基于單片機(jī)的水位檢測(cè)與控制系統(tǒng)方案

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1、word專業(yè)整理電子信息工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心《綜合課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目基于單片機(jī)的水位檢測(cè)與控制系統(tǒng)年級(jí)專業(yè)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)2012電子信息工程評(píng)語：完成日期：2015/6/30學(xué)習(xí)資料整理分享word專業(yè)整理目錄摘要11緒論21.1項(xiàng)目研究背景及意義21.2課題現(xiàn)狀22總體設(shè)計(jì)方案及論證32.1總體方案設(shè)計(jì)33硬件實(shí)現(xiàn)及單元電路設(shè)計(jì)43.1設(shè)計(jì)原理43.2設(shè)計(jì)方案53.3傳感器模塊53.3.1傳感器的選擇53.4系統(tǒng)工作原理63.5水位顯示電路73.6外部晶振時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)123.7時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)133.8自動(dòng)報(bào)警電路133.9中央處理器模塊143.10繼電器控制模塊1

2、43.11水位檢測(cè)系統(tǒng)仿真圖144軟件設(shè)計(jì)154.1主程序工作流程圖155總結(jié)156參考文獻(xiàn)15附錄16附件1：原理圖16附件2：仿真圖16附件3：元件清單17附件4：程序18學(xué)習(xí)資料整理分享word專業(yè)整理摘要隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便與生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了我們的生活，單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支，具有高可靠性、高性能價(jià)格比、低電壓、低功耗等優(yōu)勢(shì)，以其為核心的自動(dòng)控制系統(tǒng)贏得了廣泛的應(yīng)用。該課程設(shè)計(jì)的題目是基于單片機(jī)的水塔水位控制，在此水塔水位控制系統(tǒng)中，檢測(cè)信號(hào)來自插入水中的4個(gè)金屬棒，以感知水位變化情況。工作正

3、常情況下，應(yīng)保持水位在某一范圍內(nèi)，當(dāng)水位變化發(fā)生故障的時(shí)候，及時(shí)關(guān)斷電機(jī)電源，發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。其目的在于對(duì)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，使水塔內(nèi)水位始終保持在一定范圍，以保證連續(xù)正常地供水。該課程設(shè)計(jì)給出以STC89C51單片機(jī)為核心器件的水塔水位檢測(cè)控制系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)水位的檢測(cè)控制、處理和報(bào)警等功能，并在Proteus軟件環(huán)境下模擬仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有良好的檢測(cè)控制功能，可移植性和擴(kuò)展性好。關(guān)鍵詞：水位傳感器STC89C51學(xué)習(xí)資料整理分享word專業(yè)整理1.緒論1.1項(xiàng)目研究背景及意義在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常常需要測(cè)量液體液位。隨著國(guó)家工業(yè)的迅

4、速發(fā)展，液位測(cè)量技術(shù)被廣泛應(yīng)用到石油、化工、醫(yī)藥、食品等各行各業(yè)中。低溫液體（液氧、液氮、液氬、液化天然氣及液體二氧化碳等）得到廣泛的應(yīng)用，作為貯存低溫液體的容器要保證能承受其載荷；在發(fā)電廠、煉鋼廠中，保持正常的鍋爐汽包水位、除氧器水位、汽輪機(jī)凝氣器水位、高、低壓加熱器水位等，是設(shè)備安全運(yùn)行的保證；在教學(xué)與科學(xué)研究中，也經(jīng)常碰到需要進(jìn)行液位控制的實(shí)驗(yàn)裝置。本設(shè)計(jì)是利用STC89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)一種水位控制系統(tǒng)。主要是基于單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)以及程序設(shè)計(jì),包括測(cè)量電路部分、液位實(shí)時(shí)數(shù)顯輸出部分以及液位控制部分，還在此基礎(chǔ)上添加蜂鳴器。本設(shè)計(jì)只是概念性設(shè)計(jì)了電路部分，并不涉及具

5、體的數(shù)值設(shè)定，經(jīng)過了實(shí)際應(yīng)用檢測(cè)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水位監(jiān)測(cè)，水位控制，水位顯示，故障報(bào)警功能。在設(shè)計(jì)中主要采用了傳感技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、弱電控制強(qiáng)電技術(shù)、C語言編程等技術(shù)。本文還講述了水位控制系統(tǒng)工作的基本原理，介紹了電路接口原理圖，給出了相應(yīng)了設(shè)計(jì)流程圖和C語言程序。本文主要是為了更多得了解單片機(jī)，掌握單片機(jī)的組成部分和控制原理，最終達(dá)到設(shè)計(jì)出“單片機(jī)水位控制系統(tǒng)的”的目的。實(shí)驗(yàn)證明，單片機(jī)控制的水位控制系統(tǒng)的硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能，可以大大的提高單片機(jī)的開發(fā)效率。1.2課題現(xiàn)狀目前，市面上進(jìn)行液位測(cè)量的儀表種類繁多，但是同時(shí)具有測(cè)

6、量、監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄及處理的液位測(cè)量裝置并不多。在某些工業(yè)控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的測(cè)量這一基本功能已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的要求，往往需要對(duì)大批數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，對(duì)其進(jìn)行后期處理分析，實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制、工藝改善、資源優(yōu)化等一系列工作。為了獲得大批量的數(shù)據(jù)，得到可靠的分析資料，往往需要長(zhǎng)期、多網(wǎng)點(diǎn)的監(jiān)控記錄。在液位測(cè)量這一領(lǐng)域中，如江河湖海、城市用水等方面，大量數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間，多網(wǎng)點(diǎn)的采集記錄分析具有普遍的意義。液位的變化分析，有助于人們進(jìn)一步對(duì)自然環(huán)境、天氣變化甚至是災(zāi)害預(yù)警提供可靠的支持。單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨即存儲(chǔ)器RAM，

7、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、計(jì)時(shí)器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。學(xué)習(xí)資料整理分享word專業(yè)整理中央處理器CPU是單片微型計(jì)算機(jī)指揮、執(zhí)行中心，由它讀程序并執(zhí)行指令。CPU功能，是以不同方式來執(zhí)行各種指令。有的指令涉及到各個(gè)寄存器之間的關(guān)系；有的指令涉及到單片機(jī)核心電路內(nèi)部各功能部件的關(guān)系；有的則與外部器件發(fā)生關(guān)系。總的來說CPU是通過復(fù)雜的時(shí)序電路來完成不同的指令功能的。2.總體設(shè)計(jì)方案及論證2.1總體方案設(shè)計(jì)通過水的導(dǎo)電性，在水位到與未到的差別形成鮮明的高低電平并利用單片機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能