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1绪论 .. (2)1片机高塔水位控制系统 (2)2术参数和设计任务： (2)3设计背景 (2)4设计意义 (3)2 51单片机基础 (4)2.1单片机概述 (4)3硬件设计 (6)3.1、单片机最小系统电路设计 (6)3.2、水位检测传感器的选用 (7)3.3、稳压电路的设计 (8)3.4、光报警电路的设计 (8)3.5、水泵的介绍 (9)3.6、继电器控制水泵加水电路 (10)3.7、电源电路 (12)4设计语言及软件 (13)4.1汇编语言介绍 (13)4.2wave6000软件介绍 (13)4.3Proteus软件介绍 (15)5软件设计 (18)5.1、系统原理 (18)5.2、系统结构图 (18)5.3、控制方案说明 (19)5.4、系统组成及原理 (19)5.5系统总原理图 (21)5.6系统总程序如下 (22)5.7低水位的程序设设计 (24)5.8中水位程序设设计 (24)5.9高水位程序设设计 (24)5.10故障程序设设计 (25)总结 (26)参考文献 (27)1绪论1片机高塔水位控制系统本课程设计要求：在高塔的内部我们设计一个简易的水位探测传感器用来探测三个水位，即低水位，正常水位，高水位。
低水位时送给单片机一个高电平，驱动水泵加水，红灯亮；正常范围的水位时，水泵加水，绿灯亮；高水位时，水泵不加水，黄灯亮。
本设计过程中主要采用了传感技术、单片机技术、光报警技术以及弱电控制强电的技术。
2术参数和设计任务：1、利用单片机AT89C2051实现对高塔进行水位的控制；2、把水位探测传感器探得高塔中的水位送给单片机以实现对水泵加水系统和显示系统的控制；3、光报警显示系统电路，采用不同颜色的发光二极管来表示不同的水位情况4、水泵加水电路由继电器进行控制；5、分析工作原理，绘出系统结构原理图及流程图；3设计背景目前，水位控制在日常生活及工业领域（工厂，农场，学校等用水量大的场所）中应用相当广泛，比如水塔，地下水，水电站情况下的水位控制。
我国地处季风气候区，暴雨洪水频发。
受季风气候影响，我国大部分地区夏季湿热多雨、雨热同期，不仅短历时、高强度的局地暴雨频繁发生，而且长历时、大范围的全流域降雨也时有发生，几乎每年都会发生不同程度的洪涝灾害。
因此，完善的水情监测有助于中心站实时监测各地水情，并对各种突发状况做出及时、合理的措施来防止灾害的发生和降低灾害所造成的破坏。
本次设计以AT89C51芯片为核心，辅以相关的外围电路，设计了以单片机为核心的水情监测系统。
系统由12V直流电源供电。
在硬件方面，除了单片机外，采用SDI-12总线来连接多个传感器，通过TDC40 (SDI-12 to RS232转换器)将传感器采集到的水情数据发送到单片机PO口，单片机通过FLASH存储实时数据，亦可通过PSTN, GSM、北斗卫星、海事卫星等通信信道将采集到的水情数据传输到中心站。
在软件方面，采用C语言编程。
通过对单片机程序设计实现对水情监测系统的整个水情数据的采集、存储和传输程序进行监测、判断和控制以及人机交换。
关键词: 单片机 SDI-12 数据采集水情监测C hina is located in the monsoon climate zone and torrential rain and flood often happens .Affected by this monsoon climate, most of our region is hot wet and more rain in summer .Not only for short duration, high strength local rainstorm often happens, but also rain in wide range of the valley with long duration often happens .Annually, floods disaster happens in large range of our nation with varying degrees. Therefore, Perfect hydrological monitoring can help real-time monitoring hydrological in all regions with the central station and Make timely and reasonable measures for a variety of unexpected situations to prevent disasters and reduce the damage caused by disasters.The design use the AT89C51 chip as the core, combined with the necessary peripheral circuits .We design the hydrological monitoring system with 51 MCU as a core. It consists of 12V DC power supply. On the hardware side, in addition to MCU, It uses SDI-12 bus to connect multiple sensors .Collected by TDC40(SDI-12 to RS232 converter) the water level sensor data is sent to the MCU ports PO .The MCU use FLASH to store real-time data and transport the collected water level data to the central station through communication channel, such as the PSTN, GSM, COMPASS satellite, maritime satellite and so on. On the software side, we use C language for programming. By programming on the MCU, we realize hydrological monitoring system for the entire hydrological data collection, storage and transport procedures for monitoring, to determine and control and human exchange.Key word:MCU SDI-12 data acquisition water level monitoring目录第一章绪言 (1)第二章单片机89C51简介 (2)第一节单片机的特点 (2)第二节单片机89C51介绍 (2)第三章基于单片机的水灾监测技术 (4)第一节AT89C51内部结构 (4)第二节AT89C51引脚及功能 (5)第三节时钟震荡电路设计 (7)第四节电源电路设计 (7)第四章A/D转换器TLC2543 (12)第一节TLC2543的编程要点 (12)第二节TLC2543与51系列单片机接口 (13)第三节数据采集程序设计 (14)第五章系统设计 (16)第一节系统设计思路 (16)第二节系统设计框图 (16)第三节系统硬件设计 (17)第四节系统软件设计 (17)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪言目前，国内许多水文站监测水位和降雨量仍采用人工方法。
基于单片机的水位检测控制系统设计学院：专业：姓名：指导老师：信息学院自动化刘翔学号：职称：0901********盛珣华曹宇教授助理工程师中国·珠海二○一三年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于单片机的水位检测控制系统设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
本人签名：日期：年月日基于单片机的水位检测控制系统设计摘要随着社会和科技的进步，以及人们的生活标准水平逐步的提高与发展，方便的全自动控制系统生活的开始逐步进入到我们的生活，单芯片微型计算机发展是其中的一个重要分支，具有高可靠性，高性能价格比，低电压，低功耗等优点，以单片机为核心的自动化控制系统已经赢得了广泛的应用范围。
本设计是基于单片机的水位检测控制系统设计。
设计系统的目的在于应用单片机的自动运行技术，使得水塔中的水位始终保持在一定范围内，以保证连续正常的供水。
本设计是以AT89C51单片机为核心部件的水塔水位检测控制仿真系统设计的，用以检测水位并进行控制、处理以及报警功能，并在Proteus仿真软件环境中仿真测试。
结果表明，设计的系统具有良好的检测和控制功能，方便移植性和可扩展性。
关键词：水位控制单片机报警Based SCM the water level detection control system designAbstracWith the social and technological progress, as well as the level of people's standard of living gradually improve with the exhibition, and the convenience of automatic control system for the beginning of life gradually into our lives, single-chip microcomputer development is an important branch,the advantages of high reliability, high performance and low cost, low-voltage, low-power microcontroller as the core of the automation control system has won a wide range of applications.The title of the graduate design microcontroller-based water level detection and control system design, three metal rods into the water used to detect the signal, the conductivity of the water, can see that the water level changes. Under normal circumstances, the water level should be kept within a certain range changes, the water level does not exceed the stipulated upper and lower limits, in the event of a system failure, should be promptly cut off electrical power, and there should be sound and audible alarm signals of the light-emitting diode. Design System aimed the application microcontroller run automatically, so that the water level in the water tower always maintained within a certain range in order to ensure the continuous normal water. The design is based on AT89C51 microcontroller as the core components of the water tower water level detection and control simulation system designed to detect water level control, processing, and alarm functions, and Proteus simulation software environment simulation testing. Experimental results show that the design of the system has a good detection and control functions, portability and scalability.Keywords:Level controlmicrocontroller alarm目录1前言 (1)1.1.本设计在国内发展概况 (1)1.2国外发展概况 (1)1.3设计目的 (2)1.4设计意义 (2)2总设计 (2)2.1设计的技术要求 (2)2.2应解决的主要问题 (3)2.3设计原理 (3)2.4方案选择 (3)2.5给定参数 (5)2.6整体方案设计 (5)2.7优点和特色 (6)2.8创新点 (7)2.9系统运行过程可能存在的问题 (7)2.9.1现场数据经过DTU发送后在远程监控室接收不到 (7)3硬件介绍 (7)3.1光电耦合器4N25 (7)3.1.1工作原理 (7)3.1.2主要性能 (8)3.1.3引脚图和引脚名称 (8)3.1.4极限参数 (8)3.2单片机芯片STC90C516RD+ (9)3.2.1芯片简介绍 (9)3.2.2芯片STC90C516RD+引脚 (9)3.2.3主要性能 (10)3.3电磁继电器 (11)3.4蜂鸣器 (11)3.5远程通信模块DTU (12)3.6液位高度传感器 (12)4组态软件 (13)4.1组态概况 (13)4.2组态设计 (13)5软件设计 (17)5.1Keil软件 (17)5.2程序方框图 (17)5.3程序设计 (18)5.4I/O口的分配 (18)5.5子程序 (18)5.5.1延时子程序 (18)5.5.2报警子程序 (19)5.5.3初始化子程序 (20)5.4主程序 (20)6结论 (22)参考文献 (23)谢辞 (24)附录 (25)程序代码 (25)1前言1.1.本设计在国内发展概况国产水位监测仪主要有浮筒式水位仪、压力传感器式水位仪、超声波式水位仪等，在功能齐全、性能稳定等方面，虽然与国际上先进的同类型产品存在一定差距，但是却可以基本满足水位监测及控制的需要。
2017年12月浅谈基于单片机的水位监测报警系统设计丛佳伟郭健（黑龙江八一农垦大学电气与信息学院，黑龙江大庆163319）摘要：本水位检测报警系统使用直流电源供电，利用发光二极管以及蜂鸣器实现报警功能。
主要采用51单片机芯片，将控制系统写入单片机中，使其发挥相应的功能，以及相关电路元件形成监测报警电路，操作简单便利。
并且由于采用单片机技术，所以该水位监测报警系统存在电路简单，耗能低，准确性高等优点。
关键词：单片机控制；监测电路；报警电路在日常的工业以及农业生产过程中，经常会须要我们对液体的水位进行测量需，伴随着工业技术的发展，低温液体应用十分宽泛的使用，在各种应用中都应保证其水位。
目前市场卖的水位监测报警系统价格昂贵、能耗大、准确性低，因此设计一种简单、低耗、准确性高的水位监测报警系统具有很大的意思。
1设计思想本设计是以STC89C51单片机为核心设计的一种水位控制系统。
该项设计是以单片机的硬件设计以及软件设计为基础的，完成测量电路、液体水位控制以及水位显示和蜂鸣器报警系统。
1.1工作原理通过插入水中的四个金属棒获取检测信号，来了解水位的变化情况。
在正常的工作情况下，应该保持水位在安全水位线以内，当水槽里的水位在水位较低的时候传感器传给稳压电路一个低电平，低电平通过稳压电路里的PNP 三极管、电容、电阻转换成低电平。
单片机收到低电平，表示水箱里没有水了需要系统开始运作，给水箱加水，蜂鸣器报警。
水位达到高水位时传感器同时传送给单片机一个低电平，红灯闪烁频率加快，蜂鸣器报警频率加快。
同理，水位从高水位下降时，水位离开高水位线时，高水位传感器探头与电源断开，传感器输出低电平给单片机。
2系统硬件设计2.1传感器模块传感器占据了至关重要的作用，它直接反映了水位高度，对水位控制的准确性产生了十足的影响。
利用水的导电性。
水存在着导电性，在设计过程中可以通过水位在一定高度时，其内电流的导通和断开来解析出水位处于何种高度内。
基于单片机的水位雨量自动检测系统的设计设计概述本文介绍了一种基于单片机的水位雨量自动检测系统。
该系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块组成。
系统可以实时监测水位和雨量，并将数据显示在LCD屏幕上。
此外，该系统还具有数据存储功能，可以将数据存储在系统存储器中。
通讯模块可以让用户通过远程访问来获取数据。
系统硬件设计该系统的硬件设计包括传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块。
传感器使系统能够检测水位和雨量。
该系统使用超声波传感器来检测水位，并且使用雨量传感器检测雨量。
这些传感器将数据传输到单片机上。
单片机是系统的核心。
它从传感器中读取数据，并在LCD显示器上显示水位和雨量的实时值。
这个系统使用ATmega16单片机作为主控制器。
这个单片机还可以存储数据，并与通讯模块进行通信。
LCD显示器用来显示系统检测到的水位和雨量。
它可以显示当前值、历史值和报警信息。
存储器用来存储检测到的数据。
这个系统使用EEPROM作为存储器。
EEPROM可以存储长期的数据，并且不会丢失数据。
通讯模块用于远程管理系统。
用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据。
软件设计该系统的软件设计主要包括传感器读取模块、数据存储模块、报警模块和通讯模块。
传感器读取模块负责从传感器读取水位和雨量数据。
该模块使用ATmega16的IO口来读取数据，并将读取到的数据传输到单片机上。
数据存储模块负责将检测到的数据存储在EEPROM中。
这个模块使用单片机的存储器来存储数据，并可以通过通讯模块进行访问。
报警模块在检测到预设的水位或雨量阈值时触发。
当达到阈值时，该模块会向用户发送警报信息。
通讯模块负责将数据传输给用户。
用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据，并可以远程控制系统。
实验结果本系统在实验中能够准确地检测到水位和雨量，并通过LCD显示屏及时显示检测到的值。
数据存储功能能够有效地存储检测到的数据，预警功能在达到预设值时能够发出警报。
摘要现代传感技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术和新工艺、新材料的发展为智能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。
在工业、国防、科研等许多应用领域，智能检测系统发挥着越来越大的作用。
随着社会的进步、生产工艺和生产技术的发展，人们对液位的检测与控制提出了更高的要求。
而新型电子技术微电子技术和微型计算机的广泛应用于普及，单片机控制系统以其控制精度高，性能稳定可靠，设置操作方便，造价低等特点，被应用到液位系统的控制中来。
本设计用液位检测集成芯片LM1042、A/D转换芯片A/D574A、继电器、水泵，以及AT89C51单片机作为主控元件的液位检测与控制的原理、电路及监控程序。
用LM1042液位检测集成芯片测量液位，具有测量精度高、速度快、可靠、稳定等优点；采用单片机来控制液位信息的采集，并且计算出真实液位值，通过运算判断是否超限报警，使检测与控制具有更高的智能性。
关键词：AT89C51；AD574A；液位检测；LM1402；超限报警；继电器；水泵.ABSTRACTModern sensing technology, electronic technology, computer technology, automatic control technology, information processing technology and new technology, new material for the development of the intelligent detection system development has brought an unprecedented miracle. In industry, national defense, scientific research and many other fields of application, intelligent detection system is playing the more and more major role. Along with the progress of the society, the production technology and production technology development, the people to the level of test and control put forward higher request. And the new electronic technology of microelectronics technology and microcomputer's widely used in popularity, single-chip microcomputer control system with its high control accuracy, high performance is stable and reliable, setting, convenient operation, cost low characteristic, has been applied to the liquid level control systems. This design with liquid level detection integrated chips LM1042, A/D converse.Keywords: AT89C51; AD574A; The liquid level detection; LM1402; Overrun alarm; Relay; Water pump.目录第一章绪论 (1)1.1水位检测技术的应用与发展 (1)1.2水位检测系统设计的意义 (1)1.3本设计研究的内容和方法 (1)第二章系统硬件设计 (3)2.1系统总体功能概述 (3)2.2核心芯片的选择 (4)2.3硬件原理图 (10)第三章系统软件设计 (15)3.1软件功能概述 (15)3.2主程序设计 (16)3.3定时器T0中断服务程序 (17)3.4A/D转换子程序 (18)3.5LED显示子程序 (18)第四章结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)江西理工大学2011届专科毕业论文（专科）附录一主程序代码 (22)附录二电路图 (26)附录三PCB版 (27)。
基于单片机的水位监测系统的设计与实现一、引言水位监测在许多领域都具有重要的作用，如水利工程、环境监测、农田灌溉等。
传统的水位监测方法存在着人工操作困难、数据处理复杂等问题。
因此，设计一个基于单片机的水位监测系统以自动化地实现水位的监测和数据采集具有重要意义。
二、系统设计2.1 系统概述本水位监测系统通过使用单片机作为中心控制器，借助传感器实时采集水位信息，并通过显示屏进行实时展示。
2.2 硬件设计2.2.1 单片机选择根据任务要求，选择适合的单片机进行设计，常见的单片机有STM32系列、Arduino、Raspberry Pi等，本设计选择STM32作为中心控制器。
2.2.2 传感器选择根据实际需求，选择合适的水位传感器，常见的有浮子式水位传感器、压阻式水位传感器等。
本设计选择压阻式水位传感器。
2.3 软件设计2.3.1 程序流程编写相应的程序，实现水位数据的采集和处理，以及显示屏的控制与展示。
2.3.2 数据处理在采集到的水位数据基础上，进行数据处理，如滤波、校正等，提高数据稳定性和准确性。
三、系统实现3.1 硬件实现根据设计要求，搭建硬件电路，将单片机和水位传感器进行连接，确保各部件正常工作。
3.2 软件实现编写相应的程序，通过单片机的IO口进行数据采集和处理，实时展示水位信息。
四、系统测试与结果分析4.1 测试方法利用水箱进行模拟测试，逐步调整水位并记录数据，验证系统的功能和准确性。
4.2 测试结果分析测试结果，对比设定和测量值，检验系统的准确性和稳定性。
4.3 结果分析对测试结果进行分析，讨论系统的优缺点，并提出改进和优化方案。
五、总结与展望5.1 总结通过本次设计与实现，成功搭建了基于单片机的水位监测系统，实现了水位数据的自动采集和实时展示。
5.2 展望进一步完善系统功能，并结合互联网技术，实现远程监测和数据云端存储，为水位监测提供更便捷的解决方案。
六、参考文献1.《单片机技术与应用》，杨文胜，电子工业出版社，2018年。
基于单片机的水位控制系统设计摘要随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。
经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。
设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。
该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。
介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用Proteus软件仿真。
关键字:电子；水位控制；单片机；ProteusAbstractWith the rapid development of microelectronics industry, intelligent MCU is widely used in electronic products, in order to enable students to have a deeper understanding of the intelligent controller controlled by single chip microcomputer. After a comprehensive analysis of selected by the intelligent liquid level controller MCU control as the research project, through training to fully stimulate students to analyze problems, to solve problems and the comprehensive application of knowledge potential. Based on the design of a single-chip microcomputer control system of water tower water level detection. This system can realize the water level detection, motor fault detection, processing and alarm functions, and realize the high, low water level warning alarm, high warning level processing. The interface circuit schematic diagram, the corresponding software design flow chart and assembler, and simulation with Proteus software.Keywords:electronic; water level control; MCU; Proteus1引言水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。
目录1．项目设计要求与任务 (3)2．项目设计正文 (3)2.1 课题背景及研究意义分析 (3)2.2 课题现状 (4)2.3 设计思路及方案 (4)2.3.1 水位传感方式的选择 (4)2.3.2 水位传感器的特点及应用 (5)2.4系统的组成 (6)2.4.1系统工作原理 (6)2.4.2稳压电路 (6)2.4.3水位显示电路 (7)2.4.4振荡电路和复位电路 (8)2.4.5自动报警电路 (8)3．水位检测系统的整体电路仿真图 (9)3.1硬件连接实物图 (9)4. 各种水位下的仿真图 (10)4.1 高水位状态下仿真图 (10)4.2 低水位状态下仿真图 (10)5. 通信单元硬件设计 (11)6．上位机显示单元 (11)6.1上位机接受部分窗体控件 (12)7. 项目设计总结 (14)8. 参考文献 (15)附录1 (16)1设计要求与任务设计要求：⑴利用单片机及扬声器、水位传感器等器件设计；⑵将探测到的水位变化信号转换为电压信号，经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机；⑶单片机对送入的信号进行数据处理，在LED或LCD上进行水位显示，超出水位警戒线时发出报警提示。
原始数据：水位传感器；51单片机；扬声器。
主要任务：⑴根据技术要求和现有开发环境，分析设计题目；⑵设计系统实现的方案；⑶设计并绘制电路原理图；⑷画出功能模块的程序流程图；⑸使用汇编语言(或C语言)编写实现程序；⑹结合硬件调试、修改并完善程序；⑺编写项目报告。
2 项目设计正文2.1 课题背景及研究意义分析：在工农业生产中，常常需要测量液体液位。
随着国家工业的迅速发展，液位测量技术被广泛应用到石油、化工、医药、食品等各行各业中。
低温液体（液氧、液氮、液氩、液化天然气及液体二氧化碳等）得到广泛的应用，作为贮存低温液体的容器要保证能承受其载荷；在发电厂、炼钢厂中，保持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝气器水位、高、低压加热器水位等，是设备安全运行的保证；在教学与科学研究中，也经常碰到需要进行液位控制的实验装置。
XX学院单片机系统设计三级项目设计说明书（2011/2012学年第二学期）题目：基于单片机的水位检测报警系统_专业班级： XXXXXXXX学生姓名： XXX XX学号： XXXXX指导教师：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX设计周数： XXXXXXXXX设计成绩：XXXX年XX月XX日XX学院单片机系统设计三级项目任务书一、题目：基于单片机基于单片机的水位检测报警系统设计与实现二、参与项目班级： XXXXXXXXXXXXXX三、项目起止时间： XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX四、原始数据及主要任务：原始数据：水位传感器；51单片机；扬声器。
主要任务：⑴根据技术要求和现有开发环境，分析设计题目；⑵设计系统实现的方案；⑶设计并绘制电路原理图；⑷画出功能模块的程序流程图；⑸使用汇编语言(或C语言)编写实现程序；⑹结合硬件调试、修改并完善程序；⑺编写项目报告。
五、技术要求：⑴利用单片机及扬声器、水位传感器等器件设计；⑵将探测到的水位变化信号转换为电压信号，经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机；⑶单片机对送入的信号进行数据处理，在LED或LCD上进行水位显示，超出水位警戒线时发出报警提示。
学生（签字）：系主任（签字）：指导教师（签字）：院长（签字）：目录1．项目设计要求与任务 (3)2．项目设计正文 (3)2.1 课题背景及研究意义分析 (3)2.2 课题现状 (4)2.3 设计思路及方案 (4)2.3.1 水位传感方式的选择 (4)2.3.2 水位传感器的特点及应用 (5)2.4系统的组成 (6)2.4.1系统工作原理 (6)2.4.2稳压电路 (6)2.4.3水位显示电路 (7)2.4.4振荡电路和复位电路 (8)2.4.5自动报警电路 (8)3．水位检测系统的整体电路仿真图 (9)3.1硬件连接实物图 (9)4. 各种水位下的仿真图 (10)4.1 高水位状态下仿真图 (10)4.2 低水位状态下仿真图 (10)5. 通信单元硬件设计 (11)6．上位机显示单元 (11)6.1上位机接受部分窗体控件 (12)7. 项目设计总结 (14)8. 参考文献 (15)附录1 (16)1设计要求与任务设计要求：⑴利用单片机及扬声器、水位传感器等器件设计；⑵将探测到的水位变化信号转换为电压信号，经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机；⑶单片机对送入的信号进行数据处理，在LED或LCD上进行水位显示，超出水位警戒线时发出报警提示。
原始数据：水位传感器；51单片机；扬声器。
主要任务：⑴根据技术要求和现有开发环境，分析设计题目；⑵设计系统实现的方案；⑶设计并绘制电路原理图；⑷画出功能模块的程序流程图；⑸使用汇编语言(或C语言)编写实现程序；⑹结合硬件调试、修改并完善程序；⑺编写项目报告。
2 项目设计正文2.1 课题背景及研究意义分析：在工农业生产中，常常需要测量液体液位。
随着国家工业的迅速发展，液位测量技术被广泛应用到石油、化工、医药、食品等各行各业中。
低温液体（液氧、液氮、液氩、液化天然气及液体二氧化碳等）得到广泛的应用，作为贮存低温液体的容器要保证能承受其载荷；在发电厂、炼钢厂中，保持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝气器水位、高、低压加热器水位等，是设备安全运行的保证；在教学与科学研究中，也经常碰到需要进行液位控制的实验装置。
本设计是利用STC89C52单片机设计一种水位控制系统。
主要是基于单片机的硬件设计以及程序设计, 包括测量电路部分、键盘输入控制部分、液位实时数显输出部分以及液位控制部分，还在此基础上添加报警器。
本设计只是概念性设计了电路部分，并不涉及具体的数值设定，经过了实际应用检测。
该系统实现了水位监测，水位控制，水位显示，故障报警功能。
在设计中主要采用了传感技术、单片机技术、弱电控制强电技术、C语言编程等技术。
本文还讲述了水位控制系统工作的基本原理，介绍了电路接口原理图，给出了相应了设计流程图和C语言程序。
本文主要是为了更多得了解单片机，掌握单片机的组成部分和控制原理，最终达到设计出“单片机水位控制系统的”的目的。
实验证明，单片机控制的水位控制系统的硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，充分发挥了单片机的性能，可以大大的提高单片机的开发效率。
2.2 课题现状目前，市面上进行液位测量的仪表种类繁多，但是同时具有测量、监控、数据记录及处理的液位测量装置并不多。
在某些工业控制系统中，数据的测量这一基本功能已不能满足现代工业的要求，往往需要对大批数据进行记录，对其进行后期处理分析，实现差错控制、工艺改善、资源优化等一系列工作。
为了获得大批量的数据，得到可靠的分析资料，往往需要长期、多网点的监控记录。
在液位测量这一领域中，如江河湖海、城市用水等方面，大量数据长时间，多网点的采集记录分析具有普遍的意义。
液位的变化分析，有助于人们进一步对自然环境、天气变化甚至是灾害预警提供可靠的支持。
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随即存储器RAM，只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器、计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
中央处理器CPU是单片微型计算机指挥、执行中心，由它读程序并执行指令。
CPU功能，是以不同方式来执行各种指令。
有的指令涉及到各个寄存器之间的关系；有的指令涉及到单片机核心电路内部各功能部件的关系；有的则与外部器件发生关系。
总的来说CPU是通过复杂的时序电路来完成不同的指令功能的。
对于本设计单片机结构简单实用性强，功能齐全，技术先进，使实现这设计不难实现。
同时，C语言是单片机的重要“组成”，如果能掌握好C语言编程，这将很大程度上提高了开发效率。
在设计过程中我们采用了软硬件双结合的方式，软件设计的方法简化了硬件的要求，为设计创造了条件。
单片机采用的STC89C52的单片机。
2.3 设计思路及方案2.3.1水位传感方式的选择简单的控制方式有浮标式、电极式等，这些控制方式的优点是结构简单，成本低廉。
但有很多问题存在，比如是精度不高，不能进行数值显示，另外很容易引起误查，且只能单独控制，与计算机进行通信连接比较难实现，很难快速准确传输信号，所以不利于水位信号的传送。
2.3.2水位传感器的特点及应用水位浮球开关特点：1小型浮球液位开关是一种结构简单，使用方便的液位控制零件，它设有复杂的电路，不会受到干扰，只要材质选择正确，任何性质液体、压力、温度皆可使用。
液体介质性质与浮球关系：2液体比重不同时，浮球的动作位置将会有所变动，一般SG比水小时，浮球浸在液体中部分将相对增多。
3浮球开关产品参考比重以水（SG＝1）所以使用时在选用浮球时须考虑液位的比重SG，一定大于浮球规格所标示，否则，浮球开关无法浮动。
4粘度高不会干涸的液体，一般应选用外径较大的不锈钢浮球。
5浮球开关是使用磁铁来感应磁簧开关，因此被测液位应无铁屑，否则铁屑粘在浮球上面浮球浮不起来会影响浮球队开关的动作。
用途：不锈钢浮球液位开关专门用于各种中小型常压和受压储液罐的液位检测、信号远传、开关报警，可适用于各种卫生、环保、有毒、带浓酸碱腐蚀性强介液体使用。
图1 水位浮球式传感器及工作原理浮子开关是利用开关上面磁性浮子随液位升或降，使开关检测管内设定位置的干簧管芯片动作，发出接点开（关）转换信号。
动作原理：在密闭的非导磁性管内安装有一个或多个干簧管，然后将此管穿过一个或多个中空且内部有环形磁铁的浮球，液体的上升或下降将带动浮球一起上下移动，从而使该非导磁性管内的干簧管产生吸合或断开的动作，从而输出一个开关信号，也叫做无源触点信号。
应用范围:我们常见的浮子开关一般水箱里面控制水位，用水箱高液位或者低液位报警作用。
还可以用在饮水机、空调、加湿器、雾化器、空压机、净水器、水箱、热水炉、水池、油箱、油罐、压力罐、一些有酸碱液体的大小型设备。
适用范围广、安装形式多样侧装、直装、顶部和底部安装、螺纹法兰安装达到多点液位报警效果。
无源器件,性能稳定可靠，安全方便，抗干扰能力强，结构简单，安装方便，维护费用低。
2.4系统的组成水位控制系统由电源电路、水位探测传感电路、稳压电路、继电器控制电机加水电路、水位显示电路、单片机STC89C52组成。
系统组成的方框图如下：图2 系统组成方框图 2.4.1系统工作原理当水箱里的水位在低水位的时候传感器传给稳压电路一个低电平，低电平通过稳压电路里的NPN 三极管、电容、电阻转换成高电平。
单片机收到高电平，表示水箱里没有水了需要系统开始运作，给水箱加水，这时单片机通知红灯缓慢闪烁，蜂鸣器报警。
水位达到高水位时传感器同时传送给单片机一个低电平，红灯闪烁频率加快，蜂鸣器报警频率加快。
同理，水位从高水位下降时，水位离开高水位线时，高水位传感器探头与电源断开，传感器输出高电平给单片机。
当水位下降到蓄水位时，红灯闪烁变慢。
2.4.2稳压电路图3 稳压电路图水位报警电路 电源电路 稳压电路 水位传感器 水位显示 单片机STC89C52本电路的主要作用是使从传感器输入的电平能够稳定的输入到单片机中，，是由三极管9013、两个电阻、和一个无极性电容组成。
如果我们不使用此稳压电路也能实现我们的设计目的，但有时会产生水位误判和不稳定现象，所以我认为此电路是不可缺少的。
2.4.3水位显示电路图4 水位显示电路图本电路采用不不同颜色的LED作为显示装置，有单片机P2.0、P2.3口控制进行水位显示。
红灯闪烁缓慢代表水位在低水位。
红灯闪烁急促表示在高水位以上。
此电路采用的是共阳极的，所以只有单片机给发光二极管为低电平的时候才能是发光二极管点亮。
R1， R4，为上拉电阻起限压控流作用。
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着LED 灯株在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。
3水位检测系统的整体电路仿真图图7 水位控制系统仿真图3.1实物图图8 实物图4 各种水位情况下的仿真图4.1 高水位状态加水水到达在蓄水位时：高水位警示灯红灯闪烁急促，蜂鸣器快频率鸣叫。
仿真图如下所示：图9高水位仿真图4.2 低水位状态水位减少到低水位时：低水位警示红灯闪烁，蜂鸣器低频率鸣叫。
