基于单片机的水箱液位监测控制系统设计论文毕设论文

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摘要

液位监测系统在很多的地方都会用到,例如在工厂的生产当中,液位控制是否得当就会影响生产产品的质量和美观,在生活当中,我们离不开水的利用,常常需要对水箱或水塔水位的监测,液位监测系统也与我们的生活息息相关,它关系着我们生活的品质和效率,所以我们要对液位进行连续的监测和控制。

本文的设计的是利用AT89C51单片机实现对水箱液位监测,通过分析领域条件下,在其系统中通过液位变送器获取信息(4-20mA),其采集电流太小而不容易测量,所以需要用放大电路对其放大,通过处理后,由模数转换变换为二进制数传入单片机,它可以对数据进行实时的处理。并在本文的软件设计当中介绍了本次系统的电路原理图和软件编写时所需的流程图,然后通过显示电路把采集到的液位高度值显示给我们。

最后通过Keil C51软件编写出本次系统所需要的程序,同时在Proteus软件里进行仿真,实现了对液位监测。通过该设计的运用,满足了间接测量,自动的控制及其管理的目的。

关键词:单片机;液位控制;Proteus仿真

Abstract

Liquid level monitoring system are used in many places, such as in the production of the factory, liquid level control properly will affect the production of products, the quality and appearance, in the life, we can use of water, often need to the water tank or water tower water level monitoring, liquid level monitoring system is closely related with our life, it relates to the quality and efficiency of our lives, so we have to continuously monitor and control the liquid level.

The design is implemented by AT89C51 SCM of water level monitoring, through the analysis of field conditions and in the system through the liquid level transmitter (20mA) to obtain information, the current collection is too small and not easily measured, so it is necessary to amplifier circuit for amplifying the, through processing, by the modulus transform as a binary number of incoming MCU, it can real time of data processing. And in the design of software in this article introduced flow chart of the system circuit schematic diagram and software compiling, and through the display circuit the collected liquid height values are shown to us.

At last, the program of the system is written by C51 Keil, and the simulation is carried out in the Proteus software, and the liquid level monitoring is realized. Through the application of this design, it can meet the indirect measurement, and the purpose of the control and management.

Keywords:SCM; liquid level control; Proteus simulation

目录

第一章绪论 (1)

1.1课题研究目的及意义 (1)

1.2国内外研究及发展现状 (1)

1.3课题研究方案 (2)

第二章液位检测技术及工作原理 (4)

2.1液位检测技术的概述和传感器种类 (4)

2.2传感器选型及其工作原理 (5)

第三章系统的硬件电路设计 (7)

3.1单片机 (7)

3.2前置放大器电路 (8)

3.3A/D转换器电路 (9)

3.4晶振 (11)

3.5看门狗电路 (12)

3.6键盘电路 (13)

3.7显示电路 (14)

第四章软件设计 (16)

4.1软件结构流程图 (16)

4.2显示计算 (17)

4.3P ROTEUS仿真及结果 (17)

第五章总结 (19)

参考文献 (20)

谢辞 (27)

第一章绪论

在现代化的生产中的每个生产细节中都会运用到对水位高低的监测,随着技术的发展,我们对它的精度要求也越来越高了,而且还要适应于不一样的环境里面,例如高温、高压、强腐蚀等环境,其中它的精度也影响着工业生产的质量,所以液位监测控制系统对于我们工业生产当中起着很大重要的作用,对这个系统的研究也慢慢的得到我们重视。液位的监测和控制是以物理学、控制理论、电子技术、硬件所结合的一门自动化技术,也是随着适应现代工业生产而运应而生的产物。

自从计算机技术在二十世纪九十年代在我国得到很快的发展之后,性能不断提高,计算机技术也广泛的运用于我国工厂的生产里面,使我们国家的工业生产省出很多人力和生产出的产品更加优质,同时随着科学技术的发展,一些高精度的液位变送器也随之出现,增强了我们对液体的测量水平。

例如本文介绍的单片机技术在大规模集成电路的发展后,单片机技术变得更加的完美,它具有强大的应用手段、低成本、体积小等特点,其强大的性价比和便宜的控制手段吸引着越来越多的客户,计算机的发展也提供给我们更多的控制方式,同时也提高了控制的效率和精度。

1.1 课题研究目的及意义

本课题来自于现实的生产当中,液位是各个行业生产中很重要的被控参数。在实际生产中,监测与控制的精度直接关系着我们的生产水平、成本、经济收益和设备的安全系数。那么,对液位监测系统的研究和开发在生产当中就显得非常的重要和关键。本课题是基于单片机实现对水箱里水的高度的控制,不仅对于工厂各种环境有着很好的适应性,而且还能进行远距离传输,随时对液位进行计算机控制,这样很大程度上减小人工方法的失误,同时也提高在工厂生产过程里的安全性和效率,而且也能对液位这个参数也能进行了精确且智能的监测。

1.2 国内外研究及发展现状

液位监测控制系统在我国虽然起步比较晚,但是随着我国经济的快速发展,国家增加了各个基础行业的金钱投入,相应的技术也得到了很大的发展。例如在