数理与信息工程学院课程设计
题目：水位检测仪系统
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实验地点：数理与信息工程学院电子系统设计室指导老师：
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第1节引言 (1)
1.1 设计背景 (1)
1.2 系统功能说明 (1)
第2节硬件设计基本原理与实现方法 (2)
2.1 水位检测与数据采集 (2)
2.2 数码管LED显示 (4)
2.2.1 相关芯片简介 (4)
2.2.2 显示部分工作原理 (5)
第3节系统软件设计 (8)
3.1 初始化程序 (8)
3.2 TMR1中断服务程序 (9)
3.3 数据转换子程序 (10)
3.4 TMR0中断服务程序 (11)
3.5 程序清单 (13)
第4节结束语 (22)
参考文献 (22)
水位检测仪系统
第1节引言
水位检测和显示仪表装置在工业上有着广泛的应用。本设计采用的是一种低成本的数码管显示驱动方案。在对成本较敏感的小型系统中，该方案有着一定的参考价值。
1.1 设计背景
键盘和显示器是单片机系统中人机对话不可缺少的一部分。在许多智能仪表的设计中，多用LED数码管来显示。这是因为LED数码管驱动简单，成本较低并且能适应恶劣的环境。用于数码管显示驱动的芯片有很多种，常见的有MAX7219、MAX7221、ZLG7290、IMC7218B以及8279等。这些专用芯片使用方便、功能教强，但价格偏高。本设计中采用的循环扫描的方式，充分利用单片机快速的处理能力对各显示单元分时选通，只需普通的串行移位芯片，就可以达到显示驱动的目的。这种方法对单片机的CPU占用率相对较高，不适宜于CPU任务繁忙的场合，但是对那些功能相对简单，CPU相对空闲的中小型系统非常实用，能够大大降低系统成本。
1.2系统主要功能
该装置对偏离零点的水位进行检测，然后将带符号的水位值（低于或高于零点）用数码管显示出来，并通过双色发光二极管LED阵列对水位高度进行模拟显示。整个装置主要包含水位检测和显示两个部分，现将每部分功能说明如下：（1）水位检测：在0mm、±10mm、±25mm、±50mm、±80mm、±120mm、±160mm、±240mm共15点基础上，检测水位偏离零点的大小。
（2）水位显示：将上一步检测结果用数码显示出来，显示值以比实际水位小的最近点为准，例如：水位实际高度为35mm，则数码管显示25mm。同时，用15个竖直排列的双色LED阵列直观的模拟当前水位高度，当水位没有达到某点相应的LED显示红色，达到或超过则显示绿色。当水位低于-240mm时报警灯显示绿色，高于+240mm时报警灯显示红色，当水位恢复正常值时报警灯熄灭。
第2节硬件设计基本原理与实现方法
2.1 水位检测与数据采集
本设计采用电接点水位检测方法，在每一个预定水位检测点处，将两个电极安装在容器壁，使其一端能够与没过该点的水充分接触，另一端引出到容器外面同检测电路相连，两个电极等高度并间隔一定距离。当水位没有达到该检定点时，两个电极间电阻为无穷大；而一旦水位上升到该点高度，则两个电极同时没于水中，由于水的导电性，两个电极导通。通过检测两个电极是否导通就可以检测水位的高度了。对15个检测点相应有15个检测通道，本设计运用了两片8通道的多路开关CD4051，对各通道循环检测来实现数据采集。
CD4051是一种双向8通道的多路开关，可以8路选通输入，1路输出；也可1路输入，8路选通输出。通过3为数据位A、B、C进行通道选择。禁止输入输出端INH 可以禁止和允许工作。CD4051具有低接通电阻和低关断电流的特点，其引脚定义如图2.1所示，真值表如表2.1所示。
IN/OUT
V DD 1 0 3 A B C
4 6 OUT/IN 7
5 INH V EE V SS
IN/OUT IN/OUT
图2.1 CD4051引脚图
尽管水位检测原理简单，但应用时却不能仅仅用每路的通断来判断水位是否没过该路的电极。实际上，水的电阻因水中所含成分不同有很大的差异，例如蒸馏水就不导电，就不能用这种方法来检测，而本设计所应用的场合经试验测得水阻在几KΩ到几十KΩ不等；另一方面，空气电阻也不是无穷大，也跟其成分有关，例如饱和蒸汽的阻值就大概在1MΩ欧左右。所以，不能通过判断单片机的数据采集引脚输入电平高低来判断水位是否到达某点，否则，对介于高、低电平之间的电平状态就无法做出判断，而这种情况是可能存在的。一个可靠的方法是对输入引脚的数据进行采样，然后将采样结果与一个阈值进行比较，从而得出正确的结论。根据这个原理设计的水位检测电路如图2.2所示。从图中可以看出，通过RD0~RD3口进行采样通道地址译码，在不同时刻选通16个通道中的1个。当水位上升到某一对电极高度时，相应通道的采样电压将会较低；若水位没有上升到电极高度，那么上拉电阻将会把采样值钳位到+5V。RA0口作为A/D采样通道输入口。
图2.2 水位检测电路原理图
2.2 数码管与LED显示
模拟水位高度由15个双色发光二极管（LED）来完成，共分为4组。在某一特定时刻，每组LED与一个数码管一起被选通（4组LED对应4个数码管），两个8位的移位寄存器741S164级联，将单片机送出的2个字节串行数据转化为16位并行数据，分别送选通的LED和数码管。在不同时刻，系统对4组LED和数码管快速地循环扫描，就完成了面板显示的功能。
2.2.1 相关芯片简介
显示部分用到的芯片包括移位寄存器74LS164、数据缓冲器74LS244以及多路开关CD4051。下面就74LS164和74LS244作简单介绍。
（1）移位寄存器74LS164。74LS164引脚定义如图2.3所示，起真值表如表2.2所示，其功能是将外部输入的串行数据转化为8位的并行数据输出具有锁寸功能。A、B端为串行数据输入端，QA ~ QH，CLK为外部时钟输入端，CLR为清零端。74LS164在高电平输出时，为并行数据输出端其输出最大电流为0.4mA；低电平输出时，其输出最大电流为8mA,不足以驱动数码管或发光二极管正常工作，所以在本设计中外加数据缓冲器以增大驱动能力。
图2.3 74LS164引脚图
表2.2 74LS164真值表
注Q A0、Q B0、Q H0为在稳态输入条件建立之前Q A、Q B和Q H相应的电平；Q An、Q Gn为在最近的时钟↑转换前Q A或Q G的电平，表示移1位。
（2）数据缓冲器74LS244。74LS244 缓冲器常用作三态缓冲或总线驱动，+5V供点，其高电平时输出最大电流可达15mA,低电平输出时最大电流可达24mA,足以驱动数码管和LED工作。74LS244共8个输入输出通道，通过门控端G1和G2来选择其通断，其功能原理及引脚如图2.4所示。
图2.4 74LS244内部结构及引脚图
从图中可以看出，当引脚1G为低电平时，输入通道1A~1A4与输出通道1Y1~1Y4连通；当引脚1G为高电平时则截止。同理引脚2G控制着输入通道2A1~2A4与输出通道2Y1~2Y4的通断。
2.2.2显示部分工作原理
首先介绍一下双色二极管的功能和用法。如图1.5所示，1个双色二极管有3个引脚，引脚1、2均为信号“+”端，引脚3为GND端（信号“—”端）。引脚电平（TTL电平）与LED显示颜色如表1.6所示。
图1.5 双色二极管外观图
数码管及LED显示电路如图1.6所示，RC5口作为串行数据的同步时钟端，与74LS164的数据输入端相连；RC3口作为串行数据的同步时钟端，与74LS164的同步时钟输出端均与SPI方式时端口一样；实际应用中，若不用SPI方式，而用第5章中提到的模拟数据串行口时，可以用任何普通I/O端口代替）。两片移位寄存器74LS164的并行数据输出端则分别与两片数据缓冲器74LS244的输入端相连，RD7口作为数据缓冲器74LS244的门控信号输出端，控制74LS244的通断。
图1.6 数码管和LED显示电路
每4个双色二极管和1个数码管一组，二极管的8个信号“+”端分别与第一片74LS244的8位数据输出端相连，数码管的8位数据输入端分别与第二片74LS244的8位数据输入端相连，每组二极管和数码管的GND端都与CD4051的1个输入通道相连，CD4051的输出端与系统的“地”相连。RE0～RE1口作为地址译码输出端口，用于多路开关CD4051的4路通道选择，每一时刻只有一组共4个二极管和1个数码管被选通，其GND端同系统的“地”构成通路，其他的二极管与数码管则不能构成通路。
每向74LS164传送完两个字节共16位数据，通过RD7口使能74LS244，将数据送到二极管和数码管的输入口，然后通过RE0～RE1口打开一条通道，则被选通的数码管和二极管就会按照接收的数据进行相应的显示。不断地发送新数据并利用CD4051循环的扫描4个通道，则所有的二极管和数码管就会持续的发光显示。
另外由一个双色二极管作为报警灯，RD5口与二极管的引脚1相连，RD4口与二极管的引脚2相连。
第3节系统的软件设计
本系统的软件的核心是两个不断循环执行的中断程序：TMR0中断用于驱动数码管和LED显示：TMR1中断用于采集水位值并且将采集结果送缓冲寄存器供显示部分读取，同时对采集结果进行简单的分析，判断其是否超过水位上限或下限，若超过则点亮相应的报警灯。
整个软件部分大体可分为初始化程序、TMR1中断服务程序、数据转化子程序、TIMR0中断服务程序4个部分，以下分别加以描述。
3．1初始化程序
初始化程序位于主程序开始部分，主要对3个部分进行初始化：I/0端口、TMR1和TMR0各部分初始化步骤如下描述，不再给出流程图。
1.I/O端口方向控制寄存器
A/D输入端口RA0设置为输入方式，串行时钟及串行数据输出端口RC，采样通道地址译码端口RD、显示部分地址译码及报警输出端口RE均设置为输出方式。
2. TIMR1初始化
TIMR1初始化步骤如下：
●将第一位外设中断标志寄存器PIR1中的中断标志位TMR1IF清零。
●将第一位外设中断屏蔽寄存器PIE1中的中断允许位TMR1IE置位。
●通过TMR1中断控制器I1CON设置时钟及分频比等
●给TMR1计数器TMR1H、TMR1L赋初值。
●将中断控制寄存器INTCON中的全局中断屏蔽位GIE置位。
●将外设中断屏蔽位PEIE置位。
3. TIMR0初始化
TIMR0初始化步骤如下：
●通过选项寄存器OPTION＿REG设置TMR0的分频比及时钟。
●将INTCON寄存器中的TMR0中断标志位清零并将中断屏蔽位置位。
●给TMR0计数器赋初值。
3．2TMR1中断服务程序
设计系统的水位值刷新时间为1s，即单片机每秒钟对采样通道一遍A/D转换。软件上则设定TMR1定时器每秒产生一次中断，执行数据采样程序，从最高水位采样通道向下执行，并不断将每次采样结果与系统设定的门限值比较，当检测到水位超过某一对电极时，则退出采样程序。接下来判断水位是否越限，若是则点亮相应的报警灯，否则使报警灯灭。然后调用数据转换子程序，将水位采样结果转化为相应数码管和LED显示段码值，存入显示数据缓冲寄存器。由于PIC单片机的中断矢量只有一个，而本设计用到两个中断，故而在中断服务程序入口处，需要对中断源进行判断，这是通过判断相应的中断标志寄存器俩实现的。
设置TMR1定时器分频比为1：8，采用内部时钟源，系统采用2M晶振。那么TMR1的时钟脉冲周期为2μs，由于分频比为1：8，则每16μs计数一次，1s需要计数62500次，即从计时开始到62500个计数周期后，TMR1寄存器达到上限65536并产生溢出，所以TMR1寄存器初始值为65536-62500=3036，即0BDCH。TMR1中断服务程序流程图如图3.7所示。
图3.7 TMR1中断服务程序流程图
3．3数据转换子程序
在进行水位检测后，会产生一个水位的高度值（设为HEIGHT），但它并不是一个真实的水位值，只是一个标志水位高度的通道号，其值为0～15中的某个数，分别表示没有水以及15种水位高度共16种情况。故而需要将其转化为LED和数码管的实际显示段码值。表3.6列出了高度值HEIGHT、LED段码值LED1～LED4和数码管显示数据SEG1～SEG4d的对应关系，表3.7则为数码管的七段码值与显示符号对应关系。
表3.6 高度值与显示段码对照表
注空白处表示不显示任何数据。
表3.7 数码管七段码
有3种方法对LED和数码管显示缓冲寄存器写入数据：第一钟是采用查表方法，将各个高度值对应的数据预先存入一块缓冲区内，通过对指令指针赋值来访问特定数据单元，返回转换后的数值；第二种是采用逐个比较的方法，将采样结果与0～15的数逐个比较，若相等则向缓冲区赋相应的值；第三种方法是根据表的特征来赋值，例如当HEIGHT≥8时，LED1的值为0FFH，SEG2没有显示。
很显然，第二种、三种方法比较费时间，第一种方法虽然程序代码量较大，但执行起来速度快，本设计采用第一种方法，具体可参见查表子程序的程序代码。
3．4TMR0中断服务程序
TMR0中断用于数码管及LED显示，每次中断将两个字节的数据串行发送至移位寄存器，后经74LS244驱动1组LED和1个数码管发光。由于每个LED或数码管两次被选通的时间最大不能超过100ms（利用人的视觉暂留现象，否则就会出现闪烁），加之TMR1中断可能占用的时间，所以每次TMR0中断溢出时间不能太长；另一方面，TMR0中断溢出时间又不能太短，必须保证串行发送完毕。综合这两个方面因素，将TMR0溢出时间设为10ms。
TMR1寄存器初始值计算方法与TMR1初始值计算方法类似，只是分频比设为1：128，计算结果为0D9H。
图3.8所示为TMR0中断服务程序流程图。
图3.8 TMR0中断服务程序流程图
3．5程序清单及注释
；********************************************************************************** ；《水位检测仪》程序清单
；程序文件名为： Leval_TEST.ASM
；**********************************************************************************
LIST P=16F877
INCLUDE P16F877.INC
STATUS EQU 03H ；定义状态寄存器地址
PCL EQU 02H ；定义程序计数器低8位指针地址
PORTA EQU 05H ；定义端口RA的数据寄存器地址
PORTC EQU 07H ；定义端口RC的数据寄存器地址
PORTD EQU 08H ；定义端口RC的数据寄存器地址
PORTE EQU 09H ；定义端口RC的数据寄存器地址
TRISA EQU 85H ；定义端口RA的方向控制寄存器地址
TRISD EQU 87H ；定义端口RC的方向控制寄存器地址
TRISE EQU 88H ；定义端口RC的方向控制寄存器地址
INTCON EQU 89H ；定义中断控制寄存器地址
T1CON EQU 10H ；定义TMR1中断控制寄存器
TMR0 EQU 01H ；定义TMR0寄存器地址
PIR1 EQU 0CH ；定义第一外设中断标志寄存器地址
PIE1 EQU 8CH ；定义第一外设中断屏蔽寄存器地址
ADRESH EQU 1EH ；定义ADC结果寄存器高子节地址
ADCON0 EQU 1FH ；定义ADC控制寄存器0地址
ADCON1 EQU 9FH ；定义ADC控制寄存器1地址
T1CON EQU 10H ；定义TMR1控制寄存器地址
TMR1L EQU 0EH ；定义TMR1低字节地址
TMR1H EQU 0FH ；定义TMR1高字节地址
SSPBUF EQU 13H ；定义SPI收发缓冲寄存器地址
SSPCON EQU 14H ；定义同步控制串口寄存器地址
SSPSR EQU 94H ；定义同步串口状态寄存器地址
；======================================变量======================================== TEMP EQU 20H ；定义暂存寄存器
HEIGHT EQU 22H ；定义采样结果寄存器，用以标志水位高度SELECT＿COUNT EQU 23H ；定义翻转计数器，用以标志选通的显示通道
AD＿COUNT EQU 24H ；定义翻转计数器，用以标志选通的采样通道
TX＿LED EQU 25H ；LED数据串行发送暂存寄存器
TX＿DATA EQU 6H ；数码管数据串行发送暂寄存器
LED1 EQU 29H ；发光二极管显示数据寄存器1
LED2 EQU 30H ；发光二极管显示数据寄存器2
LED3 EQU 31H ；发光二极管显示数据寄存器3
LED4 EQU 32H ；发光二极管显示数据寄存器4
SEG1 EQU 33H ；数码管显示数据寄存器1
SEG2 EQU 34H ；数码管显示数据寄存器2
SEG3 EQU 35H ；数码管显示数据寄存器3
SEG4 EQU 36H ；数码管显示数据寄存器4
；======================================常量======================================== TMR1LB EQU 0DCH ；定义TMR1低字节寄存器初始值（定时1s）TMR1HB EQU 0BH ；定义TMR1高字节寄存器初始值
TMR0B EQU 0D9H ；定义TMR0寄存器初始值（定时10ms）
GATE＿VALUE EQU 07FH ；定义采样结果门槛值，用以区分水和空气阻值
；********************************复位矢量和中断矢量******************************** ORG 000H
NOP
GOTO MAIN
ORG 004H
；*********************************中断服务程序************************************* BTFSC PIR1，0 ；检测是否是TMR1中断
GOTO TMR1＿INT ；是，则转TMR1中断
BTFSC INTCON，2 ；否，检测是否是TMR0中断
GOTO TMR0＿INT ；是，则转TMR0中断
REFIE ；否，中断返回
；===============================TMR1中断服务程序================================== TMR1＿INT BCF PIR1，0 ；清TMR1中断标志位
BCF STATUS，5
MOVLW 0FH
MOVWF AD＿COUNT ；通道数送翻转计数器
TEST＿LOOP DECF AD＿COUNT，0
IORLW OFOH ；屏蔽高4位
ANDWF PORTD，1 ；输出到CD4051通道译码端，以选通某一采样通道
BSF STATUS，5
MOVLW 41H
MOVWF ADCON0 ；选择系统时钟8分频，通道0，关闭AD启位 NOP ；等待采样值稳定
NOP ；等待采样值稳定
NOP ；等待采样值稳定
BSF ADCON0，2 ；启动AD采样
AD＿LOOP NOP
BTFSC ADCON0，2 ；检测采样是否结束
GOTO AD＿LOOP ；否，继续检测
MOVF ADRESH，0 ；是，读取采样结果高8位
MOVWF HEIGHT ；将当前通道数送HEIGHT
DECFSZ AD＿COUNT，1 ；当前通道数减1后是否为0
GOTO TMR1＿NEXT2 ；退出采样循环
TMR1＿NEXT1 MOVF TEMP
SUBWF GATE＿VALUE，0 ；门限值减去采样结果
BTFSC STATUS，0 ；检测是否产生借位
GOTO TEST＿LOOP ；否，继续进行下一个通道采样
TMR1＿NEXT2 BCF PORTD，4 ；是，熄灯下限报警灯
BCF PORTD，5 ；熄灯下限报警灯
BCF STATUS，0 ；清借位标志位
MOVLW 15H
SUBWF HEIGHT ；采样结果与上限值比较
BTFSS STATUS，0 ；检测借位标志位是否为1
GOTO TMR1＿NEXT3 ；否，转下限检测
BSF PORTD，5 ；是，点亮下限报警灯
TMR1＿NEXT3 BCF STATUS，2 ；清零标志位是否为1
MOVLW 00H
SUBWF HEIGHT ；采样结果与下限比较
BTFSS STATUS，2 ；检测零标志位是否为1
GOTO TMR1＿NEXT4 ；否，转采样结果转换
BFS PORTD，4 ；是，点亮下限报警灯
TMR1＿NEXT4 CALL ADRES＿CON ；调转采样结果转换子程序
MOVLW 04H
MOVWF SELECT＿COUNT ；将显示通道选择翻转计数器赋初值
MOVLW TMR1LB
MOVWF TMR1L ；写入TMR1寄存器低字节数
MOVLF TMR1HB
MOVWF TMR1H ；写入TMR1寄存器高字节数
RETFIE ；中断返回
；==============================TMR0中断服务程序=================================== TMRO＿INT BCF INTCON，2 ；清TMR0中断标志位
BCF STATUS，0
DECF SELECT＿COUNT，0
MOVWF TEMP ；将翻转计数器内容减1送TEMP寄存器
RLF TEMP，0 ；TEMP寄存器内容乘以2，作为查询显示数据
；的偏移地址量
ADDWF PCL，1 ；将地址偏移量与程序计数器值叠加
MOVF LED1
GOTO TMR0＿NEXT1
MOVF LED2
GOTO TMR0＿NEXT1
MOVF LED3
GOTO TMR0＿NEXT1
MOVF LED4
TMR0＿NEXT1 MOVWF TX＿LED ；将本次显示的LED数据送LED发送寄存器
RLF TEMP ；TEMP寄存器内容乘以2，作为查询显示数据
；的地址偏移量
ADDWF PCL，1 ；将地址偏移量与程序计数器值叠加
MOVF SEG1
GOTO TMR0＿NEXT2
MOVF SEG2
GOTO TMR0＿NEXT2
MOVF SEG3
GOTO TMR0＿NEXT2
MOVF SEG4
TMR0＿NEXT2 MOVWF TX＿DATA ；将本次显示的数码管数据送数码管发送
；寄存器
BCF PORTD，7 ；清74LS244使能位，暂时禁止数据输出
；显示
BSF STATUS，5
CLRF SSPSTAT ；SPI方式清SMP位，CKE位和BF位，在
；脉冲上沿移位输出数据跳
MOVLW 30H
MOVWF SSPCON ；允许串口工作，时钟频率为系统时钟1/4 MOVF TX＿LED，0 ；将第一个待发送的字节送缓冲寄存器
CALL SPI＿TX ；调发送完成查询子程序
DECF SELECT＿COUNT，0 ；通道寄存器减1
MOVWF PORTE ；选通待显示的通道
BSF PORTD，7 ；置74LS244使能位，允许数据输出显示 DECFSZ SELECT＿COUNT，1 ；通道寄存器减1，并检测是否为0
GOTO TMR0＿NEXT3 ；否，转TMR0＿NEXT3
MOVLW 04H ；是，重新对通道寄存器赋初值
MOVWF SELECT＿COUNT
TMR0＿NEXT3 MOVLW TMR0B
MOVWF TMR0 ；TMR1寄存器赋初值
RETFIE ；中断返回
；**************************************主程序************************************** MAIN BSF STATUS，5
MOVLW 01H
MOVWF TRISA ；置RA0口为输入方式
MOVLW 00H
MOVWF TRISC ；置RC口为输出方式
MOVWF TRISC ；置RD口为输出方式
MOVWF TRISC ；置RE口为输出方式
；====================================TMR0初始化=================================== MOVLW 07H
MOVWF OPTION＿REG ；分频器给TMR0，分频比1：128，选用
；系统时钟
BCF STATUS，5
MOVLW 0E0H
MOVWF INTCON ；开全局中断，允许响应TMR0及第二梯
；队中断
；请求（TMR1中断），TM0中断标志清零 MOVLW TMR0B
MOVWF TMR0 ；TMR0寄存器赋初值
；====================================TMR1初始化================================== BSF STATUS，5
MOVLW 01H
MOVWF PIE1 ；允许TMR1中断
BCF STATUS，5
MOVLW 00H
MOVWF PIR1 ；TMR1中断标志位清零
MOVLW 30H
MOVWF T1CON ；分频比为1：8，选用内部时钟源
MOVLW TMR1LB
MOVWF TMR1L ；TMR1寄存器低字节赋初值
BSF T1CON，0 ；启动TMR1定时
MOVLW 04H
MOVWF SELECT＿COUNT ；显示通道寄存器赋初值
MOVWF MAIN＿LOOP
；******************************SPI发送完成查询子程******************************** SPI＿TX MOVWF SSPBUF
BCF STATUS，6
SPI＿LOOP BSF STATUS，5
BTFSS SSPSTAT，BF ；查询发送是否完成
GOTO SPI＿LOOP ；否，继续查询
BCF STATUS，5 ；是，选择BANK0
MOVF SSPBUF ；将缓冲器的数据读出，不管数据是否
；有用
RETURN ；子程序返回
；********************************数据转换子程序************************************ ADRES＿CON
；==================================LED1赋初值===================================== MOVF HEIGHT，0
CALL LED1＿CON
MOVWF LED1
；==================================LED2赋初值===================================== MOVF HEIGHT，0
CALL LED2＿CON
MOVWF LED2
；==================================LED3赋初值===================================== MOVF HEIGHT，0
CALL LED4＿CON
MOVWF LED4
； ==================================LED4赋初值===================================== MOVF HEIGHT，0
CALL LED4＿CON
MOVWF LED4
；==================================SEG1赋初值====================================== MOVF HEIGHT，0
CALL SEG1＿CON
MOVWF SEG1
；=================================SEG2赋初值====================================== MOVF HEIGHT，0
CALL SEG2＿CON
MOVWF SEG2
； =================================SEG3赋初值======================================
高精度水位监测仪的设计 一.高精度水位监测仪意义 中国水之源总量居世界第六位，人均占有水资源量仅为世界人均占有量的四分之一，并且在 地域上分布很不平衡，长江以北的广大地区，特别是北方大、中城市大部分地区处于缺水状态，水资源短缺已成为制约我国经济发展的一个重要因素。合理的利用水资源已成为我国现在面临的一个重要问题。 为了达到水资源的合理利用，除了要在兴修水利工程和提高全民节水意识等方面努力提高。而更重要的是应用新的技术信息，实时准确的了解和掌握各种水情信息，以此根据做出正确的水资源调度和管理，做到防患于未然，尽可能减少水资源的浪费。再加上长久以来水情水位测量一直是水文、水利部门的重要课题。为及时发现事故苗头，防患于未来，经济实用、可靠的水位无线监测系统将会发挥巨大的作用。水位是水库大坝安全、水利排灌调度、蓄水、泄洪的重要参数之一。水位的自动化监测、传输和处理为水库现代化建设提供了良好的基础资料。在工农业生产的许多领域都需要对水位进行监控。在现场可能无法靠近或无需人力来监控时，我们就可以通过远程监控，坐在监控室里对着相关的仪器就能对现场进行监控，既方便又节省人力。 为了保证水利发电站的安全生产,提高发电效率,水电站生产过程需要对水库水位、拦污栅压差和尾水位进行监测。但是,由于不同电站有着不同的实际情况,因此就有着不同的技术要求,而且水位参数的测量方法和测量位置不同，对监测设备的要求亦有所不同。这样往往造成监测系统设备专用化程度高,品种多,互换性差,不利于设备维护,亦增加了设备设计、生产、安装的复杂性。因此,在综合研究水电站水位监测的实际情况以及特点的基础上,利用现代电子技术,特别是单片机技术,设计开发一种通用性好,可靠性高,维护方便,精度高的水位监测系统具有重要的实际意 义{1}。 二.高精度水位监测仪的发展历史 目前我国水文自动测报系统建设的三个阶段：初级阶段、发展阶段以及网络化阶段。上一世纪七十年代中期开始到八十年代中期为初级阶段。八十年代中后期开始的十余年为（小流域）水文自动测试系统建设的发展期。九十年代后期为适应防汛和水利调度现代化、信息化的要求，以及近代通信、嵌入式、计算机和网络技术高速发展的时代特点，水文自动测试系统的建设进入了网络化阶段。 近三十年的发展历史，水位自动测报系统的建设和技术有了巨大的进步。在不同的历史时期，所建系统快速采集的数据，为防汛和水利调度的决策提供了依据和参考，发挥了相当大的社会经济效益。不少系统除常规水雨情信息外，闸门开度、大坝渗压渗流、灌区水位流量、土壤墒情、风向风速、温度湿度、地下水位乃至在线水质监视参数陆续纳入遥测系统，使遥测系统的功能大为扩展，从而可为防汛、水利调度、水环境管理等各应用服务提供了更多的实时数据。 水位自动测报系统运用的先进技术有： ·可靠的传感技术：各种类型的传感技术，声学、光学、力学和化学的传感技术。系统的可自动监测的参数不断丰富。
KPXJS-LRC系统实训步骤 液位实训装置是自动化及相关专业的教学及实训设备。通过本套实训装置，学生可熟练掌握常用液位仪表及装置的使用、安装、调试校准、维护，熟悉液位仪表控制装置信号回路及信号关系，培养学生液位仪表的专业基础技能，提高学生的实际操作能力，为将来走向工作岗位打下坚实基础。 一、液位检测系统实训装置组成 1-主水箱：试验装置中液体主盛装容器；2-1#水箱：试验装置中液体付盛装容器；3-2#水箱：试验装置中液体付盛装容器；4-3#水箱：试验装置中液体付盛装容器；5-4#水箱：试验装置中液体付盛装容器；6-5#水箱：试验装置中液体付盛装容器；7-电动调节阀：电动执行机构，通过智能数显控制仪来控制它，调节分容器液位的变化；8-玻璃管液位计：可视液位计，直观的显示出各容器的液位； 9-主水泵：实现试验中液体在主与付容器之间的切换，实现试验中液体的流动；10-副水泵：实现试验中液体各付容器之间的切换，实现试验中液体的流动；11-浮筒液位计：1#水箱液位显示；12-静压液位计：2#水箱液位显示；13-雷达液位计：3#水箱液位显示；14-电容液位计：4#水箱液位显示；15-磁翻板液位计：5#水箱液位显示；16-差压变送器：5#水箱液位液位显示，通过球阀Q6、Q7、Q8可以进行差压变送器的零点迁移试验；17-电磁阀：与主副水泵配合，实现液体在各容器间的变化； 18-仪表控制柜：试验所需仪器仪表控制箱；A1-闪光报警器；B1-B5智能数显表：1#-5#水箱液位；C1-智能数显控制仪：
控制调节阀，副操器；C2-智能数显表； C3-智能数显控制仪：控制调节阀，副操器；C4-智能数显表；C5-智能数显表：5#容器液位比较；ST11-15：1#-5#容器上电磁阀控制旋钮；ST16：副水泵液位旋钮；ST21-25：1#-5#容器下电磁阀控制旋钮；T26：主水泵液位旋钮；ST31：A1报警器声音消除按钮；ST32：A1报警器声音试验按钮；ST33：调节阀仪表控制柜与DCS切换旋钮；ST34：备用旋钮； Q1 ——Q9等球阀：通过球阀的开关来实现不同的试验。 二、实训准备步骤 1．仪表柜送电，观察仪表柜电源指示灯，如果不亮，请检查电源 2．将各数显仪表送电，观察数显表和现场仪表，如有异常请检查，排除故障 3．观察主水箱液位，如果主水箱液位低于1/2，请补充液位 4．通过与水箱连通的玻璃管液位计感知容器内的水位与实际数显控制仪显示液位比较，先校验零位和满度使数显控制仪显示零位、满量程 三、液位试验（无调节阀） 1．打开阀门Q1、Q3、Q4、Q5，关闭Q2、Q6 2．操作ST11旋钮，打开1#水箱上电磁阀LV101A，操作ST26旋钮，打开主水泵，开始上水 3．观察主泵出口压力表，观察视窗，观察1#水箱液位 4．通过调节实际水位依次调整满量程的0%、25%、50%、75%、
MA-1智能卡尔费休水分测定仪标准操作规程 1.目的 建立MA-1智能卡尔费休水分测定仪的使用标准操作程序，使操作过程标准化。 2.范围 本标准适用于MA-1智能卡尔费休水分测定仪的使用。 3.内容 3.1. 仪器组件 3.1.1. 仪器组成：MA-1主机、触摸屏控制器、试剂瓶架。 3.1.2. 电源：220V稳压电源。 3.2. 操作步骤 3.2.1.在试剂瓶架上依上放好容量法卡尔费休试剂，无水甲醇及废液瓶。 3.2.2.使用前的准备工作：确认仪器连接安装无误，并检查各接口是否已拧紧旋钮。 3.2.3.吸甲醇：打开仪器电源开关，点击显示屏“进入”键，屏幕显示主菜单，再点击“吸甲醇”键，界面进入吸甲醇项，长按该界面“进入”键，仪器开始向五口瓶中吸入无水甲醇状态，此时应将加料孔瓶塞放松(以甲醇液面浸没电极两电极柱位置结束)。点击“退出”键，界面退至主菜单； 3.2. 4.注液：点击“手动控制”键出现新的界面后再点击“注液”键，然后点击“进入”键，仪器开始自动进入注液状态，泵体活塞上移至上限时将自动停止，点击“退出”键，界面退至手动控制状态； 3.2.5.吸液：点击“吸液”键，然后点击“进入”键，仪器开始将卡氏试剂吸入泵体，直至到达下限时自动停止(吸液时三通转换阀自动转入吸液状态，吸液停止后仪器自动反转，三通阀再转入注液状态)。点击“退出”键，界面退至手动控制状态： 3.2.6.打空白：点击“打空白”键，然后点击“进入”键，此时仪器进入打空白(甲醇内的水分)状态，同时将第一次吸液中泵体中的空气打空，空白打完后仪器自动结束并提示打空白结束。点击“退出”键，界面退至手动控制状态，再按“退出”键，界面退至主菜单； 3.2.7.标定：点击“标定”键，然后点击“进入”键，然后用10μl微量注射器向五口瓶中注入10μl (10mg)蒸馏水，点击“进入”键，仪器开始对卡氏液进行标定。可连续标定五次，仪器会将标定结果自动存入系统内存并计算出平均值。待结束后，按“退出”键，界面退至主菜单； 3.2.8.样品检测：待标定结束后，仪器就可以对样品进行自动检测了。点击主菜单“样品检测”键，再点击“样品重量”，按界面提示输入样品重量，按“确认”键，再点击“延时时间”(一般情况下，样品是液体延时时间为l0-15秒即可，样品如是固体，可根据其溶解度大致为30—60秒)按“确认”键，然后点击“进入”键，仪器进入自动检测状态；若进行多次检测且样品重量不同，需重复5—7项操作。 3.2.9.排废液：待仪器连续多次检测结束后，五口瓶中的溶液会逐渐增多，当目
摘要 对偏离零点的水位进行检测，然后将带符号的水位值（低于或高于零点）用数码管显示出来，并通过双色二极管LED阵列对水位高度进行模拟显示利用水位监测模拟传感器以测得水位的状况，通过单片机和显示系统在水位现场以LED的方式显示出来，并通过与之相连的GSM模块将水位信息以一种无线的方式发送给远程终端，起到检测的作用。在终端通过仿人工智能控制算法在大惯性、纯滞后系统中的应用，可克服传统PID控制的相位滞后、积分饱和，解决控制系统的稳定性及准确性的矛盾。在每一个预定水位检测点处，将两个电极安装在容器壁，使其一端能够与没过该点的水充分接触，另一端引出到容器外面同检测电路相连，两个电极等高度并间隔一定距离。当水位没有达到该检定点时，两个电极间电阻为无穷大；而一旦水位上升到该点高度，则两个电极同时没于水中，由于水的导电性，两个电极导通。通过检测两个电极是否导通就可以检测水位的高度了。对15个检测点相应有15个检测通道，本设计运用了两片8通道的多路开关CD4051，对各通道循环检测来实现数据采集。系统的软件的核心是两个不断循环执行的中断程序：TMR0中断用于驱动数码管和LED显示：TMR1中断用于采集水位值并且将采集结果送缓冲寄存器供显示部分读取，同时对采集结果进行简单的分析，判断其是否超过水位上限或下限，若超过则点亮相应的报警灯。整个软件部分大体可分为初始化程序、TMR1中断服务程序、数据转化子程序、TMR0中断服务程序4个部分。该系统还设计了报警系统，因为水位检测和显示仪表装置在工业上有着广泛的应用而本设计采用的是一种低成本的数码管显示驱动方案。所以在对成本较敏感的小型系统中，该方案有着一定的参考价值。 关键字:单片机水位检测应用 前言 在当今社会,水在人们正常生活和生产中起着非常重要的作用。给水工程往往成为高层建筑或工矿企业中最重要的基础设施之一。任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格
操作规程编号：YTO-FS-PD313 气体检测仪安全操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
气体检测仪安全操作规程通用版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 一、适用范围 1. 本规程规定了XP314、XP702、XP500、ESP210等型号的检漏仪使用的安全要求。 2. 本规程适用于抢修中心一至四队、抽水队、调压维修队、调压维护队各班组。 二、安全操作规程 1. 设备操作人员必须熟知设备的构造、性能、特点，掌握设备的使用方法方准使用。 2. 设备应保持进气口/排气孔的通畅，进口处的过滤网需根据使用环境经常清理、更换。 3. 避免人为的经常用高浓度可燃性气体对设备进行冲击，以防传感器中毒。 4. 禁止设备的进气口/排气口外接压缩气体(气 体>1atm)，以免损坏内部气泵、气室。 5. 操作时应用皮套对设备进行保护，以防跌落损坏机壳及内部元件。 6. 设备长时间不使用时，应将电池从设备中取出（充
加油站液位仪自动计量系统解决方案 开物通油罐液位自动计量检测系统主要由CRT-M5系列磁致伸缩液位计、CRT-MT510液位监控仪、管理服务器和管理软件等组成。该系统通过对油罐液位、平均温度等数据的精确测量，以有效的管理加油站的进销存及交接班等业务。 CRT-M5系列磁致伸缩液位计可以同时检测液面、界面、温度，多功能、寿命长，早已被国内外石化企业作为加油站卧式罐液位自动检测的首选产品。 M5产品具有以下优点： 1、高稳定性、高可靠性、高精度； 2、结构精巧，安装简单、方便、免维护； 3、防电磁干扰，防液体波动干扰； 4、液位、界位和多点平均温度多参数设计； 5、防腐蚀，耐高温设计，寿命长等。
MT510液位监控仪可对1-12个油罐进行监控，具有事故，侧漏报警等功能，实现对油罐的密闭测量，减少对环境的污染，满足GB/20952-2007《加油站大气污染物排 放标准》的要求。CRT-M5系列磁致伸缩液位计防爆标志为ExiaⅡBT4。 结合油罐数量和管理的实际需要，建议客户可分三种情况来选择订货。 一是选择MT510液位监控仪和M5液位计组合监控，本组合适合小型加油站，使 用灵活，性价比报高。 二是选择监控电脑（服务器与管理软件）和M5液位计使用，本组合适合有多项 管理要求的加油站。丰富的程序管理及数据储存功能会给您带来更多的使用体验。 三是选择MT510液位监控仪、管理服务器、M5液位计和大型监控管理软件使用，本组合适用于大型集团、网络型油气销售企业，结合用户订制的管理系统软件,可实现自动生成报表及打印、网络配送、远程精确监控等先进的管理功能。您在选择主要产品后，还需要明确告知开物通电子系统安装时所采用的安装方式，以便我们选择合适 的附件为您现场服务。 CRT-M5系列磁致伸缩液位计工作原理 CRT-M5系列磁致伸缩液位计是利用韦德曼效应原理（磁致伸缩工作原理），通过现代先进的电子技术手段，精密的计测脉冲波间的时间值，达到精确测量液体液位的 目的(如图)。这一方式原理生产的液位计是目前测量液位领域最为精确、简单，性能 稳定、可靠、成熟的产品。尤其是在小量程、常温、常压这类普通环境下更独具优势，是其它测量方法不可比的。 CRT-M5系列型磁致伸缩液位计产品结构 CRT-M5系列型磁致伸缩液位计由电子变送器、介面浮子、探杆、显示仪表共四部分组成。前三部份是必须配套选购的。显示仪表根据使用目的确定，可选购亦可不选
WFX-40G型光电编码型水位传感器 1、工作原理 WFX-40G型光电编码型水位传感器与WFX-40V型浮子式水位传感器的不同点在于它采用了GB系列光电开关旋转编码器。其编码器由金属码盘、光电开关、IC芯片、主轴、轴承、精密传动齿轮系、输出线缆、金属壳体等组成。它是通过码盘旋转，由光电开关读取编码数据的绝对值型非接触式编码器，它具有内置（或外接式）RS485数字通信接口或4-20mA电流环输出模块（选装），可直接用于通信组网和自控系统。 2、GB型光电开关编码器结构特点 ?精选进口高质量光电开关制造； ?以金属码盘取代易破碎的玻璃码盘，抗冲击性好； ?零件精密模具成型、产品一致性好； ?金属防腐蚀外壳，防护性好； ?标准化的安装尺寸及多样化的耦合、连接方式给使用带来方便。 3、GB型光电开关编码器性能特点 ?集编码、数据采集、通信传输于一体，编码范围可达（8～16）bit。 ?单转分辨力可达1/512～1/32768；多转分辨力可达(1/32～1/512)×64转。 ?光电非接触型检测编码器的寿命长，可达10万小时。 ?抗强电磁干扰，无零位和温度漂移，可靠性高。 ?极好的温度性能，在-25℃—85℃能可靠地工作。 ?在旋转、停转过程中均可读出编码数据，即使停电以后，再次送电，也能准确地读出编码电信号。 4、光电编码型水位传感器主要技术参数 4.1 基本参数 a 测量范围：30m； b 水位变率：<400厘米/分； c 分辨力：±1mm； d 水位轮启动力矩：60克?厘米（0.0059N.m）； e 测量精度：(0.03-0.3)%×F.S。 3.2 机械参数 a 水位轮周长：根据分辨力选配； b 测量缆：Φ1mm不锈钢缆； c 浮子直径：10、15cm可选； d 轴负荷：轴向 9.8N；径向 29.4N。 3.3 电参数 a 变位正逻辑：15位； b 电源电压：12/24VDC； c 消耗电流（无负荷时）：50mA； d 触点容量：0.1A/24VDC； e 最高响应频率：20KHz。 3.4 输出形式
数理与信息工程学院课程设计 题目：水位检测仪系统 专业： 班级： 姓名：学号： 实验地点：数理与信息工程学院电子系统设计室指导老师： 成绩：
目录 第1节引言 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 系统功能说明 (1) 第2节硬件设计基本原理与实现方法 (2) 2.1 水位检测与数据采集 (2) 2.2 数码管LED显示 (4) 2.2.1 相关芯片简介 (4) 2.2.2 显示部分工作原理 (5) 第3节系统软件设计 (8) 3.1 初始化程序 (8) 3.2 TMR1中断服务程序 (9) 3.3 数据转换子程序 (10) 3.4 TMR0中断服务程序 (11) 3.5 程序清单 (13) 第4节结束语 (22) 参考文献 (22)
水位检测仪系统 第1节引言 水位检测和显示仪表装置在工业上有着广泛的应用。本设计采用的是一种低成本的数码管显示驱动方案。在对成本较敏感的小型系统中，该方案有着一定的参考价值。 1.1 设计背景 键盘和显示器是单片机系统中人机对话不可缺少的一部分。在许多智能仪表的设计中，多用LED数码管来显示。这是因为LED数码管驱动简单，成本较低并且能适应恶劣的环境。用于数码管显示驱动的芯片有很多种，常见的有MAX7219、MAX7221、ZLG7290、IMC7218B以及8279等。这些专用芯片使用方便、功能教强，但价格偏高。本设计中采用的循环扫描的方式，充分利用单片机快速的处理能力对各显示单元分时选通，只需普通的串行移位芯片，就可以达到显示驱动的目的。这种方法对单片机的CPU占用率相对较高，不适宜于CPU任务繁忙的场合，但是对那些功能相对简单，CPU相对空闲的中小型系统非常实用，能够大大降低系统成本。 1.2系统主要功能 该装置对偏离零点的水位进行检测，然后将带符号的水位值（低于或高于零点）用数码管显示出来，并通过双色发光二极管LED阵列对水位高度进行模拟显示。整个装置主要包含水位检测和显示两个部分，现将每部分功能说明如下：（1）水位检测：在0mm、±10mm、±25mm、±50mm、±80mm、±120mm、±160mm、±240mm共15点基础上，检测水位偏离零点的大小。 （2）水位显示：将上一步检测结果用数码显示出来，显示值以比实际水位小的最近点为准，例如：水位实际高度为35mm，则数码管显示25mm。同时，用15个竖直排列的双色LED阵列直观的模拟当前水位高度，当水位没有达到某点相应的LED显示红色，达到或超过则显示绿色。当水位低于-240mm时报警灯显示绿色，高于+240mm时报警灯显示红色，当水位恢复正常值时报警灯熄灭。
建立卡尔费休水分测定仪标准操作程序。 2范围 梅特勒ET08型水分测定仪。 3使用原理 卡尔费休水分测定法是利用碘氧化二氧化硫时需要定量的水参加反应的原理来测定样品中的水分含量。 4 操作步骤 4.1 滴定前准备 4.1.1检查分子筛更换日期，超过3天需要更换分子筛。 4.1.2检查滴定系统密封性，检查滴定杯内各组件是否在正确位置。 4.1.3接通电源，按仪器开关键打开主机。 4.1.4按泵排空键排空滴定杯内液体。 4.1.5按泵加液键加入滴定杯约20ml无水甲醇。 4.2 滴定度标定 4.2.1进入操作屏主菜单，点击“滴定剂”图标进入标定模式。 4.2.2在“属性”项下确认滴定液信息，在“浓度测定”项下确认测定参数是否正确。 4.2.3在“浓度测定”项下点击图标，仪器进行预滴定平衡。 4.2.4用10ul微量注射器吸取10ul纯化水（约10mg）放在天平归零。 4.2.5待仪器达到平衡图标变绿，点击图标，再点击填加样品，快速将样品由液体进样口加入滴定杯。 4.2.6将注射器放回天平读取数据，数据输入仪器点√图标，仪器进行滴定。4.2.7 滴定结束，读取滴定结果并记录结果在《卡尔费休试液滴定度标定记录》上。 4.2.8重复“4.2.4”、“4.2.5”与“4.2.6”测试三个结果取平均值并计算RSD。 4.2.9 RSD小于2.0%标定通过，滴定度为三次标定结果平均值。 4.2.10在《卡尔费休试液滴定度标定记录》上登记滴定度并标明有效期，有效期7天。 4.2.11进入仪器主菜单，点击“滴定剂”图标，在“属性”项下修改滴定液浓度为标定浓度。 4.3 样品测试 4.3.1确认卡氏试液滴定度是否过期，如过期按照“4.2”进行重新标定。 4.3.2确认仪器上滴定度信息是否正确。 4.3.3点击主菜单“滴定分析”图标进入测试模式。 4.3.4查看测试参数是否符合要求。 4.3.5点击图标，仪器进行预滴定平衡。 4.3.6待仪器达到平衡图标变绿，选择注射器或是称量船移取一定量液体或固体样品，放在天平上归零。 4.3.7点击图标再点击填加样品，快速将样品由液体进样口或固定进样口加入滴定杯。 4.3.8注射器或称量船放在天平上读取数据，将数据输入仪器点√图标，仪器进行滴定。 4.3.9滴定结束读取滴定结果并记录。
电子技术基础课程设计题目:水位检测器 姓名： 院系： 专业： 学号： 指导教师： 2015年1月6日
电路说明：本电路的功能是检测容器内的水位。把探头装在容器的底部、中部和顶部，通过导线与电路板连接，而3个LED灯分别代表不同的水位。最右侧的代表满，中间的代表一半的水位，最左侧的代表空。探头用用的是电路的接触通电的原理，然后用导线连接到电路板上的对应焊接孔上。 目录 一、电路的设计 1、电路设计功能和原理 2、介绍电路各个元件模块在整体电路中的工作原理 二、电路设计的要求 1、电路的制作过程 2、注意事项 三、总结 附录1、实物图展示 附录2、所用元器件清单 一、电路设计 （一）、功能 此次的数字电子技术课程设计，我们运用模电的知识制作水位检测器。水位检测器所具有的功能是：可以自动检测不同的水位，用不同的灯表示出来，如果外界水泵或电磁阀则可以做到自动加水和排水的功能，让水位维持在一定范围内。
原理： 工作电压：5V 继电器触点容量：3A/250V 液位控制器可实现以下两种功能：（功能1和2通过按键S1切换） 1. 三种颜色LED分别指示低（红色）、中（黄色）、高（绿色）水位，低水位时继电器吸合（外接水泵工作），开始加水，水位升高到高水位时继电器断开（水泵停止工作），待水位再次降到低水位时继电器再次吸合，上述过程循环。此功能应用在自动加水设备中，可让水位维持在低水位和高水位之间。 2. 三种颜色LED分别指示低（红色）、中（黄色）、高（绿色）水位，高水位时继电器吸合（外接电磁阀工作），开始排水，水位降到低水位时继电器断开（电磁阀停止工作），待水位再次升高到高水位时继电器再次吸合，上述过程循环。此功能应用在自动排水设备中，可让水位维持在低水位和高水位之间。 工作原理： 整个系统由振荡电路、LED指示电路、继电器驱动电路、基准电压、电源电路及传感器电路构成。 1.振荡电路：U1A及外围元个组成一个多谐振荡器，工作在放大比较 器状态。R1和R12对5V进行分压，R3为正反馈电阻，共同作为同相输入3脚的基准电压V+，反相输入端2脚V-取自R2、C1组成的积分电路C1两端。V+与V-进行比较决定输出SIG电压的高低，
便携式四合一气体检测仪操作规程 1 范围: 本规程规定了设备启动前，对罐内气体实施检测，四合一气体检测仪的检查准备，检测操作步骤及安全注意事项。 本规程适用于机械清洗项目对各类储油罐清洗前的气体检测操作。 2规范性引用文件 SY6503-2000 可燃气体检测报警器使用规范 3 四合一气体检测仪检测前的检查准备 3.1检查电池电量是否充足（3.3V以上），不充足及时充电； 3.2检查进气口气滤有无杂物堵住，堵住需清理干净或更换； 4 操作步骤： 4.1开机操作： 4.1.1按［MODE］键并保持1秒，LCD显示“on”，LED亮，峰鸣器响一声，仪器开机； 4.1.2LCD显示版本号，同时进行预热和自检。 4.1.3预热和自检完成致10秒倒计时结束，仪器进入检测模式，确认仪器运行正常。 4.1.4确认确实在抽新鲜空气，确认氧气指示计的指示值确实为20.9%。 4.1.5将取样管端部插入测试点中，待测试值变化稳定后，读数并记
录。 4.1.6从测试点中拿出取样管，置于空气中，待LED显示值回复到空气中状态后，再进行下一测试点测试。 4.2关机操作： 4.2.1按住按键不放，LCD显示5秒倒计时，倒计时结束后LCD显示“off”，随后仪器无显示，仪器关机。 5注意事项： 5.1仪器更换电池或简单维修时应在安全场所进行。 5.2传感器和仪器要注意防水和杂质。 5.3仪器长期不工作时，应关机，置于干燥、无尘、符合储存温度的环境中。 5.4调整好的仪器不要随便打开盖。
硫化氢气体检测报警仪操作规程 1 范围: 本标准规定了设备启动前，对罐内气体实施检测，硫化氢检测仪的检查准备，检测操作步骤及安全注意事项。 本标准适用于机械清洗项目对各类储油罐清洗前的气体检测操作。 2规范性引用文件 《COWS施工手册》 3 硫化氢检测仪检测前的检查准备 3.1检查电池电量是否充足，不充足更换； 3.2检查进气口不被杂物堵住，堵住清理干净； 4 操作步骤： 4.1开机操作 4.1.1确认电池已经装入仪器，按住按键3秒，LCD显示“on”，红色LED亮，蜂鸣器响一声，振动器振动，仪器开机。 4.1.2LCD显示版本号，同时进行预热和自检。 4.1.310秒倒计时预热和自检完成后，仪器进入检测模式，显示实时读数。 4.2关机操作 按住按键不放，LCD显示5秒倒计时，倒计时结束后LCD显示“off”，随后仪器无显示，仪器关机。 4.3检测模式说明：
KF-1水分测定仪操作规程 1 原理： 本仪器为卡尔费休（Kart fischer）滴定法测定水分仪器，采用“永停法”来确定终点： 根据半电池反应：I2+2e=2Iˉ 溶液中同时存在I2及Iˉ时上述反应分别在两个电极上进行，即在一个电极上I2被还原，而在另一个电极上Iˉ被氧化，因此在两个电极之间有电流通过。如果溶液中只有Iˉ而无I2则电极间无电流通过。当滴定终点时溶液中有微量卡尔费休试剂存在才有Iˉ及I2同时存在，这时溶液导电，电流表指针偏转，指示达到终点。 反应式I2+SO2+3C5H5N+CH3OH+H2O→2C4H5N·HI+C5H5N·HSO4CH3根据滴定反应中消耗的碘来计算水分。 2 操作方法： 2.1 玻璃仪器洗净，烘干，按图1连接好各部件，所有磨口涂凡士林，检查无误后，接通电源。 图1 KF-1型水分测定仪正反面图
2.2 将卡氏试剂倒入一套滴定管瓶中。 2.3 往反应瓶中加入约10ml的无水甲醇及搅拌转子一颗，开通搅拌器，调节转子的转速，使无水甲醇液面动起来且无液体飞溅。 2.4 关闭排废液的进气阀，打开通往贮液瓶的进气阀，然后打气，使滴定管中充满卡氏试剂。 2.5 将仪器面板上的测定开关调到“校正”档，调整校正旋钮，使电表指针在有少过量的卡氏试剂存在时，就会向右偏转一个相当大的角，比如达到“50uA”。 2.6 接着把测定开关向右转到调到“测定”挡，指针自动归零。然后向反应瓶中滴加卡氏试剂。加的速度视瓶中的水分（即甲醇中的水分）的多少而定。一般开始可以快一些，当接近终点时宜稍慢一点，且不及时返回，就表示已近终点。当指针指向47.5-48uA（两小格以内），此时溶液为红棕色，且保持30秒左右不回转就表示终点已到，表示甲醇的水分已被消除。 2.7卡氏试剂的标定 精密称取约20-25mg的纯水（重量以G、mg表示）加入反应瓶中，盖好瓶口，记录滴定管中卡氏试剂的起始读数（V0、ml）,然后开始滴定。如同2.6中一样直到反应终点，记录滴定管读数（V、ml）,按下式计算本次试验的卡氏试剂滴定度（T）：
本科毕业论文(设计) 题目：水位水温检测系统的设计与制作 学院：物理与电子科学学院 班级： 姓名： 指导教师：卢玉和职称：教授 完成日期： 2014 年 5 月 25 日
水位水温检测系统 摘要：此系统的设计主要是采用了STC89C52这种单片机，还有其它设备如：单总线温度传感器DS18B20，三极管与少量的上拉电阻，串口与并口功能兼具的液晶示出器LCD12864，以及发声器等，要做出具有可以出示容器内水位水温的小型仪器。此系统包含硬件与软件两大部分，硬件部分又包含五小部分：单片机、DS18B20监测、三极管，上拉电阻装置、显示部分、发声提醒装置。这样的设计就能使那些需要具备这些功能的水容器有了可行的仪器，而这种仪器是简单耐用的，是容易移动的，是价格低廉的。 关键词：芯片STC89C52；传感器DS18B20；发声提醒器。
目录 1 绪论 ····························································································- 1 - 1.1 背景 ·······················································································- 1 - 1.2研究与发展前景 ········································································- 1 - 2 设计水位水温系统的目的与内容 ························································- 1 - 2.1 设计的目的 ··············································································- 1 - 2.2 设计的内容 ··············································································- 2 - 3 水位水温系统的硬件分析 ·································································- 2 - 4 硬件部分介绍 ················································································- 2 - 4.1主控芯片单片机 ········································································- 2 - 4.2DS18B20测温装置 ····································································- 4 - 4.3测水位装置 ··············································································- 6 - 4.412846测温装置·········································································- 6 - 4.5 发声装置 ·················································································- 7 - 5 硬件工作情况介绍 ··········································································- 7 - 6 软件部分介绍 ················································································- 8 - 6.1仿真电路 ·················································································- 8 - 6.2 软件程序 ·················································································- 9 - 6.3软件检测 ·················································································- 9 - 7 实物与功能检查 ··········································································· - 10 - 8 总结 ·························································································· - 11 - 参考文献 ······················································································· - 12 - The detection system of Water level and temperature ···································· - 13 - 致谢 ····························································································· - 14 -
H2S气体检测仪使用操作规程 1、H2S气体检测仪设置 ⑴打开仪表开关的同时按住翻页按钮。 ⑵翻页和复位按钮修改口令使出现需要的口令，然后按下开关按钮确定口令进入设置功能模块。 2、低报警设置 ⑴用翻页和复位按钮设置低报警值（10ppm）。 ⑵按下开关按钮接受设置值并进入高报警页。 3、高报警设置 ⑴用翻页和复位按钮设置低报警值（20ppm）。 ⑵按下开关按钮接受设置值并进入STEL/TWA使能页。 4、H2S气体检测仪使用步骤 ⑴校准检查 a.新鲜空气中打开仪表。 b.确认读数指示当前没有气体存在。 c.校验导管一端接检验气瓶、一端接仪表测试口。 d.打开标定气瓶，校验显示屏上的读数是否在校准气筒的限制范围之内。假如校验检测气体浓度超过仪表报警点，必须有一个报警指示显示。 ⑵H2S测量
a.检测仪在检测界面能显示1%的气体浓度。仪表保持在这页，直到其他页面被选或仪表关闭。 b.假如气体浓度超过报警设置点，发出报警声，报警灯闪烁，报警类型和报警图标交换闪烁。 c.低报警：只要气体浓度降低到不报警浓度点以下仪表自动复位，按下复位按钮可保持5秒的消音，气体浓度一直在低报警以上时仪表一直报警。 d.高报警：在气体浓度降到高报警点以下不会复位，按下复位按钮可保持5秒的消音，当气体浓度一直保持在高报警点以上，报警继续。 三、干粉灭火器使用操作规程 1、穿戴好劳动保护用品，准备好工具用具。 2、检查出粉管是否畅通，是否老化，检查灭火机重量或压力是否符合铭牌规定标准。 3、灭火器必须置于上风头使用，喷管对准火源根部。 4、发现着火首先切断油、气、电源，放掉容器内压力，隔离或搬掉易燃物。 5、操作完毕，将工具用具擦洗干净收回。
本文通过对常用20种液位计工作原理的解读,从各液位计安装使用及注意事项的分析，来判断液位计可能出现的故障现象以及如何来处理,系统的了解液位计，从而为遇到工况能够在选择液位计上,做出准确的判断提供依据。常见液位计种类1、磁翻板液位计２、浮球液位计3、钢带液位计４、雷达物位计5、磁致伸缩液位计6、射频导纳液位计７、音叉物位计8、玻璃板／玻璃管液位计9、静压式液位计1０、压力液位变送器11、电容式液位计12、智能电浮筒液位计13、浮标液位计1４、浮筒液位变送器１5、电接点液位计16、磁敏双色电子液位计1７、外测液位计1８、静压式液位计19、超声波液位计20、差压式液位计(双法兰液位计)常用液位计的工作原理1、磁翻板液位计磁翻板液位计:又叫磁浮子液位计,磁翻柱液位计。原理：连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板,使红白翻柱翻转１8０°,当液位上升时翻柱由白色转为红色,当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。2、浮球液位计浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球(简称浮球)在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关）作用,使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。3、钢带液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时,原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带的移动达到新的平衡。液位检测装置(浮子）根据液位的情况带动钢带移动,位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动,进而作用于计数器来显示液位的情况。4、雷达液位计雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。5、磁致伸缩液位计磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流,该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子,此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时,浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲,这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。6、射频导纳液位计射频导纳料位仪由传感器和控制仪表组成，传感器可采用棒式、同轴或缆式探极安装于仓顶。传感器中的脉冲卡可以把物位变化转换为脉冲信号送给控制仪表，控制仪表经运算处理后转换为工程量显示出来，从而实现了物位的连续测量。7、音叉物位计音叉式物位控制器的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉与被测介质相接触时,音叉的频率和振幅将改变,这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号。８、玻璃板液位计(玻璃管液位计)玻璃板式液位计是通过法兰与容器连接构成连通器,透过玻璃板可直接读得容器内液位的高度。9、压力液位变送器压力式液位计采用静压测量原理，当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力的同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Pｏ与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Ｐo，使传感器测得压力为：ρ.g．H，通过测取压力Ｐ,可以得到液位深度。10、电容式液位计电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内,金属棒作为电容的一个极,容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε２不同,比如:ε１>ε2,则当液位升高时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降,ε值减小，电容量也减小。所以,电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。11、智能电浮筒液位计智能电浮筒液位计是根据阿基米德定律和磁藕合原理设计而成的液位测量仪表，仪表可用来测量液位、界位和密度，负责上下限位报警信号输出。１2、浮标液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带(绳)的移动达到新的平衡。液位检测装置（浮子)根据液位的情况带动钢带（绳）移动,位移
起草/修订人：Author 日期：Date 部门主管审查：Dept. Head Approval 日期：Date QA批准：Approved by QA 日期：Date 分发：Distribution:QA、QC QA, QC 1目的规范KF-1B型水分测定仪的操作。 2范围适用与KF-1B型水分测定仪的使用。 3职责 QC检验员对本规程的实验负责。 4规程 4.1 操作方法 仪器装置见说明书的装置图，按图装好玻璃仪器，将电极探头两端平行分开2mm左 右，置于反应瓶中，另一端的插头插入仪器电极插座中，开启电源，此时数码管显示 88888，报警器响、报警器灯亮，1秒钟后仪器进入滴定状态，仪表显示滴定情况。 4.2滴定甲醇中的水份： 加入无水甲醇(分析纯)于反应瓶中，至淹没电极裸露端即可，此时数码管应显示d0000。调节搅拌器转速(在面板的左下方)，使反应瓶中的液体在搅拌的作用下产生旋涡。用双链球加压使卡尔，费休液试剂到达滴定管满刻度。用卡尔·费休液滴定甲醇中的水份，随着卡尔·费休液进入反应瓶，数码管显示数会逐步增大。当滴定接近终点时(报警点设在滴定终点90％处)，报警灯亮，报警器响，发出声光报警，通知操作者。此时应缓慢继续滴定，并注意观察显示器指示值，由于每支电极的灵敏度略有不同，一般滴定终点在d0097左右，若指示值不再增大(基本不变)，即可认为此值为滴定终点。 4.3标定卡尔·费休试剂： 用双链球加压使卡尔·费休试剂到达滴定管满刻度。再用微型注射器取蒸溜水(标准水)10u1，通过加料口橡皮盖注入反应瓶中，这时反应瓶中原有棕色即变为淡黄色。同时显示数由大变小直至最小。随即滴入卡尔·费休试剂，随着卡尔·费休试剂进入反应瓶，数码管显示数会逐步增大。当滴定接近终点时，报警灯亮，报警器响，发出声
液位监控仪的功能详解 加油站液位监控仪很大程度上实现了智能化和自动化，并且实现加油站自动化盘库极大的方便了油站工作人员对其运营的管理和控制，提高了生产效率，节能、科学、高效，降低了工人的劳动强度，通过对油罐液位、平均温度等数据的精确测量，有效的管理加油站的进销存及交接班等业务。 液位监控仪同时检测液面、界面、温度，多功能、寿命长，早已被国内外石化企业作为加油站卧式罐液位自动检测的首选产品。 液位监控仪的组成由磁致伸缩液位仪上传的数据，在液位监控界面进行显示，并且同时测算出含水量、水液量、油液量、总液量等等数据并绘制出整个罐内液面曲线，各项参数一目了然同时呈现在油站工作人员面前. A.结构精巧，安装简单、方便、免维护 B.防电磁干扰，防液体波动干扰 C.彩色人机界面，触摸操作 D.标准工业画面与现场油位、水位及油温关联显示 E.自动计量油罐储油、存水体积等功能 F.自动罐容校准功能 G.方便的罐容表输入导出功能 H.油位超限报警功能 I.同时测量液位、界位及5点温度7个参数
J.高精度，可用于计量交付 K.无损耗器件、可靠性、高精度 L.压力等参数的变化不存在漂移 M.防腐蚀，耐高温设计，寿命长等 N.网络通讯接口 油罐液位仪销往全国各地，开物通油罐液位仪价格符合国内行情，性价比高，性能稳定，是加油站液位仪监控系统的不二选择。 1.利用磁致伸缩原理所开发的液位计，输出信号为绝对数值，不会对数据接收构成问题，无须重新调整零位。 2.便于微机对信号进行处理，容易实现联网工作，提高整个测量系统的自动化程度。 3.磁致伸缩液位计采用波导原理内部构造是非接触的，不会对传感器造成任何磨损。 4.输出直接，无须再加装输出接口。. 5.磁致伸缩液位计的防爆性能高，本安防爆，使用安全，特别适合对化工原料和易燃液体的测量。测量时无需开启罐盖，避免人工测量所存在的不安全性。 6..输出精确可靠，传感器坚固耐用，寿命长，无须定期维修或校正。 7..同时具备液位、界位、温度、容积、质量等参数测量，智能自适应补偿技术，保证数据采集的高精度 智能、精准、简单、稳定是我们油罐液位仪的主要特色，CRT-MT510液位监控仪完全按照国内用户的使用习惯开发液位监控仪的操作界面，力争让用户用着顺手，用着放心。