针的短路和开路所需的监控电路，具有很强的功能。

LM1042内部电路框图LM1042使用热阻探针技术来测量非可燃性液体液面高度，能提供一正比于液位高度的输出，可进行单次或重复测量，所有控制热阻探针、检测热阻探针的短路和开路所需的监控电路都集成在LM1042芯片内部。

此外该芯片可采用线性输入或其它传感器信号作为输入信号。

LM1042液位检测器可以选择热阻或线性信号作为输入，具有集成有热阻探针的控制电路，LM1042液位检测器在复位时切换，延时功能可避免瞬态信号的影响，另外LM1042液位检测器具有探针短路、开路检测功能。

总体方案简介测量部分：液位传感器采用LM1042液位检测器，并在端口接ADC0809的一个模拟量通道。

ADC0809和并行口扩展芯片8155直接相连，ADC0809的A、B、C均接地来选择第一路模拟通道。

键盘部分：鉴于键盘并不常用，所以上下限的输入采用中断方式。

一个接中断口1，另一个接至定时计数器0，把定时计数器0扩展为外部中断口。

显示部分：该部分由液晶显示器1602实现液位的显示，液晶显示器上显示液位的值。

单片机控制液压系统

智能接口。在计算机控制系统（特别是较大型的工业测控系统）中，普遍采用单片机进行接口的控制与管理，因单片机与主机是并行工作，故大大提高了系统的运行速度，例如：在大型数据采集系统中，用单片机对 ADC 接口进行控制不仅可提高采集速度，而且还能对数据进行预处理，如数字滤波，线形化处理，误差修正等。
智能民用产品。在家用电器，玩具，游戏机，声像设备，电子称，收银台，办公室设备，厨房等产品引用单片机，不仅使产品的功能大大提高，而且获得了良好的使用效果。
位，串行 I/O 1 个，中断源 5 个，工作电压 5v，制造工艺 HMOS。其外观图如下：
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毕业设计
（图 2-1） 8031 外观
在 8031 中其空间分配如下： 1．程序存储器对于 8031 来说，无内部程序存储器（ROM）。必须外接程序存储器。
8031 最多可外扩 64KB 程序存储器，其中六个单元地址具有特殊用途，是保留给系统使用。
手动 /自动转换开关
表 2-1
型号 8031 8255A 74LS373 2716 6264 4N25 9014
容量
2KBx8 8KBx8
引脚数量
40 40 19 24 28
工作电压 +5v +5v +5v +5v +5v
数量 1 1 1 1 1 8 8 46 8 1
2.2 元器件选择的性能特点
单片机的多机应用系统可分为功能集散系统，并行多机处理及局部网络系统。
功能集散系统。多功能集散系统是为了满足工程系统多种外围功能的要求而设置的多机系统。例如：一个加工中心的计算机系统除完成机床加工运行控制外，还要控制对刀系统，坐标系统，刀库管理，状态监视，伺服驱动等。

基于单片机的液位控制系统设计

第一章绪论1.1 课题背景随着计算机技术、测量技术和控制技术的高速发展，越来越多的先进测量控制设备、技术和方法在自动测量控制领域中得到了广泛的应用。

单片机以其自身的特点，已广泛应用于智能仪表、工业控制、家用电器、电子玩具等各个领域。

本课题适应了这种发展趋势，将单片机应用于液位自动控制系统中，并能实现自动报警、自动控制。

液位的测量广泛应用于太阳能热水器，工业锅炉控制，农用机水箱等。

液位控制对工农业生产、医疗监护等都有着重要的意义。

液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，在工业生产的各个领域都有广泛应用。

在工业生产中，有许多需要对容器内的介质进行液位控制的地方，使其高精度的保持在给定的数值。

液位控制一般指对某一液位进行调节控制，使其达到所要要求的精度。

液体的液位控制是近年来新开发的一项新的技术，它是自动控制、微型计算机软件、硬件等几项技术紧密结合的产物，工业作业采用的是微机控制和原有的仪表控制，微机控制的优势有很多，如：（1）集中而直接的显示各运行参数和液位状态。

（2）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够依据控制效果及时修正运行参数，能够有效减少人的疲劳与失误，从而提高生产过程的安全性与实时性。

（3）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，并可以修改系统控制参数，方便的改变液位上、下限。

本设计以水塔供水为模型，鉴于单片机液位控制装置的重复性好、功耗低、测量准确、使用寿命长等特点，设计以单片机为基础的液位控制系统，具有实时液位测量监控数据处理等功能。

1.2 单片机简介单片微型机简称单片机，是一种集成的电路芯片，是采用超大规模集成电路的技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU（Central Processing Unit）、只读存储器ROM（Read Only Memory）、随机存储器RAM（Random Access Memory）、中断系统和多种I/O口、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

基于C8051F单片机的液压智能PID控制系统设计和研究

１液压伺服ＰＩＤ控制系统的方案
拟信号的范围很广，需要一套多功能的信号调理电路，本设计中通过ＡＤ６２０和ＯＰ０７构成的两级放大器，可将不同传感器的各
种输出模拟信号（含４￣２０ｍＡ的电流信号）调整到０Ｎ２．５Ｖ。

叶彪陈晓（中国南车株洲电力机车有限公司技术中心检测试验站，湖南株洲）
吴学杰
（西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都６１００３１）
摘要
以液压伺服控制系统为对象，设计了一种基于Ｃ８０５１Ｆ单片机的液压伺服智能ＰＩＤ控制系统。伺服控制系统具有控制、数据采集和通讯等功能，可以实现伺服系统的位移、载荷和应变三参量控制，控制系统通过ＲＳ２３２与上位机进行交换
Ｔｈｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｈａｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃａｎｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｆｏｒｃｅａｎｄｓｔｒａｉｎ．ＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｓＣｏｍｐｌｅｔｅｄｂｙｃｏｍｍｕｎｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｃｏｍｐｕｔｅｒ．

基于单片机的液位控制系统设计

基于单片机的液位控制系统的设计摘要液位测量广泛应用于工业、经济、生活等领域。

本设计以水箱供水为模型，用于对水箱液位信号进行测量监控记录。

基于单片机的液位测量装置具有测量准确、重复性好、功耗低、使用寿命长的特点,是广泛采用的技术。

在深入学习科学发展观的同时，电子设备的设计也需融入可持续发展的设计理念。

故此,在基于单片机的液位测量装置基础上，扩展实时监控、数据采集、计算机串行通信等功能，从而能够通过科学的方法将液位测量与统计科学结合，合理调度水资源，降低能源消耗.本文从系统方案选择与论证，硬件电路设计,系统软件与上位机软件设计等几个方面介绍了基于单片机的液位测量监控系统的设计过程,最终实现了液位的实时测量与监控。

最后,本文总结了设计过程中出现的问题及解决方法，简要叙述了所获数据的处理方法，引出了进一步设计开发的思路.关键词：单片机；液位测量；实时监控；串口通信The Design of Liquid Level Control System Based on MCUAbstractThe liquid level measurement is widely used in industry，economy, life and other fields。

This design take the water tank water supply as a model，uses in carries on the survey to the water tank fluid position signal to monitor the record。

The liquid level measurement device base on MCU is widely used because of many characteristics such as high measurement accuracy, good repeatability, low power consumption and long useful time。

基于单片机控制的汽车防侧翻液压实验系统设计

I G I T C W技术分析Technology Analysis66DIGITCW2023.101 系统应用背景自卸车液压系统过载或长期使用后液压系统管路容易爆裂，在某些情况下会导致大箱失速下落，造成事故。

同时由于自卸车重心高，当货物出现偏载时，车厢会出现扭转变形，扭转变形的结果使偏载进一步加剧，在这种情况下，液压系统的举升会加剧车辆的倾斜，当超过安全倾斜角时，车辆将发生侧翻[1]。

一些学者对自卸车液压系统进行了研究，王继珧[2]研究了自卸车举升作业时液压油缸的位移、无杆腔和有杆腔油压力随时间变化的规律；何亚平[3]针对汽车相关液压元件研发了一种分布式、网络化实时检测与数据管理系统。

上述成果均没有从根本上避免液压系统的崩溃，且当自卸车的液压举升系统发生崩溃时，无法及时地提供防御控制。

蔡海龙[4]提出了一种矿用自卸车整车电液控制系统的设计与实现方法。

朱舜[5]对自卸车的液压举升系统的主要组成元件进行动力学建模，该仿真模型为液压举升系统故障机理的研究提供了理论基础。

本文把企业的实际项目成果应用到实验教学中，搭建了包含液压系统、车厢和底盘的简化自卸车模型，通过智能控制技术、传感检测技术，优化自卸车的液压控制系统，预防侧翻，同时自动调节液压泵的流量，防止管路爆裂。

2 控制系统的整体技术方案本文根据企业实际项目，设计了一种基于单片机的自卸车智能防侧翻液压控制实验系统。

经过压力检测判断液压系统流量需求，利用机械摩擦调速机构控制齿轮泵转速调节输出流量，在满足流量需求的情况下，减少因溢流造成的油源发热和能源损失。

全程监测并记录自卸车工作过程的工况参数、包括液压系统压力变化、整车及车厢相对于水平地面的倾斜角度变化。

基于检测数据，控制单元对液压系统进行监控，对可能出现的压力过载、油管爆裂等故障做出判断；基于单片机控制的汽车防侧翻液压实验系统设计余昊达（湖北汽车工业学院机械工程学院，湖北十堰 442002）摘要：文章根据自卸车作业稳定性和侧倾控制的企业实际项目，设计了一种基于单片机的自卸车智能防侧翻液压控制实验系统。

基于单片机的液位控制系统(本科毕业设计)

摘要二十一世纪是高科技时代，科技正在发展，一些传统的测控方式也会随着科技的发展而改革更新。

现代的工业、农业的生产中不仅要求液位控制系统更精准，更稳定，还要求其更新自动化程度快和性价比高。

基于单片机的液位控制系统具有测量精准度高、性能稳定可靠、能量消耗低而使用寿命较长的特点，将科学与液位测量相结合，而达到合理调配资源，降低能源消耗的目的。

超声波能在不同媒质中传播，且方向性强，传播距离远，消耗能量缓慢，碰到障碍物会产生反射，形成反射回波。

所以超声波常常被用于测量距离。

本设计采用超声波模块测量液面的高度，并把数据传送给AT89C51单片机。

单片机处理数据信息后判断是否开启水泵抽水来实现水位的基本控制功能。

本系统由LCD1602显示器、键盘、传感器、电源和水泵组成。

关键词：单片机；超声波；LCD1602；传感器Abstract21st century is the era of high technology, technology is being developed, some of the traditional measures will be updated with the development and reform of science and technology. Modern industry and agriculture requires not only a more intuition and stable performance, but also fast update automation and high cost-effective with the cost in reducing production equipment requirements. Liquid level control system based on microcontroller with its high control accuracy, reliable performance, low energy consumption and long working life set to be applied to the liquid level system characteristics of the control. Combine science with liquid level measurement to achieve a reasonable allocation of resources and reduce the purpose of energy consumption.Ultrasonic propagation in different media, and strong direction, transmission distance, slow energy, obstacles will produce reflection to form echo. Ultrasound is often used to measure distance. This design uses ultrasonic to measure the height of liquid level, then sent the data to AT89C51 microcontroller. Microcontroller determines whether to open the pump after processing the data from ultrasonic wave distance measurement module to achieve the basic level control.The system consists of LCD1602 monitor, keyboard, sensors, power supply and water pump.Keywords: AT89C51 Ultrasonic wave LCD1602 sensor目录1 绪论 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2国内外发展形势 (1)1.3本系统主要完成的任务 (2)2 系统硬件设计 (3)2.1 系统硬件结构 (3)2.2 AT89C51单片机模块 (3)2.3 超声波测距模块 (5)2.3.1超声波简介 (5)2.3.2 HC-SR04超声波传感器 (6)2.3.3 HC-SR04超声波传感器测距原理 (7)2.3.4 HC-SRO4超声波模块电路图 (8)2.4 LCD1602显示模块 (8)2.4.1 LCD1602显示器介绍 (8)2.4.2 1602LCD指令说明及其时序 (10)2.5 电源模块 (11)2.6 按键模块 (11)2.7 报警模块 (12)2.8 抽水系统模块 (13)2.9 整体电路图 (13)3 系统软件设计 (17)3.1 系统工作原理 (17)3.2 主程序流程图 (17)3.3 超声波测距模块设计 (18)3.3 按键模块设计 (20)3.4报警模块设计 (20)4 软件制作与调试 (22)4.1 软件制作 (22)4.2 软件调试 (22)5 硬件制作与调试 (24)5.1 硬件制作 (24)5.2 硬件调试 (24)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1 绪论1.1选题的背景和意义二十一世纪是高科技时代，科技正在发展，一些传统的测控方式也会随着科技的发展而改革更新。

基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文

基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文摘要本课题是基于单片机的液位控制系统的设计，使用在日常生活和工业应用中广泛应用的水塔作为被控装置，水塔液位和水压作为被控对象；本设计采用液位检测装置和电容式差压变送器对液位高度和压力进行实时检测并传送到单片机进行实时处理，从而使水塔水位自动保持在指定的范围。

其中，液位控制系统的硬件电路主要包括水位和水压检测电路、A/D转换电路、键盘显示电路、报警电路、电机控制电路等五大部分；该系统使用电容式差压变送器对水塔水压进行检测并将检测到的信号送给A/D转换器，A/D转换器将对应的模拟电压信号转换成数字量传给单片机AT89C51进行处理，单片机将处理的结果通过数码管显示出来，并完成对排水、抽水电动机的控制；在单片机进行实时处理的同时，可以通过按键对控制系统进行相应的功能切换。

该系统各个部分的硬件电路采用C51语言编写控制程序，从而实现使用键盘调整被控参数水压的上、下限以及软件复位功能；利用四位一体共阴极数码管显示水压；通过逻辑代码达到对电机控制电路的控制，使电机在一定的条件下进行抽水或者排水操作；最终使被控对象被控制在指定的水位和水压范围内。

在将系统的硬件电路设计和软件程序设计完成后，需要将硬件电路部分和软件程序部分结合起来进行液位控制系统的调试，如果发现问题，就需要找到合适的解决方案，修改错误的部分；并且将这两者结合进行液位控制系统仿真结果的测试，观察实验的结果是否符合课题的设计要求，不然修改不符合课题要求的部分，最终达到液位控制系统的课题目标。

关键词：AT89C51单片机；A/D转换；液位控制I Abstract This topic is the design of control system based on single-chip liquid level control, using the tower as a controlled device which is often seen in daily life and industrial application, the liquid level of the water tower and water pressure as the object; this design uses the liquid level detection device and capacitive differential pressure transmitter to monitor the liquid level and pressure and real-time processing, so that the water level automatically keeps in the specified range. The hardware circuit of control system mainly has five parts, which includes water pressure and liquid level detection, A/D converter, keyboard display circuit, alarm circuit, motor control and so on; the system uses capacitive differential pressure transmitter to detect the tower pressure and the detected signal is sended to the A/D converter; A/Dconverter will convert this analog voltage signals into digital signals which send to the AT89C51 single-chip, and the micro-controller processes the results, which can use the nixie tubes to display, and accomplish the control of drainage and pumping motor; At the same time of real-time processing in the SCM, the corresponding button can switch to different functions of the control system. Each part of the hardware circuit of the system uses C51 language to program, so as to realize the use of the keyboard to adjust the controlled parameters of upper and lower limit pressure; using one of LED to display the pressure, through the logic code to control the control circuit of the motor, the motor will pump or drain under a certain condition; ultimately the water pressure and water pressure will be controlled in a specified range. After the design of hardware circuit and software program, debugging liquid level control system combining hardware with software part is needed; if errors are found, find the right solution, modify the wrong part; also this combination of liquid level control system simulation results need test, and observe the experimental results whether or not these results are in conformity with the requirements of the project design; Otherwise, modifying the part that does not meet the requirements of the project, and ultimately the aim ofliquid level control system will be achieved. Keywords: AT89C51 single chip micro-controller; A/D conversion;liquid level control II 目录摘要I AbstractII 第1章绪论1 1.1 课题的意义1 1.2 国内外的研究动态2 1.3 课题的目的和预期目标3 第2章系统整体方案设计4 第3章硬件电路设计6 3.1 AT89C51单片机6 3.1.1 单片机的功能和特点6 3.1.2 时钟和复位电路8 3.2 水位检测电路和水压检测电路9 3.2.1 水压检测电路以及控制仪表9 3.2.2 水位检测电路10 3.3 A/D 转换设计11 3.3.1 A/D转换器介绍11 3.3.2 A/D转换电路13 3.4 数码管显示和键盘电路14 3.4.1 键盘电路14 3.4.2 数码管显示电路15 3.5 报警电路17 3.6 电机控制18 第4章软件设计19 4.1 软件语言的选择19 4.2 系统主程序和初始化函数19 4.3 A/D转换和水压的数据处理20 4.4 延时处理21 4.5 键盘部分的软件设计24 4.5.1 按键去抖动24 4.5.2 按键功能实现26 4.6 显示部分的软件设计26 4.7 水位监测和报警电路的软件设计27 4.8 驱动电路的软件设计28 第5章系统调试与仿真结果29 5.1 系统调试29 5.2 仿真结果30 5.2.1 水压仿真测试30 5.2.2 水位仿真测试31 第6章结论32 参考文献33 致谢34 附录35 IV 沈阳工业大学本科生毕业设计第1章绪论 1.1 课题的意义随着很多行业对液位控制的需求日益增加，液位和液压控制技术正在不断发展。