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XXXXXXXX 学院题 目 基于PLC 的液位控制系统设计 英文并列题目 Liquid level control system based on PLC院 系 控制技术学院 班 级 XXXXXX 学生姓名 王政钦 学 号 XXXXX 所在团队导老师（1） XXX 职 称 指导老师（2） 职 称 答辩委员会主任 XXXX 主答辩人二 零 XX 年 X 月目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1本课题所设置的背景 (2)1.2本课题研究的内容及主要方法 (2)1.3预期的结果及意义 (2)第二章系统方案设计 (3)2.1常见的锅炉类型 (3)2.2锅炉的液位控制技术 (4)2.3本课题采用的方案 (5)2.3.1 锅炉的液位控制系统 (5)2.3.2 PID的控制方式与简介 (5)第三章系统硬件选型 (7)3.1PLC的发展现状 (7)3.2PLC的基本结构与工作方式 (7)3.2.2 PLC的工作方式 (8)3.3液位传感器的定义、组成与选择 (9)3.3.1 传感器的定义 (9)3.3.2 传感器的作用与组成 (9)3.3.3 液位传感器的类型 (10)3.4液位开关的选择 (10)3.5控制阀的流量测量 (11)3.5.1 测量的概述与检测方法 (11)3.6报警装置的设计 (12)3.6.1 报警系统装置的设计与功能 (12)第四章硬件设计 (13)4.1PLC的选择 (13)4.2I/O分配表与输入、输出点的说明 (14)4.2.1 输入、输出点的说明 (14)4.3PLC控制液位的I/O接线图 (15)第五章系统主程序的设计 (16)5.1系统的主程序的设计 (16)5.2系统主程序的调试 (18)5.3系统设计的不足 (21)第六章总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)基于PLC的液位控制系统设计摘要：在生产与设备的运行中自动化随着科学技术的日趋发扬，在我国各方面的发扬中，涌现了用自动化控制慢慢代替人为地控制的局势，传统的人工控制不控制成为人们首取的方式之一。
基于单片机的液位控制系统的设计摘要：作为许多工业生产中的重要参数之一，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。
本文主要设计利用单片机AT89S52实现对高塔进行水位的控制、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；同时采用不同颜色的发光二极管来表示不同的水位情况、分析工作原理。
关键词：工业生产;液位;测量;控制；0 引言液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。
液位测量的方法比较多，依据测量方式的不同可分为接触式与非接触式两种类型。
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。
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。
1 总体方案设计鉴于单片机液位测量装置的测量准确、重复性能好、功耗低、使用寿命长等特点，本设计是水箱供水为模型，以单片机为基础的液位测量监控系统。
在高塔的内部设计一个水位探测传感器用来探测水位，同时系统初始化后会显示三个不同的范围，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。
它具有实时测量监控水箱液位高度并显示的功能，并根据实时水量与设置的上、下液位参数的比较，启动电机供水或停止水泵。
在启动电机与停止水泵时，实时记录时间点与电机状态。
液位测量高度≤5米，测量精度10%，AC220V供电。
2 系统电路设计2.1 AT89S52硬件设计由于单片机是液位控制系统设计的核心部分。
整个系统中的初始化（设置警戒液位的上下限，实时显示液位值以及键盘扫描等工作）、数据交换和处理都要受控于处理器，考虑到设备应具备低功耗、可靠性高和便携性等因素。
系统的扩展与外围设备配置的水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当的余地，以便进行二次开发。
智能液位传感器摘要摘要：介绍了压力传感器的应用，设计了智能液位传感器。
此设计通过压力传感器测出液体的压力，输出0 - +5V的模拟电压通过ADC0804采集转换成数字量送入单片机处理，由RS232串口通信送到上位机，并显示出高度。
此设计能完成0-1.5m高度的液位测量，能精确到厘米。
此设计主要由压力传感器，单片机，ADC0804转换器构成。
关键词：智能液位传感器，单片机，AD转换器Abstract：This article i ntroduces the application of pressure sensor, and designs a intelligent level sensor. This design detects the liquid pressure through the pressure sensors, and it will send the voltage from 0 to 5V which is converted into digital quantity by the simulation ADC0804 acquisition to the SCM processing. Then the digital will be sent to the PC which shows the high by RS232 serial interface communication. This design can finish 0 to 1.5 m high level measurement, and accurate to cm. This design main have pressure sensor, a single-chip microcomputer, and ADC0804 converter to form.Keywords：Intelligence level sensor ，Single-chip microcomputer，AD converter目录1绪论 (4)1.1设计目的 (5)1.2 设计任务与要求 (5)1.3 智能液位传感器的基本原理 (5)2总体方案设计 (6)2.1 智能液位传感器设计方案框图 (6)2.2 方案论证 (7)2.3 方案可能的扩展功能 (8)3 单元模块电路的设计 (9)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (9)3.1.1 传感器输出部分 (9)3.1.2 ADC0804数据采集转化部分 (9)3.1.3 单片机最小系统模块 (10)3.1.4 RS232模块 (11)3.2 电路参数计算及元器件的选择 (12)3.2.1 元器件的选择 (12)3.3 特殊元器件介绍 (13)3.2.1 ADC0804 (14)3.1.2 压力传感器D3B (16)3.4 个单元模块的联接 (17)4 软件设计 (19)4．1 软件设计原理及所用的工具 (19)4.1.1 单片机部分 (19)4.1.2 上位机VB部分 (20)4.2 软件的设计流程框图 (22)4.3 软件设计总结 (23)5 系统调试 (24)5.1 硬件结构部分 (24)5.2 VB部分 (24)5.3 压力传感器部分 (25)6 系统功能及指标参数 (26)6.1系统功能 (26)6.2 系统各部分的测试参数 (26)6.2.1 AD部分调试参数 (26)6.2.2 系统测量液面高度的数据参数 (27)6.2.3 调试总结 (27)7 结论 (29)8 总结与体会及感谢语 (30)9 参考文献 (31)附录 (32)附录1： (32)附录2：程序 (35)附录3 元器件清单 (38)1绪论液位检测在许多控制领域已较为普遍，各种类型的液位检测传感器较多，按原理分有浮子式、压力式、超声波式、吹气式等。
基于单片机的液位控制系统的设计方案第1章绪论1.1 课题背景与研究意义在工农业生产中，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。
1.2 国内外研究现状及发展液位测量的方法比较多，依据测量方式的不同可分为接触式与非接触式两种类型。
●接触式测量法接触式测量法是指测量用传感器直接与容器内存储液体相接触，从而获得测量参数的方法。
1.人工检尺法人工检尺法可用于测量油罐液位，其历史十分悠久。
它利用浸入式刻度钢皮尺测量液位，这种方法具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点，但人为读数误差大、无法实现自动检测和操作。
2.电参数测量法常见的有电阻法、光电法、测重法、电容法、浮标法及声光电的反射回波法等。
无论怎样，这些方法的关键是利用液位传感器将液位的相对位移量转换成为电压、电流、阻抗等便于进行电处理的物理量。
限于篇幅，下面仅简单介绍电容测量法的基本原理。
本方法所使用的电容通常由两块圆柱形极板或一个探极与罐壁构成。
当液位不同时，电容器的介电常数就不同，故电容量也不同。
在此基础上可以把电容量转化为电压、相移、频率、脉宽等物理量，再进行测量。
电容式液位测量装置通常结构简单、灵敏度高、稳定性好、动态响应快，适合于恶劣的工作环境，生产成本也不高；但电容液位测量器需要考虑温度补偿，且介质的成分、水分、温度、密度等不确定变化因素直接影响测量结果的准确性，另外检测电路比较复杂，尤其是检测微小电容量的变化。
●非接触式测量法非接触式测量法包括超声波法、调制型光学法、微波法等。
其特点是测量手段并不采用浮子之类的固态物，而是利用声、光、射线、磁场等的能量。
第38卷第2期周口师范学院学报2021年3月V o l.38N o.2J o u r n a l o f Z h o u k o u N o r m a l U n i v e r s i t y M a r.2021基于S T C89C52单片机的液位控制系统设计李学亮1,王峰1,2(1.周口师范学院机械与电气工程学院,河南周口466001;2.新乡市永安机械设备有限公司,河南新乡453002)摘要:随着自动化技术的不断发展,液位的自动控制在工农业生产和日常生活中得到了大量应用,为提高液位控制系统的检测精度和自动化水平,以S T C89C52单片机作为液位控制系统的核心,设计一款低成本高精度安全性高的液位控制系统,使液位控制系统能够实现自动控制液位高度,通过实验测量过高㊁过低㊁正常三种状态,分析实验测量的数据,该系统在测量范围内测量精度可达1mm,实现了对液位高度的精确控制.关键词:液位控制;单片机;超声波;自动化中图分类号:G424文献标志码:A 文章编号:16719476(2021)02002503D O I:10.13450/j.c n k i.j z k n u.2021.02.006液位控制系统是对液位的高度参数进行控制的一个系统,有很多地方需要对存储的液体进行液位测量控制[1],使液位高度一直保持在给定的范围内.液位控制系统是自动控制原理㊁硬件电路等技术的紧密结合的产物,随着科学技术的快速发展,越来越多的先进液位测量设备仪器得到了广泛应用.近年来,由于单片机可靠性高㊁可操作性强㊁成本低等优点,使得单片机技术得到快速发展,单片机已被广泛应用在日常生活和工业生产中.本设计适应趋势,将单片机应用于液位控制系统,使其实现大型液位控制系统的所有功能,大大节约了液位控制的成本.1液位控制系统整体方案设计本设计是基于S C T89C52单片机的液位控制系统设计,采用单片机为控制核心,以H C-S R04超声波传感器为液位数据采集,经单片机处理将液位信息显示在液晶显示屏上,通过按键输入设置液位范围,并加以声光报警用于提示,液位控制执行选用继电器控制水泵的方式控制.本设计分为以下模块:按键输入㊁超声波测距㊁声光报警㊁液晶显示㊁液位执行,设计方案架构如图1所示.2各单元硬件电路设计2.1单片机最小系统单片机的最小系统[2],就是能让单片机工作的最小外围电路.单片机的最小系统至少有单片机㊁时钟电路㊁复位电路㊁输入/输出设备,如图2所示.图1液位控制系统设计方案时钟电路:由一个晶振和两个电容组成,在本次设计中使用的是12MH z的石英晶振,并联的两个电容使用的是30p F.复位电路:给复位引脚接高电平时单片机就会执行复位命令,复位引脚的作用是当程序出现错误或者异常时,给程序进行重置操作.2.2液位采集模块设计选用工业级超声波H C-S R04传感器作为实时液位数据采集模块,H C-S R04传感器工作收稿日期:20200518;修回日期:20200605作者简介:李学亮(1988-),男,河南安阳人,讲师,博士研究生,研究方向:微纳机电器件设计与制造.原理采用I O触发测距,触发信号输入端输入一个10微秒以上的高电平信号,超声波发送口收到信号自动发送8个40H z方波,同时启动定时器,待传感器接收到回波启动定时器停止计时并输出回响信号,回响信号脉冲宽度与所测量距离成正比.根据时间间隔t和声速V计算出传感器到液面距离S1,再根据容器高度减去所计算出的距离得出液面高度S.如下公式,测量图如图3所示.S1=v*t/2(1) S=C-S1(2)图2单片机的最小系统图3超声波液位测量示意图2.3 L C D1602液晶显示模块L C D1602是一种工业字符型液晶显示屏,不能显示汉字,只能显示字母㊁符号和数字,本次设计显示选用L C D1602液晶屏可以很好地显示字符数字,目前已经广泛应用于日常生活成产中.本设计需要显示的数据有三个数据,液位高度上限(H)㊁液位高度下限(L)㊁实时液位高度(S).2.4报警电路本系统选用指示灯报警和蜂鸣器报警双重声光报警电路.蜂鸣器报警选用电磁式有源蜂鸣器,其额定电流20m A,额定电压5V,频率为2300ʃ300H z,输出音压ȡ85d B,由于单片机带载能力不强,所以蜂鸣器5V供电采用直接电源供电,设计接入S8550三极管Q1控制,正极连接S8550第3引脚, S8550第2引脚经电阻接单片机P1.0引脚控制, S8550第1引脚接电源+5V,液位在正常范围时P1.0输出1,三极管Q1截至不导通,当液位高度不在正常范围时,P1.0输出0,Q1导通,蜂鸣器接入5V,蜂鸣器报警,蜂鸣器声音周期长短可以通过延时指令来控制.指示灯报警选用三色灯报警,当超声波检测实时液位高度高于设置上限时,红色报警灯闪烁,当液位高度在设置范围内时,绿色指示灯常亮,当液位高度低于设置下限时,黄色报警灯闪烁,如图4所示.图4声光报警电路图2.5按键输入模块按键输入模块共设计了三个按键,功能是设置液位高度范围,如图5所示.K e y S e t:设置选择; K e y I N C:递加;K e y D E C:递减.图5按键设置电路图2.6液位执行控制模块液位执行控制模块[3]主要有继电器控制,其主要分为两部分:进水继电器控制模块㊁排水继电器控制模块.与蜂鸣器报警模块相似,都通过S8550三极管连接单片机,正常情况下单片机一直输出高电平.当容器内液位高度低于设置的下限时,单片机对应端口输出低电平,Q2导通,进水继电器得电,进水泵接通启动给容器注水,直到容器内液位高度高于设置下限时,对应端口输出高电平,Q2截止,进水继电器失电,进水泵停止;当容器内液位高度高于设置上限时,单片机对应端口输出低电平, Q3导通,排水继电器得电,排水泵接通启动给容器排水,直到容器内液位高度低于设置上限时,对应端口输出高电平,Q3截止,排水继电器失电,排水泵停止.液位继电器控制模块的设计如图6所示.62周口师范学院学报2021年3月设计总体硬件电路P C B 电路板通过A D 15软件画出系统硬件电路原理图如图7所示.图6 液位控制模块3 系统程序设计液位控制程序设计主要控制超声波的发射和接收,测量传播时间,根据超声波传播时间和超声波传播的速度计算得出与被测物体之间的高度,然后通过容器高度减去测量高度得出实际液位高度,并将得到的数据显示在1602液晶显示屏上,并使单片机根据设置范围发出报警液位控制指令,从而实现液位的自动控制.系统程序采用C 语言编写,通过K e i l 编译完成,软件程序设计的流程图如图8所示.图7硬件电路原理图图8 程序流程图4 系统测试与结果分析液位控制系统在电路板焊接完成后通电屏幕点亮正常,通过按键输入设置液位的上下限范围进行测试,在液位正常范围和过高过低范围时系统工作正常,在上下限临界点时由于进出管内存有一定的液体,由于没有节流阀液体回流,导致液位控制一直处于启停状态,通过调节液位传感器的采集频率[3],并修改程序通过多次采集液位对比分析从而确定当前液位高度,从而提高液位高度的精准性,经反复测试,选择最适合的采集频率,使得液位控制系统在传感器测量范围内达到了1mm 的高精度.5 结束语本次设计以S T C 89C 52单片机为液位控制核心,利用超声波传感器作为液位采集模块,通过K e i l 软件编写C 语言控制程序,通过A D 15软件制作硬件原理图,根据原理图在万能板上完成硬件设计制作,通过I S P 将程序下载到单片机里,然后进行系统调试最终完成调试.液位控制系统包括超声波液位采集模块㊁声光报警模块㊁液位显示模块㊁按键输入模块㊁液位执行控模块等五大模块.本设计达到了精准性高㊁成本性低㊁安全性高的理想设计目标.参考文献:[1]张凤兰.液位测量与监控系统设计[D ].北京:北方工业大学,2010.[2]张毅刚,彭喜元,董继成.单片机原理及应用[M ].北京:高等教育出版社,2003.[3]钟晓强.基于单片机实现的液位控制器设计[J ].现代电子技术,2009,32(2):51-53.[4]卢伟,王杨,赵红东,等.高精度超声波液位测量系统的设计与实现[J ].仪表技术与传感器,2013(7):46-48.(责任编辑 闫建军)72第38卷第2期李学亮,等:基于S T C 89C 52单片机的液位控制系统设计。
基于单片机的压力液位控制系统的设计研究一、概述压力液位控制系统是现代工业自动化领域中不可或缺的一部分，广泛应用于各种工业过程控制中。
基于单片机的压力液位控制系统以其低成本、高性能和易于集成等优点，受到了广泛关注和应用。
本设计研究旨在探讨基于单片机的压力液位控制系统的设计与实现方法。
通过深入研究压力液位控制的原理和技术，结合单片机的特性，设计出一套高效、稳定的控制系统。
该系统能够实时监测液位的变化，并根据设定的压力阈值自动调节液位，保证工业过程的顺利进行。
本研究将详细介绍系统的硬件组成和软件设计，包括单片机的选型、传感器的选择与校准、控制算法的设计与实施等。
同时，还将探讨系统在实际应用中的性能表现和优化方法，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
通过本设计研究，我们期望能够为基于单片机的压力液位控制系统的设计和应用提供有益的指导，推动工业自动化技术的发展和应用。
1. 背景介绍：阐述压力液位控制系统在工业生产和日常生活中的重要性。
压力液位控制系统在现代工业生产和日常生活中扮演着至关重要的角色。
在工业领域，无论是化工、石油、制药还是食品加工等行业，都需要对液体或气体的压力、液位进行精确控制，以确保生产过程的稳定性和安全性。
例如，在化工生产中，对反应釜内的压力和液位进行精确控制，可以确保化学反应的顺利进行，避免安全事故的发生。
在石油行业中，通过控制储罐的液位，可以确保油品的储存和运输安全。
在日常生活中，压力液位控制系统同样具有广泛的应用。
例如，家庭用水系统中，通过控制水泵的工作状态，可以确保家庭用水的水压稳定在楼宇自动化系统中，对供水系统的压力和液位进行智能控制，可以提高供水效率，降低能耗。
压力液位控制系统还在农业灌溉、环保监测等领域发挥着重要作用。
传统的压力液位控制系统大多采用复杂的电路和机械结构，不仅维护成本高，而且难以适应现代工业自动化和智能化的需求。
研究基于单片机的压力液位控制系统具有重要意义。
目录一、概述 (1)二、系统设计方案的确定 (1)2.1功能需求分析 (1)2.2系统设计方案的选择 (1)三、部分电路的设计 (2)3.1传感器 (2)3.2单片机电路设计 (3)3.2.1 AT89C51功能及引脚分布 (3)3.2.2 振荡方式的选择 (5)3.2.3 复位电路的设计 (5)3.3AD转换电路的设计 (6)3.3.1 ADC0809主要信号引脚的功能 (6)3.3.2 ADC0809和AT851单片机的连接 (7)3.3.3 转换数据的传送 (8)3.4键盘输入电路的设计 (9)3.4.1 按键去抖 (9)3.4.2 键盘扫描方法 (10)3.5数显输出电路的设计 (11)3.6报警及控制电路的设计（略） (12)四、软件设计部分 (12)4.1原理图的绘制 (12)4.2流程图的设计 (12)五、心得体会 (12)参考文献 (13)附录 (13)基于单片机的液位检测系统的设计一、概述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使用于电子产品中，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、解决问题和综合使用所学知识的潜能。
另外，液位控制在高层小区水塔水位控制，污水处理设备和有毒，腐蚀性液体液位控制中也被广泛使用。
通过对模型的设计可很好的延伸到具体使用案例中。
本设计基于AT89C51单片机，包括测量电路部分、AD转换部分、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（原理图中不涉及），还可在此基础上添加报警器（不涉及）。
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，未经过实际使用检测。
二、系统设计方案的确定2.1 功能需求分析（1）要求能够实现较高精度的测量（2）以单片机AT89C51为基础，设计外围电路。
（3）电路设计，包括AD转换模块、数显模块、键盘输入模块（4）对测量电路的各种精度指标进行测试（非线性误差、重复性、滞后、灵敏度、抗侧向能力大小、温变对灵敏度的影响等指标）。
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。
摘要介绍一种基于单片机实现的水箱液位控制系统的设计方法，该控制系统以单片机为核心，通过外围硬件电路来达到实现控制的目的。
可根据需要设定液位控制高度，同时具备报警、高度显示等功能，由于增加了气体压力传感器，使其具有与液面不接触的特点，可用于有毒、腐蚀性液体液位的控制，具有较高的研究价值。
该控制器不仅可用于学校进行教学研究，还可用于生产实际，是目前比较缺少的一种产品。
本文根据毕业设计任务书得要求重点分析了单片机的水箱液位PID控制系统的工作原理、特点、PID匹配关系等。
关键词：自动检测系统；过程控制；电路结构；PID设计；单片机Based on SCM Tank Level Control System DesignAbstractIntroduces a method based on single chip microcomputer control system of water level, the design method of control system based on singlechip, through the peripheral hardware circuit to realize the aim of control. According to need to set the level control, along with alarm, high altitude display function, due to the increased gas pressure sensor, which does not contact with liquid surface, poisonous, corrosive liquid level control, and has high value. This controller can be used not only in the school teaching research, also can be used in the actual production, is the relatively lack of a product. According to requirements of graduation design specification mainly analyzed the water level chip PID control system of the working principle, features, PID matching relation, etc.Keywords:Automatic;detection;system;Process;control;Circuitstructure;PIDdesign.目录摘要 (Ⅰ)A b s t r a c t (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 过程控制系统的发展动态 (1)1.2 生产过程的现代控制技术和控制方法 (3)1.3 过程控制系统发展状况 (4)1.3.1 过程控制系统体系结构的发展 (4)1.3.2 过程控制检测仪表和执行机构的发展 (5)1.3.3 过程控制策略的发展 (6)1.4 课题设计的目的和意义 (7)第2章液位控制系统分析 (8)2.1 过程控制系统的特点 (8)2.2 单溶液位系统 (10)2.3 双容液位系统 (11)2.4 本章总结 (12)第3章水箱液位控制系统的设计方案 (13)3.1 总体设计方案 (13)3.2 调节器的设计 (13)3.3 水箱液位控制系统的软件设计 (20)3.4 本章总结 (22)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)致谢 (26)基于单片机的水箱液位控制系统设计第1章绪论随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制系统广泛应用于电子产品中，为了使我们对单片机控制的智能型控制系统有较深的了解。
基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文 I 基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文
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统设计的-毕业设计论文）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以
下为基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文的全部内容。 基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文
I 摘 要
本课题是基于单片机的液位控制系统的设计,使用在日常生活和工业应用中广泛应用的水塔作为被控装置,水塔液位和水压作为被控对象；本设计采用液位检测装置和电容式差压变送器对液位高度和压力进行实时检测并传送到单片机进行实时处理，从而使水塔水位自动保持在指定的范围。其中，液位控制系统的硬件电路主要包括水位和水压检测电路、A/D转换电路、键盘显示电路、报警电路、电机控制电路等五大部分；该系统使用电容式差压变送器对水塔水压进行检测并将检测到的信号送给A/D转换器，A/D转换器将对应的模拟电压信号转换成数字量传给单片机AT89C51进行处理，单片机将处理的结果通过数码管显示出来,并完成对排水、抽水电动机的控制；在单片机进行实时处理的同时,可以通过按键对控制系统进行相应的功能切换。 该系统各个部分的硬件电路采用C51语言编写控制程序，从而实现使用键盘调整被控参数水压的上、下限以及软件复位功能；利用四位一体共阴极数码管显示水压;通过逻辑代码达到对电机控制电路的控制，使电机在一定的条件下进行抽水或者排水操作；最终使被控对象被控制在指定的水位和水压范围内。 在将系统的硬件电路设计和软件程序设计完成后，需要将硬件电路部分和软件程序部分结合起来进行液位控制系统的调试，如果发现问题，就需要找到合适的解决方案，修改错误的部分；并且将这两者结合进行液位控制系统仿真结果的测试，观察实验的结果是否符合课题的设计要求,不然修改不符合课题要求的部分，最终达到液位控制系统的课题目标。
关键词:AT89C51单片机;A/D转换；液位控制 基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文
II Abstract
This topic is the design of control system based on single—chip liquid level control， using the tower as a controlled device which is often seen in daily life and industrial application， the liquid level of the water tower and water pressure as the object; this design uses the liquid level detection device and capacitive differential pressure transmitter to monitor the liquid level and pressure and real—time processing, so that the water level automatically keeps in the specified range。 The hardware circuit of control system mainly has five parts， which includes water pressure and liquid level detection， A/D converter， keyboard display circuit, alarm circuit, motor control and so on； the system uses capacitive differential pressure transmitter to detect the tower pressure and the detected signal is sended to the A/D converter; A/D converter will convert this analog voltage signals into digital signals which send to the AT89C51 single—chip, and the micro—controller processes the results， which can use the nixie tubes to display， and accomplish the control of drainage and pumping motor; At the same time of real—time processing in the SCM, the corresponding button can switch to different functions of the control system. Each part of the hardware circuit of the system uses C51 language to program， so as to realize the use of the keyboard to adjust the controlled parameters of upper and lower limit pressure； using one of LED to display the pressure， through the logic code to control the control circuit of the motor， the motor will pump or drain under a certain condition； ultimately the water pressure and water pressure will be controlled in a specified range。 After the design of hardware circuit and software program, debugging liquid level control system combining hardware with software part is needed； if errors are found， find the right solution, modify the wrong part； also this combination of liquid level control system simulation results need test, and observe the experimental results whether or not 基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文 III these results are in conformity with the requirements of the project design； Otherwise， modifying the part that does not meet the requirements of the project, and ultimately the aim of liquid level control system will be achieved.
Keywords： AT89C51 single chip micro—controller; A/D conversion；liquid level control基于单片机的液位控制系统设计的-毕业设计论文
IV 目 录
摘 要 .......................................................I Abstract ......................................................II 第1章 绪论 ....................................................1 1。1 课题的意义 ............................................1 1.2 国内外的研究动态 .......................................2 1。3 课题的目的和预期目标 ..................................3 第2章 系统整体方案设计 ........................................3 第3章 硬件电路设计 ............................................5 3.1 AT89C51单片机 ..........................................6 3。1.1 单片机的功能和特点 ...............................6 3.1.2 时钟和复位电路 ....................................8 3。2 水位检测电路和水压检测电路 ............................8 3.2.1 水压检测电路以及控制仪表 ..........................8 3.2.2 水位检测电路 ......................................9 3.3 A/D转换设计 ...........................................10 3。3.1 A/D转换器介绍 ..................................10 3。3.2 A/D转换电路 ....................................12 3.4 数码管显示和键盘电路 ..................................13 3.4.1 键盘电路 .........................................14 3.4。2 数码管显示电路 ..................................15 3.5 报警电路 ..............................................16 3.6 电机控制 ..............................................18 第4章 软件设计 ...............................................19 4.1 软件语言的选择 ........................................19 4.2 系统主程序和初始化函数 ................................19 4。3 A/D转换和水压的数据处理 ..............................20 4.4 延时处理 ..............................................21
