华南农业大学珠江学院水位数字控制电路实训报告
院系：信息工程系
专业：电气工程及其自动化
班级：1202班
姓名：黄伟奇201225180211
组员：罗润 201225180235
赖梓聪201225180242
指导老师：詹庄春
2013年11月20日
第一章绪论 (3)
1.1 摘要 (3)
1.2 课题研究的目的和意义 (3)
第二章系统总体设计及方案认证系统 (4)
2.1 设计内容 (4)
2.2 电路原理 (4)
2.4方案认证 (5)
第三章硬件电路设计设 (6)
3.1 利用multisim绘制原理图 (6)
第四章硬件电路安装及调试 (7)
4.1 手工焊的工具 (7)
4.2 焊接原理 (7)
4.3 焊接注意事项 (7)
4.4 元件清单及其功能 (9)
4.5 调试要点 (11)
4.6 问题讨论 (11)
第五章总结 (12)
第六章后记 (12)
参考文献 (13)
第一章绪论
1.1 摘要
在日常生活及工农业生产中，往往需要对水位进行监测并加以控制，时下市场上有一些采用浮球来控制水位的球阀和简单水位控制开关，这些产品价格不高，但是没能做到自动控制水位的高低，下面介绍一款性能稳定的全自动水位控制器;该控制电路简单，使用灵活，可独立运作，也可作大型数字控制系统的外围控制器件。。
1.2 课题研究的目的和意义
研究目的：通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，将平时所学习的知识运用到实验探索上，这对提高我们的动手能力，创新意识，及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。同时我们也希望这次的研究能让同学进一步了解照明灯，而不是仅局限于课本知识以内。从小的突破点入手，掌握又一项科技知识，从而实现课堂外的又一次提高，为现代教育科学尽一份力量！
研究意义：随着电子技术的发展，人类越来越脱离纯手工的检测，特别是水位检测的发展，更是迅猛发展。本报告介绍的是模拟水位数字控制电路。依靠水位，来控制水泵的运行，适时对河水进行加水控制，达到用户用水安全。适合于水利工厂适时控制水源，达到合理利用水源，保护环境。
第二章系统总体设计及方案认证系统
2.1 设计内容
本课程设计的内容：水位控制水泵的运行，当水位在B点以下时，水泵运行：当水位在B与C之间时，绿灯亮，水泵照常运行：当水位到达C时，红灯亮，水泵停止运行。
任务要求：设计一个回路，运用一个开关装置来充当水位的BC两点，通过操作开关来控制红绿灯的亮暗情况，其中水泵用黄灯来表示。
2.2 电路原理
利用水位数字控制来控制水塔的水位，让其自动加水。当水塔无水时，B、C点均为低电平，IC1-1输出高电平，IC1-4输出低电平，VT饱和导通，继电器KR吸合，其常开触点闭合使水泵运行，开始给水塔加水。当水升至探针B点时，B点位高电平，C点仍为低电平，由于IC1-1的D点仍为低电平，电路不翻转，水泵仍在运行，给水塔继续加水。这是IC1-2输出低电平，低位指示灯VD3亮。当水位上升至探针C点时，IC1-1输出高电平，D点变为高电平，电路翻转，IC1-4输出高电平，一路使VT1截至，使水泵停转；另一路通过VD2使D点嵌位在高电平，同时IC1-3输出为低电平，高位指示灯VD4亮。由于D点嵌位在高电平，当水面低于探针C点时，VD1反转截止，D点仍为高电平，水泵仍不启动。只有当水位低于探针B点时，电路才会翻转，水泵重新开机运行。
2.3 设计原理
电路图如下
2.4方案认证
控制电路主要由与非门、多个二级管、三极管、继电器、电阻、等元件构成。逻辑门电路的主要作用是判断探针传来的水位信息，二级管采用IN4007型用于稳压，用三极管来控制继电器工作。本设计通过电子探头对液位进行检测，再由液位检测专用芯片对检测到的信号进行处理,当被测液体到达动作点时，芯片输出高或低电平信号，再配合水位控制器，从
而实现对液位的控制。
第三章硬件电路设计设3.1 利用multisim绘制原理图
1、新建一个工程文件。
2、在库面板中按下相应按钮，打开查找库对话框。
3、查找所有有关的器件。
4、将查到的器件在原理图纸中绘制成声光控原理图。
5、将绘制的原理图保存.
第四章硬件电路安装及调试
4.1 手工焊的工具
1、电烙铁：是电子制作和电器维修必备工具，主要用途是焊机元件及导线，按结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁，按功能可分为焊接用电烙铁和吸锡用电烙铁，根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁。内热式的电烙铁体积较小，而且价格便宜。一般电子制作都用20W-30W的内热式电烙铁。当然有一把50W的外热式电烙铁能够有备无患。内热式的电烙铁发热效率较高，而且更换烙铁头也较方便。
2、焊锡：是在焊接线路中连接电子元器件的重要工业原材料，广泛应用于电子工业、家电制造业、汽车制造业、维修业和日常生活中。
4.2 焊接原理
目前电子元器件的焊接主要采用锡焊技术。锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料，在一定温度下焊锡熔化，金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合，形成浸润的结合层。外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的，实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙，熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散，形成焊料与焊件的浸润，把元器件与印刷板牢固地粘合在一起，而且具有良好的导电性能。锡焊接的条件是:焊件表面应是清洁的，油垢、锈斑都会影响焊接；能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性，对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料，可以借助于助焊剂，先对焊件表面进行镀锡浸润后，再行焊接；要有适当的加热温度，使焊锡料具有一定的流动性，才可以达到焊牢的目的，但温度也不可过高，过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。
4.3 焊接注意事项
1、某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路，应该注意：(1).被焊件必须具备可焊性。(2).被焊金属表面应保持清洁。(3).使用合适的助焊剂。(4).具有适当的焊接温度。(5).具有合适的焊接时间。
2、尽可能缩短低频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。
3、输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。
4、焊点质量及检查对焊点的质量要求，应该包括电气接触良好、机械结合牢固和美观
三个方面。保证焊点质量最重要的一点，就是必须避免虚焊。应该注意：（1）．虚焊产生的原因及其危害虚焊主要是由待焊金属表面的氧化物和污垢造成的，它使焊点成为有接触电阻的连接状态，导致电路工作不正常，出现连接时好时坏的不稳定现象，噪声增加而没有规律性，给电路的调试、使用和维护带来重大隐患。（2）.对焊点的要求 a.可靠的电气连接 b.足够的机械强度 c.光洁整齐的外观。（3）．典型焊点的形成及其外观在单面和双面（多层）印制电路板上，焊点的形成是有区别的。
4.4 元件清单及其功能
1、1N4148是开关二极管，是为了防止继电器断开时线圈产生的反向自感电压击穿继电器的驱动电路。
2、发光二极管（LED）是一种由磷化镓等半导体材料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一定电流通过时，它就会发光。
3、1N4007 是封装形式为 DO-15 的塑料封装型通用硅材料整流二极管。广泛应用于各种交流变直流的整流电路中。
4、三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基级输入，从集电级输出，发射级接地），当基极电压UB与一个微小的变化时，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。IC的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数。
三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫建立偏置，否则会放大是真。
5、各类电阻主要作用是发热，跟其它元件并联时，电阻可以分流。跟其它元件串联时，电阻可以分压。
6、继电器是一种电子控制器件，是具有隔离功能的自动开关元件，可以将电动机的干扰有效的隔离。它具有控制系统和被控制系统，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。本设计继电器采用固态继电器，以降低功耗。固态继电器是一种没有机械，不含运动零部件的继电器，但具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小，能以微小的控
制信号直接驱动大电流负载等优点。
7、电位器是一个连续可调的电阻器，当调节电位器的转柄或滑柄时，动触点在电阻体上滑动。此时在电位器的输出端可获得与电位器外加电压和可动臂转角或行程成一定关系的输出电压。电位器用作变阻器时，应把它接成两端器件，这样花电位器的行程范围内，便可获得一个平滑连续变化的电阻值。当电位器作为电流控制器使用时，其中一个选定的电流输出端必须是滑动触点引出端。
4.5 调试要点
1、检测电源两端直流电压是否为12V。
2、接入电源，观察电路板上的黄色二极管是否亮着。
3、将电路板接入电源，闭合和打开开关，观察电路的绿色跟红色发光二极管是否对应相对的开关亮着。
4.6 问题讨论
实验调试过程中出现的故障及解决方法：
1．灯泡一直不亮：这种情况可能是灯泡断路．也可能是电源或控制电路出现故障。在确认灯泡正常的情况下先检查与非门是否烧坏，电源正负极是否接反，电源的电压是否足够或者电压过大等等，这些都可能导致这种情况发生。若是上诉的东西都正常的话，就再检查下三极管跟继电器，要是都正常的，就检查下是否开关的问题。．
2．灯泡长亮不熄：这种情况表明故障主要在控制电路．可先检查电路是否短路。若正常，再查三极管跟继电器是否能正常工作。
第五章总结
这次课程设计历时四个星期，通过这四个星期的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。刚开始看见课题时大脑里一点思路都没有，只记得老师好像提到过，但却不知道从何处下手来完成这项设计工程，然后就按照人无数里提供的资料进行查找。渐渐的思路逐渐清晰，再根据自己对电路的理解，画出了电路图。可以说，电路图的成功画出，意味着工程就完成了一半了。然后对电路图进行绘画。最后进行仿真。虽然短暂但是让我得到多方面的提高：1、提高了我们的逻辑思维能力，使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。另外，我们还更加充分的认识到，数字电路这门课程在科学发展中的至关重要性2，查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计电路时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。3，相互讨论共同研究也是很重要的，经常出现一些问题，比如电路设计中的继电器的设计，开始并不理解继电器的原理，但是和其他的专业同学讨论后，理解了继电器的基本原理后，很快的设计了电路原理图。
这个工程确实很累，但当我仿真实验成功的时候，当我连好线，按下按钮，LED亮了起来，我们的心中就不免兴奋，不免激动。以前种种艰辛这时就变成了最甜美的回忆！
对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！从本次设计中体会到平时应该注重知识面的扩展和基础知识的积累。并且应该多亲自动手设计，巩固基础知识,拓展知识面,提高电子设计的能力。
第六章后记
本实验由赖梓聪、黄伟奇、罗润3人共同完成。其中个人分别完成部分为：黄伟奇：电路仿真，电路版面的设计，电路的焊接，实验报告的设计与资料的查询等整套流程的参与。
赖梓聪：电路仿真，电路的焊接，错误的查找，原件器件用途的查找，实验报告的设计与资料的查询等整套流程的参与。
罗润：电路仿真，电路版面的设计，实验报告资料的查询。
参考文献
1、电子技术基础—模拟部分.康光华.高等教育出版.2005
2、阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社
3、百度文库
4、电子技术实验教程.高等教育出版.2005年
5、电子实验与电子实践.南寿松.中国标准出版.2004
华南农业大学珠江学院水位数字控制电路实训报告 院系：信息工程系 专业：电气工程及其自动化 班级：1202班 姓名：黄伟奇201225180211 组员：罗润 201225180235 赖梓聪201225180242 指导老师：詹庄春 2013年11月20日
第一章绪论 (3) 1.1 摘要 (3) 1.2 课题研究的目的和意义 (3) 第二章系统总体设计及方案认证系统 (4) 2.1 设计内容 (4) 2.2 电路原理 (4) 2.4方案认证 (5) 第三章硬件电路设计设 (6) 3.1 利用multisim绘制原理图 (6) 第四章硬件电路安装及调试 (7) 4.1 手工焊的工具 (7) 4.2 焊接原理 (7) 4.3 焊接注意事项 (7) 4.4 元件清单及其功能 (9) 4.5 调试要点 (11) 4.6 问题讨论 (11) 第五章总结 (12) 第六章后记 (12) 参考文献 (13)
第一章绪论 1.1 摘要 在日常生活及工农业生产中，往往需要对水位进行监测并加以控制，时下市场上有一些采用浮球来控制水位的球阀和简单水位控制开关，这些产品价格不高，但是没能做到自动控制水位的高低，下面介绍一款性能稳定的全自动水位控制器;该控制电路简单，使用灵活，可独立运作，也可作大型数字控制系统的外围控制器件。。 1.2 课题研究的目的和意义 研究目的：通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，将平时所学习的知识运用到实验探索上，这对提高我们的动手能力，创新意识，及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。同时我们也希望这次的研究能让同学进一步了解照明灯，而不是仅局限于课本知识以内。从小的突破点入手，掌握又一项科技知识，从而实现课堂外的又一次提高，为现代教育科学尽一份力量！ 研究意义：随着电子技术的发展，人类越来越脱离纯手工的检测，特别是水位检测的发展，更是迅猛发展。本报告介绍的是模拟水位数字控制电路。依靠水位，来控制水泵的运行，适时对河水进行加水控制，达到用户用水安全。适合于水利工厂适时控制水源，达到合理利用水源，保护环境。
北京理工大学珠海学院 课程设计 课程设计（C） 学院：信息学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 201 年月日 北京理工大学珠海学院
北京理工大学珠海学院 课程设计任务书 2011 ～2012 学年第 1 学期 学生姓名：专业班级：自动化 指导教师：工作部门：信息学院 一、课程设计题目水塔水位控制系统 二、课程设计内容： 1、硬件设计 （1）用80C51设计一个单片机最小控制系统。其中P1.0接水位下限传感器，P1.1接水位上限传感器，P1.2输出经反相器后接光电耦合器，通过继电器控制水泵工作，P1.3输出经反相器后接LED，当出现故障时LED闪烁；P1.4输出经反相器后接蜂鸣器，当出现故障时报警。 （2）用塑料尺、导线等设计一个水塔水位传感器。其中A电级置于水位10CM处，接5V电源的正极，B级置于水位15CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.0口，C 电级置于水位的20CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.1口。 （3）设计一个单片机至水泵的控制电路。要求单片机与水泵之间用反相器、光电耦合器和继电器控制，计算出LED限流电阻，接好继电器的续流二极管。 2、软件设计 （1）根据功能要求画出控制程序流程图。 （2）根据控制程序流程图编写80C51汇编语言或C51程序。 三、功能要求： 1、水塔水位下降至下限水位时，启动水泵,水塔水位上升至上限水位则关闭水泵。 2、水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。 3、供水系统出现故障时，自动报警。 四、调试 1、在Kerl-uvision上单步调试，观察累加器寄存器存储器的运行之间是否正常。 2、将程序下载到仿真仪上，进行模拟仿真，检查程序工作是否正常。 3、将模拟水塔、传感器、控制电路和水泵联成一个完整的系统，进行整机调试，观察系统工作是否正常。 撰搞人教研室主任院长 签名 日期2010.10.6
郑州轻工业学院 课程设计说明书题目：水位检测电路设计 姓名： 院（系）： 专业班级： 学号： 指导教师： 成绩： 时间：2013年06 月03 日至2013 年06 月17 日
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目：水位检测电路设计 专业班级：电子科学与技术10-1班姓名： 学号： 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 报警电路在人们的生产生活中有着重要作用。水位检测是自然界和一般工业界不可缺少的一种检测系统。本设计主要实现以下功能。 1.利用LED指示灯显示水位（最低水位、1/4、1/2、3/4、最高水位）。 2.达到最高水位时，自动报警。 参考文献： [1] 张毅.自动检测技术及仪表控制系统. 北京: 化学工业出 社,2004.11 [2] 金伟. 现代检测技术. 北京: 北京邮电大学出版社, 2006.2 [3] 王兆安. 电力电子技术.北京: 机械工业出版社, 2006.5 完成期限：2013.06.03-2013.06.17_ 指导教师签名：张晓冬 课程负责人签名：杨坤 2013年06月01日
目录 1概述 (2) 1.1检测技术 (2) 1.2水位检测技术的应用与发展 (2) 1.3水位检测系统设计的意义 (3) 2系统方案设计 (3) 2.1设计方案 (3) 2.1.1硬件电路图 (3) 2.1.2硬件设计原理 (4) 2.2整流电路的设计 (4) 3元器件的介绍与参数计算 (5) 3.1发光二极管 (5) 3.2电阻 (7) 3.3三极管 (7) 3.4蜂鸣报警器 (7) 3.5整流二极管 (8) 3.6变压器 (8) 4 硬件焊接 (9) 5 AltiumDesigner电路设计 (12) 6结论 (13) 参考文献 (14) 附录元器件清单 (15)
多种水位控制电路图 电气自动化2010-01-30 22:32:41 阅读92 评论0 字号：大中小 一、自动水位控制器 本电路能自动控制水泵电动机，当水箱中的水低于下限水位时，电动机自动接通电源而工作；当水灌满水箱时，电动机自动断开电源。该控制电路只用一只四组双输入与非门集成电路(CD4011)，因而控制电路简单，结构紧凑而经济。供电电路采用12V直流电源，功耗非常小。 控制器电路如图1所示。指示器电路如图2所示。
图1是控制器电路图，在水箱中有两只检测探头"A"和"B"，其中"A"是下限水位探头，"B"是上限水位探头，12V直流电源接到探头"C"，它是水箱中储存水的最低水位。 下限水位探头"A"连接到晶体管T1(BC547)的基极，其集电极连到12V电源，发射极连到继电器RL1，继电器RL l接入与非门N3第○13脚。同样，上限水位探头"B"接到晶体管T2的基极(BC547)，其集电极连到12V电源，发射极经电阻R3接地，并接入与非门N1第①、②脚，与非门N2的输出第④脚和与非门N3的第○12脚相连，N3第①脚输出端接到N2第⑥脚输入端，并经电阻R4与晶体管T3的基极相连，与晶体管T3发射极相连的继电器RL2用来驱动电动机M。 当水箱向水位在探头A以下，晶体管T1与T2均不导通，N3输出高电平，晶体管T3导通，使继电器RL2有电流通过而动作，因而电动机工作，开始将水抽入水箱。当水箱的水位在探头A以上、探头B 以下时，水箱中的水给晶体管T1提供了基极电压，使T1导通，继电器RLl得电吸合N3第○13 脚为高电平，由于晶体管T2并无基极电压，而处于截止状态，N1第①、②脚输入为低电平，第③脚输出则为高电平，而N2第⑥脚输入端仍为高电平，因而N2第④脚输出则为低电平，最终N3第11脚输出为高电平，电动机继续将水抽入水箱。当水箱的水位超过上限水位B时，晶体管T1仍得到基极电压，继电器RLl吸合。N3第○13脚仍为高电平，同时，水箱中的水也给晶体管T2提供基极电压使其导通，Nl第①、②脚输入端为高电平，第②脚输出端为低电平，N2第③脚输出端为高电平，N3第○11脚第终输出低电平，使T3截止，电动机停止抽水。 若水位下降低于探头B但高于探头A，水箱中的水依然供给晶体管T1的基极电压，继电器RLl继续吸合，使N3第○13脚仍为高电平，但晶体管T2不导通，N1第①、②脚输入端为低电平，其第③脚输出端为高电平，N2第⑥脚为低电平，则N2第④脚输出为高电平，最终N3第○11脚输出端继续保持低电平，电动机仍停止工作。若水位降到探头A以下，晶体管T1与T2均不导通，与非门N3输出高电平，驱动继
四川信息职业技术学院 毕业设计说明书 设计(论文)题目:________________________ 水塔水位自动控制电路设计 专业: 应用电子技术 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 二〇一三年十二月五日
目录 摘要 (1) 绪论 (2) 第1章方案论证与分析 (3) 1.1系统功能要求 (3) 1.2整体方案 (3) 1.2.1方案比较与论证 (3) 1.2.2方案论证 (5) 第2章硬件设计与分析 (6) 2.1单片机最小系统 (6) 2.1.1芯片介绍 (6) 2.1.2单片机时钟电路设计 (8) 2.1.3单片机复位电路设计 (9) 2.2超声波测水位电路 (10) 2.3指示电路 (11) 2.3.1显示电路 (11) 2.4报警电路 (12) 2.5交流接触器工作原理 (12) 2.6整机电路工作原理 (13) 第3章软件设计 (14) 3.1主程序流程图 (14) 3.2中断流程图 (14) 第4章系统仿真与调试 (16) 4.1常用调试工具 (16) 4.1.1Keil 软件 (16) 4.1.2Proteus软件 (16)
4.2系统调试 (17) 第5章实物制作与调试 (18) 5.1PCB板的制作 (18) 5.2元件的装配 (19) 5.3调试与性能检测 (20) 参考文献 (22) 附录1 整机电路原理图 (23) 附录2 源程序 (24) 附录3 元器件清单 (27)
摘要 采用低功耗单片机为控制核心、辅以超声波水位状态采集模块、二极管指示模块、电源供电模块、扬声器报警模块设计的自动水塔水位控制系统，通过一只中间继电器来接通大功率的交流接触器，控制水泵的运行成功实现水塔水位控制功能，它具有电路简单、功能齐全、制作成本低、性价比高等特点，是一种经济、实用的自动水塔水位控制系统。硬件部分主要由单片机指示灯、继电器、蜂鸣器等基本外围电子电路组成。它设计的优点是当水位达到一定的位置时报警器开始报警。因此在生活实践应用中具有一定的价值。 关键字超声波检测；水位控制
**大学信息学院 数字电路课程设计报告 题目：水位自动控制电路 专业、班级：电子信息科学与技术 学生姓名： 学号： 指导教师：
指导教师评语： 成绩： 教师签名：
一．任务书 二．目录 目录 1 设计目的 (4) 2 设计目的要求 (4) 3 设计方案选取与论证 (4) 4 仿真过程及结果 (5) 1 设计思路 (6) 2 现有设计方案 (6) 3 总体设计框图 (7) 5 结论故障分析及解决 (14) 6 参考文献 (15) 附录 (16)
三．内容 1. 设计目的 通过这次设计熟练对电子设计的动手技能，，提高电子设计的能力，同时也培养学生收集、整理、分析和刷选利用资料及各类信息的能力，也使得学生通过这次的设计对所学的数电和模电知识及各种电路、电路元件的功能更好的理解和运用。 2. 设计任务要求 功能：1、当水位低于最低点时，电路能自动加水。 2、当高于最高点时，电路能自动停水。 3、该电路的直流电源自行设计。（可采用W78××系列） 要求：1、选择适当的元器件，设计该电路。以实现上述功能。 2、利用Proteus绘制其电路原理图并进行仿真。 3. 设计方案选取与论证 3.1设计方案的选取： （1）继电器式自动上水控制装置 继电器式水位控制装置工作原理是通过接入220V继电器控制电路的3个探测电极来检测水位高低，使继电器闭合或开启，控制水泵电动机的开停，达到控制水位的目的，控制电路较简单，但要注意以下几点: 1)在维修水塔中的水位探测电极时，须断开主回路和控制回路电源开 来使N线带电，造成维修人员的触电危险。 2)在水塔的低水位探测电极C的引线端，必须进行N线的重复接地。接地电阻要求小于4Ω，使C点水位探测电极保持良好的零电位，以利于继电器的可靠吸合，使自控电路运行稳定。 3)在水泵向水塔供水时，由于水流的冲击，使水塔内的水位波动起伏，容易导致继电器吸合、断开的频繁跳动，影响自控电路的正常稳定运行。
控制类系统设计 ——液位自动控制系统 摘要 随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展，工业生产中传统的检测和控制技术发生了根本性的变化。液位作为化工等许多工业生产中的一个重要参数，其测量和控制效果直接影响到产品的质量，因此液位控制成为过程控制领域中的一个重要的研究方向。 液位控制是工业中常见的过程控制，它对生产的影响不容忽视。该系统利用了常见的芯片，设计并实现了液位控制系统的智能性及显示功能。电路组成简单，调试方便，性价比高，抗干扰性好等优点，能较好的实现水位监测与控制的功能。能够广泛的应用于工业场所。 液位控制有很多方法，如，非接触传感。只需要将传感器紧贴在非金属容器的外壁，就可以侦测到容器里面液位高度变化，从而及时准确地发出报警信号，有效防止液体外溢或防止机器干烧。由于不需要与液体接触且安装简便，避免了水垢的腐蚀，可取代传统的浮球传感和金属探针传感，延长寿命。而本设计是基于纯电路的设计，低成本且抗干扰性好。在本设计中较好的实现了水位监测与控制的功能。 液位控制系统是以液位为被控参数的系统，液位控制一般是指对某控制对象的液位进行控制调节，以达到所要求的液位进行调节，以达到所要求的控制精度。
1 概述 液位控制系统是以液位为被控参数的系统,是现代工业生产中的一类常见的、重要的控制过程。而传统的液位控制多采用单回路控制,并采用传统的指针式仪表来显示液位值,使液位控制的精度和显示的直观性受到限制,而随着生产线的更新及生产过程控制要求的提高,要求液位系统有高的控制性能。基于此，本系统就设计了一种电路简单，调试方便且性价比高的系统，来完成液位的自动调控。本系统主要由四部分组成：显示模块、振荡模块、传感器模块和声光报警模块，系统简单易行。 系统框图如下： 2 硬结构与功能 2.1 该设计的总体结构 该设计是一块集多种电子芯片于一体的多功能实验板，实现了液位系统的控制及显示。主要功能器件包括：电源部分的7808，定时部分的555定时器，数字分段的LM3914等。 电路原理图如下图所示：
目录 1 概述 (1) 2 系统总体方案设计 (2) 3 主要单元电路设计 (3) 3.1 电源电路 (3) 3.2 水位检测电路和水位范围测量电路 (3) 3.3 水泵开关电路及显示电路 (5) 4 元器件选型 (8) 4.1 水压传感器 (8) 4.2 比较器 (8) 4.3 稳压管 (9) 4.4 稳压芯片 (10) 4.5 普通二极管 (10) 4.6 发光二极管 (11) 4.7 三极管 (11) 4.8 电磁继电器 (12) 4.9 变压器 (14) 4.10 桥式整流电路 (14) 4.11 CD4011 (15) 4.12 迟滞比较器 (16) 结论及展望 (17) 参考文献 (18) 附录 (19)
摘要 该方案电源电路采用电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转换成直流12V电压。稳压电路由三端稳压器实现，用它来组成稳压电源只需很少的外围元件，电路非常简单，且安全可靠。水位测量和水位监测电路主要由电阻型水压传感器和迟滞比较器组成。电阻型水压传感器是最典型也是最简单的一种压力传感器。迟滞比较器不仅可以测量水位的范围，还可以防止跳闸现象的出现。水泵开关电路和显示电路主要由电流放大电路和继电器组成。继电器可以提供水泵所需要的交流电，而电流放大电路是由三极管组成，是一种比较典型的和简单的电路。用发光二极管的显示来检测水位状态和水泵的状态。 关键词水压传感器继电器比较器 1 概述 本次设计的是一个水塔水位控制电路，电路能够通过控制两个水泵实现对水位的控制。水位范围在S1～S2（S1＜S2）之间，S为实际水位。当S＜S1时，两个水泵都放水；当S1＜S＜S2时，仅一个水泵放水；当S＞S2时，两个水泵都关闭。同时本电路设计了水位检测电路，通过发光二极管的显示来检测水位状态。 我们都知道，在日常生活和工业生产中，水位控制装置有着广泛的应用。如水塔、楼房水箱、锅炉等。水位控制装置的形式有很多种，浮子开关式，电节点式，压力式，电子式，微机式等。这些装置或多或少的存在着一些缺点：浮子开关式采用机械结构，维护起来不方便；微机式控制装置，虽然操作方便，但造价较贵。本文从实用型和经济型出发，设计了一种水位控制装置，该装置结构简单，维护方便，工作可靠性能价格比优良，而且在不同程度上克服了其他方法的一些缺点。可以在经济上节约资金，降低损耗，节约资源，有很多场合下均可采用。
西安祥天和电子科技有限公司详情咨询官网https://www.doczj.com/doc/4917578920.html, 主营产品：液位传感器水泵控制箱报警器GKY仪表液位控制系统，液位控制器，无线传输收发器等 水泵液位控制电路原理图 水泵液位自动控制系统的主要由以下三个部分组成: 液位信号的采集液位信号的传输水泵控制系统 1.液位信号的采集 液位信号的采集主要是选择合适的液位传感器。液位传感器的发展从最早的电极式、UQK/GSK传统浮子、到现在的压力式、光电式和GKY液位传感器等，形成了多种液位控制方式。电极式便宜简单，但在水中会吸附杂质，使用寿命短。传统浮子与相对滑动轨道之间只有1mm 左右的细缝，很容易被脏东西卡住，可靠性较低。这些是不能在污水中使用的。光电式也不能用于污水，因为玻璃反射面脏了就会出现误判断。GKY液位传感器可以弥补这些缺陷，在污水和清水中可以使用。所以液位控制的系统设计应该根据具体使用环境慎重选择传感器，如果选择不当，将会导致控制系统故障频发，甚至瘫痪，这是导致现有很多液位自动控制系统使用不到一年就失灵的重要原因。 不同液位传感器检测液位的原理是不同的，具体可参见百度文库中“如何选择液位传感器”“什么是液位开关液位开关原理”等文章。 2.液位信号的传输 液位信号的传输可以有有线和无线两种方式。有线就是通过普通电缆线或屏蔽线传输，大部分传统液位传感器通过普通的BV线就可以了，传输信号易受干扰的压力式、电容式传感器需要用屏蔽线传输而且距离不能太远。 在传输距离远或不方便铺设传输线路的场所，需要使用无线液位传输系统。无线液位传输系统可以有多种方式：第一种是直接采用无线收发设备传输液位信号，如GKY-WX。第二种是借助于通讯网络的短信收发功能将液位信号传达到目的地，如GKY-DXSF。第三种是目前最流行一种传输方式，就是借助中间服务器平台，采用流量卡来传输液位信号，如 GKY-GPRSSF。
第一章系统基本设计 第一节引言 随着生活水平的提高,水塔自动供水系统在日常生活及工业领域中应用相当广泛，本设计应用于工厂备用水源方面使用自动供水系统, 而以往水塔水位的检测是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化进行监测，而本设计的主要作用是能够很好的节省劳动力，免去了传统的供水的繁琐，自动供水，适用于节约型经济社会。 本系统摒去一往的设计理念，将水的特殊导电性做成的水位传感器作为芯片的输入量传给芯片，经芯片处理后由继电器控制水泵的启动和停止。以确保给水、补水箱水位的平衡，并且还有指示灯来实现当前的工作状态。 第二节系统设计方案 1.2.1设计要求： 1、可以自动实现水位检测。 2、可以自动启动停止水泵。 3、有指示灯能够现实当前的工作状态。 1.2.2两种设计方案 方案一： 用单片机作为控制核心用六个液位传感器分别作为给水箱补水箱的上限位、中限位和下限位传感器，从而利用单片机采集信号、处理来控制电机起停实现补水与否和工作状态指示。 方案二： 系统以模拟，数字混合电路为核心，利用水的特殊导电性做成的水位传感器作为芯片的输入量。通过逻辑门电路的组合来实现控制。与非门电路组成给水箱控制电路实现给水箱的补水；用与门电路的组合实现补水箱控制电路，控制给给水箱补水与否；最后通过两个二极管的开通
和关断来实现电机的启动与停止以及工作指示灯的指示。 对比以上两种方案都可以实现系统要求，但方案一成本高，电路复杂，并且还需要软件的调试。考虑到系统的精度不需很高，确定选择方案二的设计。
第二章电源电路 电源采用三端稳压器结构。电路有整流、滤波及三端稳压等环节组成，如图2-1 图2-1 电源电路 第一节单相桥式整流 桥式整流电路由变压器、四个二极管组成的整流桥和滤波电容等器件组成，属于全桥整流电路。整流过程如图2-1 当u2是正半周时，二极管VD1和VD3导通，而二极管VD2和VD4截止，负载上的电流自上而下流过负载，负载上得到与u2的正半周期相同的电压。 当在u2负半周时，u2的实际极性是下正上负，二极管VD2和VD4导通而VD1和VD3截止，负载上的电流仍然自上而下流过负载，负载上得到了与u2正半周相同的电压。
课程设计名称：电子技术课程设计 题目：液位控制器的电路模拟设计 学期：2011-2012学年第2学期 专业：自动化 班级： 姓名： 学号：
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
课程设计任务书 一、设计题目 液位控制器的电路模拟设计 二、设计任务 1.检测显示液位功能。 2.控制通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换触点为市电（220V 10A） 3.实现与给定液位比较控制功能。 三、设计计划 电子技术课程设计共1周。 第1天：选题，查资料； 第2天：方案分析比较，确定设计方案； 第3～4天：电路原理设计与电路仿真； 第5天：编写整理设计说明书。 四、设计要求 1. 画出整体电路图。 2. 对所设计的电路全部或部分进行仿真，使之达到设计任务要求。 3. 写出设计说明书。 指导教师： 时间：2011年6月24
1. 方案论证 1.1 设计方案 1.2系统组成框图 2.原理及技术指标 3.单元电路设计及参数计算3.1电源电路 3.2 水位检测和水位控制电路3.2.1水位检测电路 3.2.2 水位控制电路 3.3液位显示电路 3.3.1液位显示部分结构流程图3.3.2液面显示原理 3.4 电机开关控制电路 3.5 电机状态显示电路 3. 6报警电路 4. 仿真 5. 液面控制器总原理图 6.设计小结 7. 参考文献
本液位控制器模拟电路系统具有水位手动控制、电机运转指示、超警戒报警等功能，由七部分组成，即液位检测电路、液位显示电路、液位控制电路、电机开关控制电路、电机状态显示电路、报警电路和电源电路。它采用了二极管、三极管、稳压管、继电器、三端稳压电路等多种电子元件来实现以下为各部分电路及元件原理。其中，液位检测电路是通过压电式单向测力传感器实现将水位变化产生的压力变化转换成电流信号，便于后期的处理。水位控制电路是利用电压比较器的原理实现水位的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞性来避免水位压力变化产生的跳闸现象和因水波波动而产生的不稳定信号，同时将比较结果输给下一级。电机开关控制电路是将上一级的结果反映到继电器上，同时利用继电器的特性决定电机是否工作。本系统实现了对水位得监测以及报警，采用传感器和单片机对液位进行监测、显示，精度和灵敏度都比较高，同时也给予了声音报警。电机状态显示电路是通过发光二极管的亮灭显示出电路的工作状态，加水还是在放水。报警电路是利用电压比较器的原理实现水位超过警戒值就报警的功能。电源电路采用电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转换成直流12V、5V电压。稳压电路由三端稳压器实现，用它来组成稳压电源只需很少的外围元件，电路非常简单，且安全可靠。直流电源电路对水位检测电路、水位控制电路、电机开关控制电路、电机状态显示电路、报警电路和电源电路供电，交流电源只对电机供电。 随着科技的发展人们对水位控制的需求越来越多，它不仅要具有自动控制水位的功能，而且要能手动调整水位，给人们的生产生活带来了极大的方便。此方案电路图构成简单易懂，元器件的价格便宜，性能较稳定，操作简单，具有经济前景。
水位控制电路设计 一、设计任务与要求 1、控制器能准确测量出水箱内的水位。 2、水位过低时控制器讲导通水泵自动供水，水位达到一定程度时便自动停止供水。 二、方案设计与论证 设五个水位分别为：最低水位、水箱1/3处，水箱1/2处、水箱3/4处、最高水位。五个发光二极管分别对应以上不同的水位。在水箱中插入一根绝缘棒，在绝缘棒对应位置上按上五个电极，拉出五根导线连在发光二极管上，并提供电源。若水位满过探头电极，利用不纯净水导电这一性质，电路导通，对应的发光二极管亮。利用水位是否满过电极控制水泵工作，实现自动供水功能。设水箱1/2处为水位下限点A，设水箱最高水位为上限B，当水位高于B点时，利用设计电路使水泵不导通，当水位低于B点时，水泵通过设计电路导通工作。导通关断工作可利用继电器、三极管等元件进行。 方案一、 本电路用一块555时基电路和少量外围元件，依靠电平变化来触发翻转使J吸合或释放控制电机工作。当水位低于B点时，Ic(555)
②、⑥脚电压小于1／3Vcc③脚为高电平，J吸合抽水机工作。当水位升至a点时，②、⑥脚为高电平，③脚为低电平，J释放抽水停止，在此由R1使水位保持在A、B两点之间。重要部位就是A、B两接点。为了防止氧化，我用炭棒作接点材料。要使这两点悬空离池边3～10cm，c点用螺栓固定在水泵或水管任一部位。 方案二、
在水箱绝缘棒最低水位处设一个C点，C点连接电源。当水位低于A 点或者在A、B之间的时候，利用与非门、三极管和继电器接通水泵，当水位处于B点时，A、B进入与非门，与非门输出为高电平，通过继电器导通水泵。 方案二容易成功，我们选择了方案二 三、单元设计电路与参数计算 一、电路与参数计算 图1是控制器电路图，在水箱中有两只检测探头"A"和"B"，其中"A"是下限水位探头，"B"是上限水位探头，12V直流电源接到探头"C"，它是水箱中储存水的最低水位。 下限水位探头"A"连接到晶体管T1(BC547)的基极，其集电极连到12V 电源，发射极连到继电器RL1，继电器RL l接入与非门N3第○13脚。同样，上限水位探头"B"接到晶体管T2的基极(BC547)，其集电极连到12V电源，发射极经电阻R3接地，并接入与非门N1第①、②脚，与非门N2的输出第④脚和与非门N3的第○12脚相连，N3第①脚输出端接到N2第⑥脚输入端，并经电阻R4与晶体管T3的基极相连，与晶体管T3发射极相连的继电器RL2用来驱动电动机M。 当水箱向水位在探头A以下，晶体管T1与T2均不导通，N3输出高电平，晶体管T3导通，使继电器RL2有电流通过而动作，因而电动机工作，开始将水抽入水箱。当水箱的水位在探头A以上、探头B以下时，水箱中的水给晶体管T1提供了基极电压，使T1导通，继电器RLl得电吸合N3第○13 脚为高电平，由于晶体管T2并无基极电压，而处于截止状态，N1第①、②脚输入为低电平，第③脚输出则为高电平，而N2第⑥脚输入端仍为高电平，因而N2第④脚输出则为低电平，最终N3第11脚输出为高电平，电动机继续将水抽入水箱。 当水箱的水位超过上限水位B时，晶体管T1仍得到基极电压，继电器RLl吸合。N3第○13脚仍为高电平，同时，水箱中的水也给晶体管T2提供基极电压使其导通，Nl第①、②脚输入端为高电平，
目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求 (1) 三、设计方案 (1) 四、设计组成及原理分析 (4) 五、元器件的选用及其参数 (12) 六、设计总结 (12) 七、参考文献 (14)
一、设计目的 本课程设计是在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。培养学生利用模拟、数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力，使学生积累实际电子制作经验，目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。 二、设计要求 1）设计制作一个带保护装置的水塔自动进水逻辑电路。 2）要求有水满、进水、水量不足指示，当水位低时要自动进水，满时要及时断电停水，水位过低时能停止出水。 三、设计方案 1.设计方案分析 每部分电路都有其相应功能：首先有信号产生部分产生整个电路的输入信号，该信号经过信号处理之后，输出其他电路的控制信号，控制其他电路工作，电机控制电路部分接收到有信号处理电路输出的有效控制信号后正常工作驱动电机转动抽水，使水位上升，而水位的变化又直接关系到信号的产生，因此有个循环的过程，即使水位保持在一定范围内，水位显示电路接收到有效信号后驱动显示器工作，使其显示该时刻的水位；水位超限时输出为电机停止的有效控制信号使
上水电路停止工作。由“信号产生→信号处理→电机控制→水位变化→信号产生”这个循环就能使水塔具有自动控制水位的能力。 方案一、 通过NE555接成施密特触发电路，利用v1-v0电压传输特性就可以达到水塔自动进水，不会产生水满而溢出的目的。 自动进水：当水位下降低于A点时，A点悬空。IC的2脚低于1／3Ｖｃｃ，其3脚输出高电平，水塔被启动，水位逐渐上升。 中间保持：当水位上升到Ａ点到Ｂ点之间时，此时P点电位控制在1／2Ｖｃｃ左右，触发器保持原来的状态不变。因为此时电路不工作，所以水位一直保持在A点与C点之间，不再上升。 停止进水：当水位达到C时，此时输出信号V0变为低电平，致使后续电机上水电路不工作。 以上过程形成循环，在正常情况下一直保持水塔水位大于下限水位。
课题名称：水箱水位控制系统设计专业：电气工程及其自动化学号： 姓名：
水箱水位控制系统设计 摘要 本设计主要基于单片机的硬件电路设计,实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能的控制系统。本控制系统由A/D转换部分、单片机控制部分、数码显示部分、电机驱动部分、电机控制部分等构成。同时对各个部分进行了详细的论述。在设计中对水塔水位控制原理进行分析,选用AT89C51单片机作为控制水塔水位的处理芯片,由AT89C51的P1口直接来控制.设计方案采用模块化程序设计方法,结合程序流程图,编写程序代码,最后利用KEIL公司的u Vision3软件及伟福仿真软件进行仿真实验,达到单片机自动控制水塔水位变化的目的. 关键词：单片机，水塔水位控制原理，AT89C51，伟福仿真软件
目录 前言 (1) 第1章设计内容 (2) 1.1 设计要求 (2) 1.2 方案设计 (2) 第2章硬件电路设计 (3) 2.1 系统框图设计 (3) 2.2 系统原理 (4) 第3章水塔水位控制系统的硬件电路设计 (5) 3.1 水位检测电路 (5) 3.2 水位显示电路 (5) 3.3电机控制电路 (6) 3.4振荡电路和复位电路 (7) 3.5声光报警电路 (7) 第4章软件程序设计 (8) 4.1 系统主程序流程图 (8) 4.2编写C程序 (9) 第5章硬件制作与调试 (10) 结论 (11) 附录 (12) 仿真总图 (12) 源代码 (13)
前言 水塔是在日常生活和工业应用中经常见到的蓄水装置，在我们的生活中起到了重要的作用，而水基于单片机的水塔水位控制系统使水塔水位自动保持在一定的位置，通过对其水位的控制对外供水，以满足需要。塔里面的水位控制是一个水塔发挥作用的关键。该系统使用水位传感器对水塔水位进行检测并将检测到的信号传给单片机来进行处理，通过调整定时器的定时时间来增大或者缩小占空比，并编写程序加以控制，从而实现电机的调速。最后，使用液晶屏显示当前水位状态以及电动机的转速。该系统通过了报警模块来实现了过低水位蜂鸣器鸣笛报警、过低警戒水位自动处理、正常水位蜂鸣器鸣笛报警以及正常水位处理。本系统适应在不同的用水场合下的用水速度需要，节省工作时间，提高了整体工作的效率，实现水塔水位的自动控制。 液位控制是工业控制中的一个重要问题，针对液位控制过程中存在大滞后、时变、非线性的特点，为适应复杂系统的控制要求，人们研制了种类繁多的先进的智能控制器，模糊PID控制器便是其中之一。模糊PID控制结合了PID控制算法和模糊控制方法的优点，可以在线实现PID参数的调整，使控制系统的响应速度快，过渡过程时间大大缩短，超调量减少，振荡次数少，具有较强的鲁棒性和稳定性，在模糊控制中扮演着十分重要的角色。
过程控制工程实训设计报告 题目：水塔水位控制系统 院系：电气信息工程系专业：电气工程及其自动化 2012年10月10日
过程控制工程实训设计报告 一、选题目的和意义： 水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，传统供水系统大多采用水塔、高位水箱或气压罐式增压设备，用水泵以高出实际用水高度的扬程来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和能耗。现研究设计的水塔水位控制系统采用变频调速恒压供水系统，实现水泵无级调速。依据用水量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，是当今先进、合理的节能型供水系统。 供水是一个关系国计民生的重要产业。随着社会的发展和人民生活水平的提高，对城市供水提出了更高的要求，要满足及时、准确、安全保证充足供水，如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，为此必须进行水塔水位控制自动化系统的改造。由于当前可编程序控制器(PLC)技术已日趋成熟,因而考虑利用它来实现水塔/水箱供水控制。多年来，可编程控制器（简称 PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃，今天的 PLC 在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。可编程控制器(PLC)是以计算接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC 的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知机技术为基础的新型工业控制装置。因其高可靠性和较高的性价比在工业控制中得到广泛的应用。 本文针对目前比较流行的控制技术，利用PLC 和传感器构成了水塔水位的控制系统。改造后的水塔水位自控系统，实现水塔水位自动控制系统，远程监控，实现无人值守，提高了供水质量。 学生姓名任务分工学生姓名任务分工
郑州轻工业学院 课程设计说明书题目水位检测电路设计 姓名： ____________________ 院（系）： ________________ 专业班级： _________________ 学号： ____________________ 指导教师： _________________ 成绩：__________________________ 时间：2013年06月03日至2013 年_06_月_17_日
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目：水位检测电路设计 专业班级：电子科学与技术10-1班姓名： 学号: 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 报警电路在人们的生产生活中有着重要作用。水位检测是自然界和一般工业界不可缺少的一种检测系统。本设计主要实现以下功能。 1. 利用LED指示灯显示水位（最低水位、1/4、1/2、3/4、最高水位）。 2. 达到最咼水位时，自动报警。 参考文献： [1] 张毅.自动检测技术及仪表控制系统.北京：化学工业出 社,2004.11 [2] 金伟.现代检测技术.北京：北京邮电大学出版社，2006.2 [3] 王兆安.电力电子技术.北京：机械工业出版社，2006.5 完成期限：2013.06.03-2013.06.17_ 指导教师签名：张晓冬 课程负责人签名：杨坤
2013年06月01日
目录 1 概述 (2) 1.1 检测技术 (2) 1.2 水位检测技术的应用与发展 (2) 1.3 水位检测系统设计的意义 (3) 2 系统方案设计 (3) 2.1 设计方案 (3) 2.1.1 硬件电路图 (3) 2.1.2 硬件设计原理 (4) 2.2 整流电路的设计 (4) 3 元器件的介绍与参数计算 (5) 3.1 发光二极管 (5) 3.2 电阻 (7) 3.3 三极管 (7) 3.4 蜂鸣报警器 (7) 3.5 整流二极管 (8) 3.6 变压器 (8) 4 硬件焊接 (9) 5 AltiumDesigner 电路设计 (12) 6 结论 (13) 参考文献 (14) 附录元器件清单 (15)
液位自动控制器电路图 2013-07-29 | 阅：1 转：190 | 分享 修改 液位自动控制器电路图 工业变频2008-12-15 11:30:47 阅读1167 评论0 字号：大中小 本例介绍的液位自动控制器采用分立元件制作而成，其特点是液位检测电极上只通过微弱的交流电流，电极不会产生电解反应，使用寿命较长。 电路工作原理 该液位自动控制器电路由电源电路和液位检测控制电路组成，如图所示。 图液位自动控制器电路 电源电路由电源开关S1、电源变压器T、整流桥堆UR1、UR2和滤波电容器C1、C2组 成。 液位检测控制电路由检测电极a～c、控制按钮S2、S3、电阻器R1～M、晶体管V1、V2、
发光二极管VL1、VL2、继电器K、交流接触器KM和二极管VD组成。 接通电源后，交流220V电压经T降压后，在T的W2绕组和W3绕组上分别产生交流6V电压和交流12V电压。交流12V电压经UR2整流及C2滤波后，为Κ及其驱动电路提供 ＋12V工作电压，同时将VL1点亮。 在储液池内液位低于下限时，电极a～c均悬空，T的二次绕组与整流滤波电路之间的回路处于开路状态，V2处于截止状态，V1饱和导通，K通电吸合，其常闭触头K1断开，常开触头K2接通，KM吸合，加液泵电动机M通电开始工作，同时VL2点亮。当储液池内液位上升至电极c处时，电极a和电极c通过液体的电阻接通，T的V2绕组上的交流6V电压经URI 整流、C1滤波及R1限流后加至V2的基极，使V2导通，V1截止，K和KM释放，加液泵电动机M停转。同时VL2熄灭，K的常闭触头K1又接通。 当液位再次下降至电极a、b以下时，K和KM再次通电工作，电路进人下一个工作循环下。 S2为手动停止按钮，S3为手动强制运行按钮。在液位处于上、下限之间时，通过S2和 S3可任意停止或起动加液泵电动机。 元器件选择 R1～R4选用1／4W的金属膜电阻器或碳膜电阻器。 C1和C2均选用耐压值为25V的铝电解电容器。 VD选用1N4007型硅整流二极管。 VL1和VL2均选用φ5mm的发光二极管。 V1选用58050或3DG12型硅NPN晶体管；V2选用59014或3DG6型硅NPN晶体 管。 UR1和UR2均选用1A、50V的整流桥堆。 K选用JRX-13F型12V直流继电器。 KM选用CDC10型220V交流接触器。 S1选用5A、220V的电源开关；S2和S3均选用动合按钮。 T选用5～SW的电源变压器。 电极a～c可使用不锈钢制作。本例介绍的液位自动控制器，电路简单易制，无需调试， 可用于各种工矿储液池的液位检测与控制。 电路工作原理
摘要 水塔水位控制电路 不论社会经济如何飞速，水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失，从而对供水系统提出了更高的要求，满足及时、准确、安全充足的供水。如果仍然使用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，由此必须进行自动化控制系统的改造。从而实现提供足够的水量、平稳的水压。 水塔有高、中、低三个控制水位计和最高、最低两个报警水位计，水塔泵房内安装有三台交流异步电动机水泵，要求降压起动。三台水泵电动机正常情况下只运转两台，另一台为备用。当水位在高、中时可以自动水位，起动一台水泵电动机，当水位在中、低水位时，起动两台水泵电动机；当两台水泵电动机中的某台机组损坏时，备用机组要能立即自动降压起动，投入运行，并报警。 为了防止备用机组因长期闲置而出现锈蚀等故障，要求备用机组能随意设置和随机切换。正常情况下，自动控制时，三台水泵电动机中运转两台水泵电动机和备用的另一台水泵电动机的选择是随机的。手动控制时，可以任意选择。设计中要有和每台水泵电动机机组相对应的状态监视指示灯。 一控制方案
PLC和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统原理。 在控制系统启动后，当水塔水位小于最低水位时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号产生报警，报警指示灯启动。当水塔水位处于低水位与中水位之间时，PLC收到信号后5s后随机启动两台水泵电动机，如果当两台水泵电动机中的某台机组损坏时，备用机组要能立即自动降压起动，投入运行，并报警；当水塔水位处于高水位与中水位时，PLC收到信号后5s后随机启动一台水泵电动机。当水塔水位高于最高水位时，液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出，PLC在收到信号产生报警，报警指示灯启动。当处于手动控制时，任意选择电机工作。 水塔液位指示 当水位处于最低水位时，输入继电器00002启动，此时，最低水位报警输出01101激活，发出低水位报警信号；同理，当水位处于最高水位时，输入继电器00006启动，此时，最高水位报警输出01102激活，发出高水位报警信号；当水位处于高水位时，输入继电器00005导通，当水位处于中水位时，输入继电器00004导通，当水位处于低水位时，输入继电器00003导通。 水泵的降压启动 当电机启动后，主继电器吸合，星型继电器开始工作，此时定时器开始计时，5s后星型继电器停止工作，三角型继电器开始工作。整个控制时间通过定时器来控制。 机组手动控制 水塔选择手动控制，继电器00100打开，程序执行跳转指令，当输入继电器00101导通时，1#和3#水泵启动；当输入继电器00102导通时，1#和3#水泵启动；当输入继电器00103导通时，1#和3#水泵启动； 机组的自动控制 当输入继电器00100不导通时，水塔处于自动控制状态。当水塔处于中水位和高水位之间时，随机两台水泵启动，当水塔水位处于中水位和低水位之间时，一台水泵启动。 水泵的随机启动原理如下：当系统启动后，程序执行加法指令，当产生的随机数与3相除，得到的商存入202中，将余数存入203中。得到的任意数字与1比较，当大于1时，设置201.05激活，同时201.06和201.07复位，此时1#和3#水泵工作；当等于1时，设置201.06激活，同时201.05和201.07复位，此时1#和2#水泵工作；当小于1时，设置201.07激活，同时201.05和201.07复位，此时2#和3#水泵工作； 工作机组故障，备用机组启动 当工作中的某一台电机出现故障后，输出端口01103激活，备用泵启动报警。设计方案如下：当1#泵在工作的时候发生故障，此时常闭接点201.01激活，同时，在常开接点201.05和201.06导通的情况下，即1#电机处于工作模式下，输出端口01103激活，备用泵启动报警。同时，当1#电机出现故障的时候，常闭接点201.01导通，从而使输出端201.02和201.03导通，自动启动备用电机； 同理，当2#泵在工作的时候发生故障，此时常闭接点201.02激活，同时，在常开接点201.06和201.07导通的情况下，即2#电机处于工作模式下，输出端口01103激活，备用泵启动报警。同时，当2#电机出现故障的时候，常闭接点201.02导通，从而使输出端201.01和201.03导通，自动启动备用电机； 当3#泵在工作的时候发生故障，此时常闭接点201.03激活，同时，在常开