高塔水位控制系统ppt.ppt

1、高塔水位控制系统学校：长春工业大学 学院：人文信息学院系别：自动化学生：种光浩指导老师：李晶日期：2011年6月3号目录一、绪论二、总体方案论证三、各单元电路设计四、系统原理图五、软件设计六、总结七、致谢一、绪论1.1 研究的背景与意义传统的供水系统大多采用水塔、高位水箱或者增压设备，用水泵高出实际用水高度的扬程来提升水位高度，以保证又足够的用水量。传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,而运用单片机的自动控制原理,利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，依据用水位的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定以满足用水要求,从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，经过多次实验证明

2、，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想的自动化装置 。1.2 国内发展现状我国开始使用单片机是在1982年，目前国内外主要使用的单片机主要有8051内核的单片机，如Inter公司的8051系列、Atmel公司的89系列、PHILIPS公司、TI公司、ST公司及华邦公司的单片机系列等。还有一些其他内核的单片机。近年来单片机在我国已经得到了广泛的应用，并且在各行各业的生产过程的自动过程中担任着重要角色。通过单片机对程序设计，提高液位系统的控制水平，具有很高的应用价值，并且已经在国内外企业及居民生活中得到广泛应用 二、总体方案论证2.1 系统总体设计三、各单元电路设计3.1 系统的

3、基本组成本系统由单片机系统、水位探测传感电路、电源电路、稳压电路、光报警显示电路、继电器控制水泵加水电路、以及高塔模型组成。3.2 AT89C2051单片机的功能及特点AT89C2051（以下简称 2051）是一种低功耗、高性能的8位CMOS微控制器芯片，片内带2KB的快闪可编程及可擦除只读存储器（FPEROM）。它与MCS51指令系统兼容，片内FPEROM允许对程序存储器在线重新编程，也可用常规的EPROM编程器编程。ATMEL的205l将具有多种功能的8位CPU与FPEROM结合在同一芯片上，为很多嵌入式控制应用提供了高度灵活且价格适宜的方案。3.3 单片机最小系统单片机最小系统主要由AT

4、89C2051单片机、外部振荡电路、复位电路和+5V电源组成。3.4 传感器的选择 本设计当中我们采用的水位探测传感器简单易做，经济实惠。3.5 稳压电路的设计 本电路的主要作用是使从传感器输出的电平能够稳定地输入单片机中，主要由三极管的两极放大稳定电路组成，其工作过程是水位探测传感器把探测到的电信号送给R12,如果送入的是高电平则R11、Q5、D3、Q4导通把低于1.4V的低电平稳定地送给单片机。如果是低电平送给R12则R11、Q5、D3、Q4均不能导通,于是R13导通将把高于1.4V的高电平稳定的送给单片机。3.6 光报警显示电路 此电路采用的是共阳极的，所以只有当单片机给发光二极管为低电

5、平时才能推动发光二极管点亮。其中R14、R15、R16为上拉电阻起限压控流作用 3.7 继电器控制水泵加水电路 该电路由继电器RL1和闭合开关、光电耦合器、水泵R7、R8、R9、R10以及D7、Q3等组成。当水位在低水位时单片机给P1.1送一个高电平导通光电耦合器然后光电耦合器驱动Q3导致继电器闭合从而让220V的交流电接通使水泵加水 3.8 电源电路 电源电路虽然简单，但需要功能可靠，所用采用两个三端集成稳压器7812、7805，可以方便的实现此功能。3.9 看门狗电路 在由单片机构成的微型计算机系统中,由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞,而陷入死循环,程序的正常

6、运行被打断,由单片机控制的系统无法继续工作,会造成整个系统的陷入停滞状态,发生不可预料的后果,所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑,便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片,俗称“看门狗”(watchdog)。四、系统原理图 五、软件设计 5.1 程序流程图根据设计方案以及电路特点我采用汇编语言编写单片机程序画出程序流程图 总结本系统主要由水位探测传感器，单片机控制系统，水位显示系统，继电器驱动电路，水泵加水系统组成，系统简单，安装方便，建议广大用户尝试使用，我相信大家在用了之后一定会感到满意的。我也相信本设计当中一定会存在很多不足，请广大用户和相关行业人员，多多批评，多多指教。致谢最后，感谢四年来在三尺讲台上辛苦授课的各位评审老师们，恳请老师对本论文给予指正和修改，同时希望今后能继续得到在座老师们的栽培和指教，谢谢！