水位自動控制裝置.doc

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1、遼寧工業(yè)大學(xué)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計（論文）題目：水位自動控制裝置院（系）：專業(yè)班級：學(xué)號：學(xué)生：指導(dǎo)教師：教師職稱：起止時間：課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：電子與信息工程學(xué)院教研室：電子信息工程學(xué)號學(xué)生專業(yè)班級課程設(shè)計（論文）題目水位自動控制裝置課程設(shè)計（論文）任務(wù)設(shè)計任務(wù)：1、水位自動控制在一定圍（如2-6米），當(dāng)水位低至2米時使電機啟動，帶動水泵上水；當(dāng)水位升至6米時，使電機停轉(zhuǎn)。2、因特殊情況水位超限（如高至7米、低至1米）報警器報警。3、設(shè)有手動按鍵，便于隨機控制。4、由數(shù)碼管直觀顯示當(dāng)前水位。設(shè)

2、計要求：1.分析設(shè)計要求，明確性能指標。必須仔細分析課題要求、性能、指標及應(yīng)用環(huán)境等，廣開思路，構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。2.確定合理的總體方案。對各種方案進行比較，以電路的先進性、結(jié)構(gòu)的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3.設(shè)計各單元電路。總體方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，逐個設(shè)計。4.組成系統(tǒng)。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進右出的規(guī)律擺放各電路，并標出必要的說明。指導(dǎo)教師評語及成績成績：指導(dǎo)教師簽字：年月日目錄第1章

3、水位自動控制裝置設(shè)計方案論證21.1水位自動控制裝置的應(yīng)用意義21.2水位自動控制裝置設(shè)計的要求及技術(shù)指標21.3總體設(shè)計方案框圖及分析2第2章水位自動控制裝置各單元電路設(shè)計32.1信號產(chǎn)生部分32.2信號處理部分42.3水位顯示電路62.4電機控制電路82.5報警控制電路9第3章水位自動控制裝置整體電路設(shè)計11設(shè)計總結(jié)12參考文獻12第1章水位自動控制裝置設(shè)計方案論證1.1水位自動控制裝置的應(yīng)用意義水位控制器是近年來開發(fā)的一項新技術(shù)，它是傳感器、硬件、軟件等幾項技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，作為水塔水位控制裝置，其主

4、要任務(wù)是保證水塔的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行，減輕工作人員的勞動強度。采用集成電路，能對水塔水位進行自動檢測、自動控制等多項功能。由于我國水位測量操作水平落后，工作人員過多，但是現(xiàn)在水位控制器為水位控制開辟了廣闊的前景。1.2水位自動控制裝置設(shè)計的要求及技術(shù)指標1、水位自動控制在一定圍（如2-6米），當(dāng)水位低至2米時使電機啟動，帶動水泵上水；當(dāng)水位升至6米時，使電機停轉(zhuǎn)。2、因特殊情況水位超限（如高至7米、低至1米）報警器報警。3、設(shè)有手動按鍵，便于隨機控制。4、由數(shù)碼管直觀顯示當(dāng)前水位。1.3總體設(shè)計方案框圖及

5、分析每部分電力都有其相應(yīng)的功能：首先由信號產(chǎn)生部分產(chǎn)生整個電路的輸入信號，該信號經(jīng)過信號處理部分處理后輸出其他電力的控制信號，控制其他電力工作：電機控制電力部分接受到由信號處理電力輸出的有效控制信號后正常工作驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動抽水，使水位上升，而水位的變化又直接關(guān)系到信號的產(chǎn)生，因此有一個循環(huán)的過程，即使水位保持在一定圍；水位顯示電路接受到有效信號后驅(qū)動顯示器工作使其顯示該時刻的水位；水位超限時輸出為報警電路的有效控制信號使報警電路工作驅(qū)動報警器報警。由“信號產(chǎn)生信號處理電機控制電機信號產(chǎn)生”這個循環(huán)就能使水塔具有

6、自動控制水位的能力。由任務(wù)分析可知，該設(shè)計電路主要有三個功能：水位控制、水位顯示與報警。而要有這些功能就必須要有使其工作的控制信號，所以首先就必須要有輸入信號，因為任務(wù)要自動控制所以輸入信號也必須由電路自己產(chǎn)生而不能人為加入。水位控制器主要由水位傳感器、電源電路和控制電路三部分構(gòu)成。整體電路框架如圖①所示：報警器報警控制信號處理信號產(chǎn)生顯示器水位顯示電路電路電路信號處理信號處理圖①總體設(shè)計框圖第2章水位自動控制裝置各單元電路設(shè)計2.1信號產(chǎn)生部分該部分的目的是產(chǎn)生有效的輸入信號。主要原理是利用水的弱導(dǎo)電性。水

7、屬于弱導(dǎo)電質(zhì)，即使這樣也可以通過水來傳遞微弱的電信號。鑒于此原理，初步將該部分設(shè)計成由水面的上升與下降來控制電信號的接通與斷開：當(dāng)水位上升時接通電信號；當(dāng)水位下降時斷開電信號。按此析，只要在水塔里放上用來傳遞電信號的探頭，則水位上升到探頭位置時接通電信號；水位低于探頭位置時斷開電信號。把電信號接通時設(shè)為有效信號即當(dāng)作控制信號。在水塔的不同放置幾個探頭時就可以根據(jù)水位的高低接通某些探頭和斷開某些探頭。因此只要知道每個探頭的具體位置，在根據(jù)其輸出電信號的情況就能大致確定水位的位置，將探頭輸出的電信號當(dāng)作輸入信號經(jīng)

8、過處理后成為電路的控制信號。設(shè)計該部分主要在于探頭個數(shù)的選擇與探頭放置位置的選擇。因為探頭的個數(shù)直接關(guān)系到水位檢測的精確度：探頭個數(shù)越多檢測點也就越多檢測水位就越準確。但如果探頭太多就會給其他電力設(shè)計帶來麻煩：一個是信號處理的輸入端要多，一個是水位顯示也要相應(yīng)的增加，加大了工作量。根據(jù)任務(wù)設(shè)計的要求，假設(shè)一水塔高8米，令該水塔水位到達7米或低于1米時報警，也就是說水塔最起碼要有7米深，因此可以將探頭