水箱水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、<p>　　水箱水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 水箱水位控制系統(tǒng)研究背景及意義</p><p>　　1.1.1 水箱水位控制系統(tǒng)研究背景</p><p>　　水是動(dòng)植物體內(nèi)和人的身體中不可缺少的物質(zhì)，也可以說，如果沒有水就沒有生命的存在。同時(shí)，工農(nóng)

2、業(yè)生產(chǎn)中也不能離開水，水是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要原料。在工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中，經(jīng)常需要控制各類液體的水位。隨著我國(guó)工業(yè)的迅猛發(fā)展，水位控制技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到石油、化工、醫(yī)藥、食品等各行各業(yè)中。低溫液體（液氧、液氮、液氬、液化天然氣和液體二氧化碳等）得到廣泛的應(yīng)用，作為貯存低溫液體的容器一定要保證能承受其載荷；在發(fā)電廠、煉鋼廠中，保持正常的鍋爐汽泡水位、除氧器水位、汽輪機(jī)凝氣器水位、高、低壓加熱器水位等，是設(shè)備正常安全運(yùn)行的保證；在教學(xué)與科研中，也

3、經(jīng)常遇到需要進(jìn)行水位控制類的實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　1.1.2 水箱水位控制系統(tǒng)研究意義</p><p>　　大型水箱是許多公司生產(chǎn)過程中必不可少的部件，它的性能和工作質(zhì)量的優(yōu)良不僅僅對(duì)生產(chǎn)有著巨大的影響，而且也關(guān)系著生產(chǎn)的安全問題。在原來的工廠里，對(duì)水箱的多數(shù)操作是由相應(yīng)的人員進(jìn)行操作的，這樣原始的人工操作方式帶來了很大的弊端，比如水位的控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控水箱的環(huán)境，夜間的監(jiān)控等等，一旦

4、操作員稍有疏忽，或者某個(gè)監(jiān)則器件的損壞，都將帶來無法彌補(bǔ)的損失，更嚴(yán)重的會(huì)危機(jī)到生產(chǎn)人員的人身安全。所以，對(duì)水箱的控制，如果能夠使用精密而又會(huì)嚴(yán)格按照生產(chǎn)規(guī)定運(yùn)行的自動(dòng)化系統(tǒng)，就可以最大限度的避免事故的幾率，同時(shí)也能節(jié)省資源，并有效地提高了生產(chǎn)效率。</p><p>　　如果從節(jié)約能源方面考慮，以往的人工控制在多數(shù)情況下，會(huì)造成資源的不必要浪費(fèi)，而大部分原因都是水箱內(nèi)部水位的情況沒有及時(shí)反饋到操作員那里，從而使控

5、制上有了一定的延遲，從而造成了水量過多或沒有及時(shí)補(bǔ)水而導(dǎo)致的資源浪費(fèi)甚至生產(chǎn)出現(xiàn)異常。而對(duì)水箱水位的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及自動(dòng)化系統(tǒng)的引入可以很好的改善補(bǔ)水過多和及時(shí)補(bǔ)水的情況，又可以很好的節(jié)約水資源，有效的降低了生產(chǎn)成本。</p><p>　　單片機(jī)，一塊小小的芯片上集成了一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)組成部分，它的誕生使許許多多的自動(dòng)化控制系統(tǒng)得以變成現(xiàn)實(shí)。80C51以它功能強(qiáng)大，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本廉價(jià)，支持指令集較多的各大優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)

6、用到眾多嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中。</p><p>　　因此，基于51單片機(jī)的水箱水位控制系統(tǒng)的研究有著非凡的意義。</p><p>　　水位控制一般指對(duì)某一水位進(jìn)行有目的的控制調(diào)節(jié)，使其達(dá)到所要求的控制精度。而液體水位的自動(dòng)控制，是近幾年新開發(fā)出來的一項(xiàng)全新技術(shù)，它是由微型計(jì)算機(jī)軟件、硬件、自動(dòng)控制等幾項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，工程方面的作業(yè)采用的仍是微機(jī)控制和原有的儀表控制，微機(jī)控制有以下幾點(diǎn)明

7、顯的優(yōu)勢(shì)：</p><p>　　1）直觀并集中顯示運(yùn)行參數(shù)，能顯示當(dāng)前的水位狀態(tài)。</p><p>　　2）在運(yùn)行過程中可以隨時(shí)修改各種各樣的運(yùn)行參數(shù)的控制值，并能方便的修改系統(tǒng)的控制參數(shù)，可以隨意的修改水位的上限、下限。</p><p>　　3）具有水位控制的自動(dòng)化處理以及監(jiān)控軟件優(yōu)良的人機(jī)界面，操作人員可以在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上根據(jù)控制效果來及時(shí)的修改運(yùn)行參數(shù)，這樣能有

8、效地減少工作人員的疲勞和降低失誤，提高了生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)性、安全性。</p><p>　　綜上的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，便可預(yù)見計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的普及是各大行業(yè)的大勢(shì)所趨。單片機(jī)在一塊小小的芯片上集成了一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)所需的CPU、存儲(chǔ)器、輸入、輸出等各個(gè)部件。自單片機(jī)問世以來，它的性能就不斷提高和完善，體積小、速度快、功耗低等特點(diǎn)使單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。目前，多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)的工作環(huán)境較差，干擾性強(qiáng)，利用單片機(jī)的自動(dòng)控制就能輕

9、松解決這些缺點(diǎn)。因此，推廣單片機(jī)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用，使用單片機(jī)自動(dòng)控制是一個(gè)很好的選擇。</p><p>　　1.2水箱水位控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　目前，水箱控制系統(tǒng)的應(yīng)用已不僅僅局限于大型的電廠、煤炭、鋼鐵等大型企業(yè)，它以自身的控制系統(tǒng)的安全優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)逐漸深入到一些民用產(chǎn)品。但就目前階段來講，它的制作成本還很高。比如把一臺(tái)普通的家用水箱改裝成自動(dòng)化控制的水箱，從整個(gè)硬件

10、的設(shè)計(jì)和鋪設(shè)，對(duì)于民用類產(chǎn)品實(shí)施的性價(jià)還是比較高的。因此大規(guī)模的普及仍受到一些經(jīng)濟(jì)上的限制。不過，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，隨著自動(dòng)化技術(shù)的完善和硬件成本的降低，以及人們對(duì)現(xiàn)有資源的重視。水箱自動(dòng)控制系統(tǒng)仍然有著廣闊的前景。</p><p>　　雖然我國(guó)仍處于發(fā)展中國(guó)家，但幾乎在能源相關(guān)的所有領(lǐng)域中，水箱都是一個(gè)不可或缺的部件，這一點(diǎn)，即便是發(fā)達(dá)國(guó)家也不例外。水箱自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的優(yōu)良與否直接關(guān)系到了企業(yè)的生產(chǎn)安全和效益。近些

11、年，伴隨著我國(guó)嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)已然達(dá)到國(guó)際水平，但在很多中小型企業(yè)以及民用產(chǎn)品，大量的水箱控制仍然是采用人工控制的。隨著我國(guó)單片機(jī)技術(shù)的日趨成熟，以及單片機(jī)生產(chǎn)成本的逐漸下降，基于單片機(jī)的水箱自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到中小型以及民用產(chǎn)品的領(lǐng)域中。而且現(xiàn)在越來越多的水箱生產(chǎn)廠商都已經(jīng)開始聘用單片機(jī)的開發(fā)人員和電路設(shè)計(jì)人員，控制系統(tǒng)已成為水箱設(shè)計(jì)的一部分，來提高自身產(chǎn)品的安全系數(shù)和高科技含量借以提高產(chǎn)品在整個(gè)市場(chǎng)中的

12、競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家在單片機(jī)的新型研究、制造和應(yīng)用上，早已積累了很多的經(jīng)驗(yàn)，奠定了一定的基礎(chǔ)。進(jìn)入了國(guó)際市場(chǎng)，我國(guó)在系統(tǒng)研究、制造、應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)這些方面，與那些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在著一些差距。不過，我國(guó)的研究人員已經(jīng)克服重重困難，在不斷地摸索前進(jìn)，有望在單片機(jī)這個(gè)領(lǐng)域很快趕上甚至超越發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)水平，這已然是我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　1.3水箱水位控

13、制系統(tǒng)研究發(fā)展方向</p><p>　　縱觀生活中的各個(gè)領(lǐng)域，從追蹤導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上的各種儀表控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常使用的各種智能IC卡等，這些全都離不開單片機(jī)控制。在過去沒有單片機(jī)的時(shí)候，雖然這些東西也能做，但是只能使用極其復(fù)雜的模擬電路來實(shí)現(xiàn)，然而這樣做的代價(jià)是：產(chǎn)品不僅體積巨大，而且成本較高，而且由于長(zhǎng)期的使用，元器件會(huì)

14、不斷老化，控制的精度就會(huì)逐漸達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。而在單片機(jī)誕生后，我們就可以把控制這些東西變?yōu)橹悄芑覀冎恍柙趩纹瑱C(jī)的外圍接入一些簡(jiǎn)單的接口電路，核心部分由人為的編寫程序來完成。這樣，不僅產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了很多，再長(zhǎng)期使用也不用擔(dān)心精度達(dá)不到了。所以，單片機(jī)的應(yīng)用會(huì)越來越普及，在不久的將來會(huì)有更多的人來使用它。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的單片機(jī)年產(chǎn)量已達(dá)到3億片，并且每年還以大約20%的速度增長(zhǎng)，但相對(duì)于國(guó)際市場(chǎng)我國(guó)的占有率還不到1%。特別是沿

15、海地區(qū)的各類民用產(chǎn)品多數(shù)都用到單片機(jī)，并不斷地蔓延向內(nèi)地。所以，單片機(jī)行業(yè)在我國(guó)是有著十分廣闊前景的。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容</p><p>　　本系統(tǒng)主要研究基于單片機(jī)的水箱水位控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)水位顯示和報(bào)警，自動(dòng)控制等功能。操作方便、性能良好。</p>

16、<p><b>　　主要內(nèi)容如下：</b></p><p>　　1、當(dāng)水箱水位低于20%時(shí)，啟動(dòng)主，備電機(jī)給水；當(dāng)水箱水位高于20%而低于80%時(shí)，啟動(dòng)主電機(jī)給水，備用電機(jī)停止給水；當(dāng)水箱水位高于80%時(shí)，主、備電機(jī)同時(shí)停止給水。</p><p>　　2、當(dāng)水位低于10%的時(shí)候，由傳感器經(jīng)變送器發(fā)送信號(hào)，系統(tǒng)水位低報(bào)警；當(dāng)水位高于10%而低于80%的時(shí)候

17、，系統(tǒng)水位不報(bào)警；當(dāng)水位高于80%的時(shí)候，由傳感器經(jīng)變送器發(fā)送信號(hào)，系統(tǒng)水位高報(bào)警。</p><p><b>　　80%</b></p><p>　　20% 水箱</p><p>　　10% 閥門</p><

18、p>　　進(jìn)水 進(jìn)水</p><p>　　主電機(jī) 備電機(jī)</p><p>　　圖2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 </p><p><b>　　2.2系統(tǒng)方案</b></p><p><b>　　2.2.1總體思路</b

19、></p><p>　　①水位高度的檢測(cè)：利用水位傳感器完成。</p><p>　?、趥鞲衅鬏敵鲂盘?hào)處理：傳感器輸出信號(hào)，有直流電壓和直流電流之分。設(shè)計(jì)中需將這一信號(hào)進(jìn)行處理，以便單片機(jī)能夠接收和處理。</p><p>　?、蹎纹瑱C(jī)控制：?jiǎn)纹瑱C(jī)將由前級(jí)輸入的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析和處理，從而產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。</p><p>　?、軘?shù)碼顯示

20、、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和報(bào)警電路根據(jù)單片機(jī)產(chǎn)生的控制信號(hào)，作出相應(yīng)的動(dòng)作。</p><p>　?、蓦姍C(jī)控制電路根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的狀態(tài)作出相應(yīng)的動(dòng)作。</p><p><b>　　2.2.2設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　水位自動(dòng)控制電路是通過水位傳感器將水位高度轉(zhuǎn)換為0—10V的直流電壓，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換所得的8路并行數(shù)字量送入單片機(jī)進(jìn)行處

21、理來達(dá)到對(duì)水位進(jìn)行自動(dòng)控制的目的。通過對(duì)電壓和水位的轉(zhuǎn)換關(guān)系，最終利用單片機(jī)進(jìn)行精確的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位高度的顯示、主/備電機(jī)和報(bào)警裝置的控制。</p><p>　　水位自動(dòng)控制器由6個(gè)部分組成，即水位傳感器、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、數(shù)碼顯示、電機(jī)控制、報(bào)警控制部分，其總框圖如圖2.2.2所示。</p><p>　　圖2.2 設(shè)計(jì)總框圖</p><p><b>

22、　　2.3系統(tǒng)方案選取</b></p><p>　　2.3.1傳感器選擇方案</p><p>　　傳統(tǒng)的水位檢測(cè)通過設(shè)檢測(cè)點(diǎn)來完成對(duì)水位的檢測(cè)。通常，由于受檢測(cè)點(diǎn)物理體積的影響，水位檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)目有限，從而影響了后續(xù)電路控制的精度。本設(shè)計(jì)采用新型水位傳感器，可以達(dá)到對(duì)水位高度的精確檢測(cè)，以利于提高后續(xù)電路控制的精度。</p><p>　　2.3.2 A/D

23、轉(zhuǎn)換方案</p><p>　　通過對(duì)傳感器的選擇，可知由傳感器輸出的水位高度信號(hào)是0～10V的直流電壓。在設(shè)計(jì)中，可以通過采樣、保持電路對(duì)這一信號(hào)進(jìn)行處理，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)采樣點(diǎn)信號(hào)。但這種處理方法由于受電路規(guī)模和采樣精度的影響，不可能對(duì)水位信號(hào)做出精確的處理，近而也無法對(duì)電機(jī)、水位高度顯示和報(bào)警做出精確的控制。因此，本設(shè)計(jì)中采用集成芯片ADC0809對(duì)0～10V的直流電壓進(jìn)行處理?？梢赃_(dá)到：</p&g

24、t;<p><b>　?、匐娐泛?jiǎn)潔、明了。</b></p><p><b>　?、诟咿D(zhuǎn)換精度。</b></p><p><b>　　③高控制精確。</b></p><p>　　2.3.3單片機(jī)復(fù)位方案</p><p>　　RST/VPD:復(fù)位/備用電源線，可以使單

25、片機(jī)處于復(fù)位（即初始化）工作狀態(tài)。通常，單片機(jī)的復(fù)位有自動(dòng)上電復(fù)位和人工按鈕復(fù)位兩種，圖2.3給出了它們的電路?？紤]到，水塔與居民生活密切相關(guān)，當(dāng)因特殊原因?qū)е聠纹瑱C(jī)掉電，需單片機(jī)立即自動(dòng)復(fù)位（如：夜間短時(shí)間停電，導(dǎo)致本系統(tǒng)停止工作），故本設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位方式。</p><p><b>　　圖2.3 復(fù)位電路</b></p><p>　　2.3.4單片機(jī)起振方案<

26、;/p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器，石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。也可以采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件。考慮到設(shè)計(jì)、使用的方便，本設(shè)計(jì)中采用片內(nèi)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。即XTAL1和XTAL2只需外接晶振（配上相應(yīng)的電容），便可以給單片機(jī)提供相應(yīng)的時(shí)鐘頻率。</p><p>　　2.3.5水位顯示驅(qū)動(dòng)方案 </p><p>

27、　　本設(shè)計(jì)中需將水塔水位高度在數(shù)碼管中進(jìn)行顯示，有兩種方案選擇：</p><p>　?、倮肕AX7219進(jìn)行驅(qū)動(dòng)：MAX7219是一種高集成化的串行輸入/輸出的共陰極LED顯示驅(qū)動(dòng)器。每片可驅(qū)動(dòng)8位7段加小數(shù)點(diǎn)的共陰極數(shù)碼管，可以數(shù)片級(jí)聯(lián)，而與微處理器的連接只需3根線。MAX7219內(nèi)部設(shè)有掃描電路，除了更新顯示數(shù)據(jù)時(shí)從單片機(jī)接收數(shù)據(jù)外，平時(shí)獨(dú)立工作，極大地節(jié)省了MCU有限的運(yùn)行時(shí)間和程序資源。</p&g

28、t;<p>　　②利用74LS48驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管：與單片機(jī)連接較為復(fù)雜，需占用單片機(jī)8個(gè)端口。且在與數(shù)碼管連接時(shí)需附加上拉電阻，用以完成數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　考慮到本設(shè)計(jì)中，需顯示的位數(shù)較少（兩位），若利用MAX7219驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，將造成資源浪費(fèi)，且MAX7219芯片價(jià)格較高，采用后大大提高成本支出。同時(shí)，隨著MAX7219的使用（對(duì)MAX7219的編程）將提高源程序的復(fù)雜度，對(duì)編譯、調(diào)試

29、和單片機(jī)運(yùn)行效率都將造成影響。故設(shè)計(jì)中采用74LS48驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。 </p><p>　　2.3.6電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案</p><p>　　利用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)交流接觸器，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。其中，在單片機(jī)的輸出端到交流接觸器間需接驅(qū)動(dòng)模塊。該驅(qū)動(dòng)模塊，可以由分離元件組成放大電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)交流接觸器的驅(qū)動(dòng)，也可以單使用一塊芯片實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)中，采用一塊芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)交流接觸器的控制。以達(dá)到使電路簡(jiǎn)

30、潔，調(diào)試方便，易于維修的目的。</p><p>　　2.3.7電機(jī)選擇方案</p><p>　　電動(dòng)機(jī)有支流、交流之分。異步電動(dòng)機(jī)屬于交流電機(jī)的一種；另一種交流電機(jī)是同步電機(jī)。異步電機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，價(jià)格便宜，所以應(yīng)用最為廣泛。本設(shè)計(jì)中，采用交流電機(jī)，為了克服沿程阻力損失和高度差所產(chǎn)生的靜壓力，供水水泵的揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況有所變化。 </p><p>&l

31、t;b>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1單元模塊設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1.1 A/D轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)

32、換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK 輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第2、3個(gè)脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。</p><p>　　當(dāng)此2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對(duì)CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“

33、0”、“0”時(shí)，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN-進(jìn)行輸入。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將CH0作為負(fù)輸入端IN-，CH1 作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。到第3 個(gè)脈沖的下沉之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個(gè)脈沖下沉開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個(gè)字節(jié)的

34、數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)字節(jié)的下沉輸出DATA0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。</p><p>　　圖3.1 A/D轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　3.1.2起振電路設(shè)計(jì)</p><p>　　石英晶振起振后，應(yīng)

35、能在XTAL2線上輸出一個(gè)3V左右的正弦波，以使AT89C51片內(nèi)的OSC電路按石英晶振相同頻率自激振蕩。通常，OSC的輸出時(shí)鐘頻率FOSC為0.5～16MHz，典型值為12MHz或11.0592MHz。電容C1和C2可以幫助起振，典型值為30pf，調(diào)節(jié)它們可以達(dá)到微調(diào)FOSC的目的。本設(shè)計(jì)中，晶振采用12MHz，CI和C2取30pf。其連接電路如圖3.2起振電路所示。</p><p><b>　　圖3

36、.2 起振電路</b></p><p>　　3.1.3液晶顯示設(shè)計(jì)</p><p>　　顯示部分采用LCD1602液晶顯示，它是一個(gè)獨(dú)立的顯示模塊。其基控制器大部分為HD44780，分為有背光和無背光兩種，兩者在應(yīng)用中并無差別。LCD1602顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是

37、否處于忙的狀態(tài)。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖3.3所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等。</p><p>　　圖3.3 字符代碼與字符圖形對(duì)應(yīng)關(guān)系</p><p>　　3.1.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　電感線圈是一種感性負(fù)載，當(dāng)流過線圈的電流發(fā)生變化時(shí)線圈會(huì)

38、發(fā)生很大的反電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)有可能損壞驅(qū)動(dòng)器中的輸出晶體管。因此，為了防止驅(qū)動(dòng)器損壞，線圈兩端必須加箝位二極管。圖3.4為采用SN75467驅(qū)動(dòng)交流繼電器的電路圖。</p><p>　　當(dāng)AT89C51在P2.0上輸出低電平時(shí)，SN75467相應(yīng)的輸出晶體管導(dǎo)通，繼電器線圈中有電流流過，繼電器吸合；當(dāng)AT89C51在P2.0上輸出高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)器相應(yīng)輸出晶體管截止，繼電器線圈中無電流流過，繼電器不吸合，觸電常

39、開。在圖3.4中，二極管用于箝位線圈兩端可能出現(xiàn)的反電動(dòng)勢(shì)。</p><p><b>　　圖3.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)</b></p><p><b>　　3.1.5電機(jī)控制</b></p><p>　?、偃嚯妱?dòng)機(jī)單向啟動(dòng)控制：圖3.5為三相電動(dòng)機(jī)單向啟動(dòng)控制圖。圖中左側(cè)是主電路圖，右側(cè)是輔助電路圖。主電路構(gòu)成：三相交流電源開關(guān)Q

40、S->熔斷器FU1->交流接觸器主觸頭KM->熱繼電器發(fā)熱元件FR->電動(dòng)機(jī)M?？刂齐娐返臉?gòu)成：停止按SB1->啟動(dòng)按鈕SB2->接觸器線圈KM->熱繼電器動(dòng)斷觸頭FR構(gòu)成回路。從該電路圖可以知道。</p><p>　?、艈?dòng)、停止按鈕控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或停止。</p><p>　?、茻崛燮髯鳛槎搪繁Ｗo(hù)。</p><p>　　⑶

41、熱繼電器作為過載保護(hù)。</p><p>　　圖3.5 三相電動(dòng)機(jī)單向啟動(dòng)控制</p><p>　?、谌嚯妱?dòng)機(jī)單向控制（工作原理）：異步電動(dòng)機(jī)接入電網(wǎng)的瞬間，啟動(dòng)電流大約是額定電流的4～7倍。過大的啟動(dòng)電流會(huì)造成電網(wǎng)電壓的變化過大；對(duì)于啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的電機(jī)，過大的啟動(dòng)電流對(duì)電機(jī)會(huì)造成損害。所以除了小型異步電動(dòng)機(jī)外，大多數(shù)異步電動(dòng)機(jī)采用壓降啟動(dòng)方式，以減小啟動(dòng)電流。常見的降壓?jiǎn)?dòng)方式有Y/△降

42、壓?jiǎn)?dòng)、沿邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)等。本設(shè)計(jì)采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，其工作原理如下圖所示：</p><p>　　啟動(dòng) KM主觸點(diǎn)閉合 電機(jī)M得電運(yùn)行</p><p>　　按下SB2 KM線圈得電</p><p>　　KM常開觸點(diǎn)閉合 實(shí)現(xiàn)自保</p><p>

43、　　停止 KM主觸點(diǎn)復(fù)位 電機(jī)M斷電停止</p><p>　　按下SB1 KM線圈失電</p><p>　　KM常閉觸點(diǎn)斷開 自保解除</p><p>　　3.1.6報(bào)警電路 </p><p>　　報(bào)警電路，如圖3.6所示。當(dāng)AT89C

44、51的P1.4管腳有低電平輸出時(shí)，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。</p><p><b>　　圖3.6 報(bào)警</b></p><p><b>　　3.2系統(tǒng)整機(jī)分析</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是通過水位傳感器對(duì)水位高度百分比（0%～100%）進(jìn)行采樣、量化后，輸出0～10V的直流電壓。再經(jīng)過信號(hào)處理電路將這一直流模擬量轉(zhuǎn)換

45、為8位的并行數(shù)字量，并送入單片機(jī)進(jìn)行處理。在單片機(jī)中將輸入的8位數(shù)字量進(jìn)行量化數(shù)為100的量化處理，并根據(jù)這一量化將水位高度控制轉(zhuǎn)化為對(duì)狀態(tài)00～99的控制，其中狀態(tài)00對(duì)應(yīng)0%、狀態(tài)01對(duì)應(yīng)1%、… 狀態(tài)99對(duì)應(yīng)99% 。根據(jù)這一對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè)置三個(gè)水位控制點(diǎn)，分別為：10、20、80 。</p><p>　?、伲寒?dāng)狀態(tài)在00～10時(shí)：主、備電機(jī)工作，低水位報(bào)警電路工作。</p><p>

46、　?、冢寒?dāng)狀態(tài)在10～20時(shí)：主、備電機(jī)工作，報(bào)警電路停止工作。</p><p>　?、郏寒?dāng)狀態(tài)在20～80時(shí)：主電機(jī)工作、備電機(jī)停止工作，報(bào)警電路停止工作。</p><p>　?、埽寒?dāng)狀態(tài)在80～99時(shí)：主、備電機(jī)停止工作，高水位報(bào)警電路工作。</p><p>　　⑤：根據(jù)狀態(tài)00～99的不同，分別將00～99輸出到數(shù)碼顯示部分。 </p>&l

47、t;p>　　根據(jù)上述狀態(tài)，即可分別對(duì)數(shù)碼顯示、蜂鳴器和電動(dòng)機(jī)（主、備）實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的自動(dòng)化控制。</p><p><b>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 程序概要設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)開發(fā)，使用的語言為C語言。需要利用C語言進(jìn)行編程，來實(shí)現(xiàn)水位高度的檢測(cè)；通過傳感器進(jìn)行輸出信號(hào)的處理，再由傳感器

48、輸出信號(hào)，單片機(jī)接收；然后，單片機(jī)將剛接收輸入的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析和處理，從而產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)；此時(shí)，液晶顯示、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和報(bào)警電路部分，都根據(jù)單片機(jī)產(chǎn)生的控制信號(hào)，作出相應(yīng)的動(dòng)作。</p><p>　　設(shè)計(jì)的中心思想是：水位自動(dòng)控制電路是通過水位傳感器將水位高度轉(zhuǎn)換為0—10V的直流電壓，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換所得的8路并行數(shù)字量送入單片機(jī)進(jìn)行處理來達(dá)到對(duì)水位進(jìn)行自動(dòng)控制的目的。通過對(duì)電壓和水位的轉(zhuǎn)換關(guān)系，最

49、終利用單片機(jī)進(jìn)行精確的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位高度的顯示、主/備電機(jī)和報(bào)警裝置的控制。</p><p>　　按照以上的種種要求，設(shè)計(jì)的軟件程序必須實(shí)現(xiàn):</p><p>　　1 當(dāng)水箱水位低于20%時(shí)，由傳感器檢測(cè)到這一水位值，同時(shí)發(fā)送信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行分析處理之后，給出指令，啟動(dòng)主，備電機(jī)給水；而當(dāng)水箱水位高于20%而低于80%時(shí)，經(jīng)過一系列的分析處理，啟動(dòng)主電機(jī)給水，備用電機(jī)停止給水；當(dāng)

50、水箱水位高于80%時(shí)，則根據(jù)指令讓主、備電機(jī)同時(shí)停止給水。</p><p>　　2 當(dāng)水位低于10%的時(shí)候，由傳感器經(jīng)變送器發(fā)送信號(hào)，單片機(jī)分析處理，系統(tǒng)識(shí)別出水位已經(jīng)過低，報(bào)警器則報(bào)警；而當(dāng)水位高于10%而低于80%的時(shí)候，系統(tǒng)水位處于設(shè)定的正常值范圍之內(nèi)，報(bào)警器不報(bào)警；當(dāng)水位高于80%的時(shí)候，由傳感器經(jīng)變送器發(fā)送信號(hào)，單片機(jī)處理后作出指令，系統(tǒng)水位已經(jīng)過高，報(bào)警器此時(shí)馬上報(bào)警。</p><

51、p>　　4.2 詳細(xì)流程圖 </p><p>　　4.2.1主程序 </p><p>　　如圖4.2.1—程序所示：首先對(duì)單片機(jī)寫入外圍端口地址（INT0和F8H），并開中斷1，且定義中斷為邊緣觸發(fā)方式。再將INT0的端口地址寫入F8H（ADC0832的端口地址），</p><p>　　即可啟動(dòng)ADC0832。隨后，單片機(jī)

52、進(jìn)入等待中斷狀態(tài)。</p><p>　　4.2.2 中斷子程序</p><p>　　中斷子程序如圖4.2.2—中斷所示：在中斷到來后，程序轉(zhuǎn)到中斷子程序。在中斷子程序中，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)ADC0832轉(zhuǎn)換所得的8路并行數(shù)據(jù)的接收。并通過高度子程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)接收所得的并行數(shù)據(jù)的量化，其量化數(shù)為100。通過量化，將輸入數(shù)據(jù)變?yōu)?～99種狀態(tài)，為下一步處理作好準(zhǔn)備。</p><p&g

53、t;　　4.2.3 水位高度子程序</p><p>　　如圖4.2.3—水位高度子程序所示。通過乘法指令實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換：將輸入的0～10轉(zhuǎn)換為0～99，為查表指令的實(shí)現(xiàn)作好準(zhǔn)備工作。</p><p>　　4.2.4查表子程序</p><p>　　如圖4.2.4—查表子程序所示，本設(shè)計(jì)通過查表指令對(duì)0～99種狀態(tài)進(jìn)行處理。在處理過程中，關(guān)鍵是rel的初始值必須為0（因

54、AJMP為雙字節(jié)指令，當(dāng)rel為0、2、…198時(shí)，可進(jìn)行查詢），以便能夠順利的對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，并通過查詢結(jié)果作出相應(yīng)的處理。在高度子程序中，將輸入數(shù)據(jù)處理為以0開始的100種狀態(tài)，正是出于這一考慮。</p><p>　　4.2.5狀態(tài)子程序 </p><p>　　根據(jù)查表所得的結(jié)果，可以轉(zhuǎn)到不同的子程序中，如圖4.2.5—表00～99所示。通過這些控制子程序（ROUT00～ROUT

55、99），可以對(duì)輸入數(shù)據(jù)做出不同處理，</p><p><b>　　— — —</b></p><p>　　4.2.6 狀態(tài)控制子程序</p><p>　　本設(shè)計(jì)中共用到四種控制狀態(tài)，其控制方式如圖4.2.6—狀態(tài)控制子程序所示。在這四種狀態(tài)中包括了電機(jī)控制、報(bào)警控制。其中有兩種狀態(tài)需要報(bào)警，分別是水位低于1m和水位高于8m時(shí)。</p>

56、;<p>　　⑴當(dāng)水位低于1m時(shí)：蜂鳴器發(fā)出間斷的蜂鳴聲（報(bào)警控制0）。</p><p>　?、飘?dāng)水位高于8m時(shí)，蜂鳴器發(fā)出不間斷的蜂鳴聲（報(bào)警控制1）。</p><p><b>　　有電機(jī)的狀態(tài)三種：</b></p><p>　?、伲褐?、備電機(jī)同時(shí)工作。</p><p>　　②：主電機(jī)工作、備用電機(jī)工作。

57、</p><p>　　③：主、備電機(jī)停止工作。</p><p><b>　　4.3 源程序</b></p><p><b>　　① 主程序</b></p><p>　　#include<reg52.h> //頭文件</p><p>　　#define uc

58、har unsigned char //宏定義</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　sbit beep=P1^4;</p><p>　　//sbit Relay=P1^5;</p><p>　　sbit LED_H=P1^6;</p><p>　　sbit L

59、ED_L=P1^7;</p><p>　　sbit K1=P3^5;</p><p>　　sbit K2=P3^6;</p><p>　　sbit K3=P3^7;</p><p>　　uchar H_lim=11,L_lim=7;</p><p>　　uchar ad_dat1=0; //讀取濾波后的AD值<

60、;/p><p>　　uchar Water_dat=0;</p><p>　　uchar set_flag=0;</p><p>　　/***************************************************</p><p>　　函數(shù)名稱：延時(shí)子函數(shù)</p><p><b>　　函數(shù)

61、功能：按鍵消抖</b></p><p>　　***************************************************/</p><p>　　void delayms(uint xms)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,j

62、;</b></p><p>　　for(i=xms;i>0;i--)</p><p>　　for(j=110;j>0;j--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　#include "ADC0832.H"</p><p>　　#

63、include"1602.C"</p><p>　　void key()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(K1==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　de

64、layms(10);</p><p><b>　　if(K1==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　set_flag++;</p><p>　　if(set_flag>2)</p><p>　　set_flag=0;</p&g

65、t;<p>　　while(!K1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　switch(set_flag)</p><p><b>　　{</b></p><p><b

66、>　　case 1:</b></p><p><b>　　if(K2==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p><b>　　if(K2==0)</b></p><p

67、><b>　　{</b></p><p>　　if(H_lim<99)</p><p><b>　　H_lim++;</b></p><p>　　while(!K2);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>

68、;　　}</b></p><p>　　else if(K3==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p><b>　　if(K3==0)</b></p><p><b>　　{</b&

69、gt;</p><p>　　if(H_lim>0)</p><p><b>　　H_lim--;</b></p><p>　　while(!K3);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

70、<p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 2:</b></p><p><b>　　if(K2==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);<

71、/p><p><b>　　if(K2==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(L_lim<99)</p><p><b>　　L_lim++;</b></p><p>　　while(!K2);</p&g

72、t;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(K3==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayms(10);</p><p><b&

73、gt;　　if(K3==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(L_lim>0)</p><p><b>　　L_lim--;</b></p><p>　　while(!K3);</p><p><b>　　

74、}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　default: break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}<

75、/b></p><p>　　void control()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　static uchar i=0;</p><p><b>　　if(i<10)</b></p><p><b>　　i++;</

76、b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　i=0;</b></p><p>　　if(Water_dat<L_lim)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　LED

77、_H=0;</b></p><p><b>　　LED_L=1;</b></p><p><b>　　if(i<5)</b></p><p><b>　　beep=0;</b></p><p><b>　　else</b></p&

78、gt;<p><b>　　beep=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(Water_dat>H_lim)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　LED_H=1;&l

79、t;/b></p><p><b>　　LED_L=0;</b></p><p><b>　　if(i<5)</b></p><p><b>　　beep=0;</b></p><p><b>　　else</b></p>&l

80、t;p><b>　　beep=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　LED_H=0;</b>&l

81、t;/p><p><b>　　LED_L=1;</b></p><p><b>　　beep=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()&l

82、t;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint AD_DAT=0;</p><p>　　uchar i=0;</p><p>　　init_1602();</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><

83、;b>　　{</b></p><p>　　if(i<10) // 濾</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　i++;</b></p><p>　　AD_DAT+=A_D();// 波</p><p><b

84、>　　}</b></p><p>　　else// 算</p><p><b>　　{</b></p><p>　　i=0;// 法</p><p>　　ad_dat1=(uchar)(AD_DAT/10);</p><p>　　if(ad_dat1>3)

85、</p><p>　　{Water_dat=(uchar)((ad_dat1-3)/2.6);}</p><p><b>　　else</b></p><p>　　Water_dat=0;</p><p><b>　　AD_DAT=0;</b></p><p><b

86、>　　}</b></p><p><b>　　key();</b></p><p>　　control();</p><p>　　display();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>&l

87、t;/p><p><b>　　② AD轉(zhuǎn)化</b></p><p>　　/*****************************************************</p><p>　　功能：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)</p><p>　　************************************

88、***************/</p><p>　　sbit ADC0832_CS=P1^2;</p><p>　　sbit ADC0832_CLK=P1^1;</p><p>　　sbit ADC0832_DIO=P1^0;</p><p>　　unsigned int A_D()</p><p><b&g

89、t;　　{</b></p><p>　　unsigned char i,dat;</p><p>　　ADC0832_CS=1; //一個(gè)轉(zhuǎn)換周期開始</p><p>　　ADC0832_CLK=0; //為第一個(gè)脈沖作準(zhǔn)備</p><p>　　ADC0832_CS=0; //CS置0，片選有效</p>&l

90、t;p>　　ADC0832_DIO=1; //DIO置1，規(guī)定的起始信號(hào) </p><p>　　ADC0832_CLK=1; //第一個(gè)脈沖</p><p>　　ADC0832_CLK=0; //第一個(gè)脈沖的下降沿，此前DIO必須是高電平</p><p>　　ADC0832_DIO=1; //DIO置1， 通道選擇信號(hào) </p>

91、;<p>　　ADC0832_CLK=1; //第二個(gè)脈沖，第2、3個(gè)脈沖下沉之前，DI必須跟別輸入兩位數(shù)據(jù)用于選擇通道，這里選通道CH0 </p><p>　　ADC0832_CLK=0; //第二個(gè)脈沖下降沿 </p><p>　　ADC0832_DIO=0; //DI置0，選擇通道0</p><p>　　ADC0832_CLK=1;

92、 //第三個(gè)脈沖</p><p>　　ADC0832_CLK=0; //第三個(gè)脈沖下降沿 </p><p>　　ADC0832_DIO=1; //第三個(gè)脈沖下沉之后，輸入端DIO失去作用，應(yīng)置1</p><p>　　ADC0832_CLK=1; //第四個(gè)脈沖</p><p>　　for(i=0;i<8;i++)

93、 //高位在前</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ADC0832_CLK=1; //第四個(gè)脈沖</p><p>　　ADC0832_CLK=0; </p><p>　　dat<<=1; //將下面儲(chǔ)存的低位數(shù)據(jù)向右移</p><p>

94、;　　dat|=(unsigned char)ADC0832_DIO; //將輸出數(shù)據(jù)DIO通過或運(yùn)算儲(chǔ)存在dat最低位 </p><p>　　} </p><p>　　ADC0832_CS=1; //片選無效 </p><p>　　return dat; //將讀書的數(shù)據(jù)返回 </p><

95、p><b>　　}</b></p><p><b>　?、?液晶顯示</b></p><p>　　sbit EN=P2^7;</p><p>　　sbit RS=P2^5;</p><p>　　sbit RW=P2^6;</p><p>　　unsigned char

96、LCD1602_Table[]="0123456789:-";</p><p>　　//LCD1602顯示標(biāo)尺 0123456789abcdef</p><p>　　unsigned char dis_tab1[]={"Water level:--cm"};</p><p>　　unsigned char dis_tab

97、2[]={" H:--cm L:--cm "};</p><p>　　void write_date(uchar date)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EN=0;</b></p><p><b>　　RS=1;</b&g

98、t;</p><p><b>　　P0=date;</b></p><p><b>　　EN=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　EN=1;</b></p><p><b>　　}</b&

99、gt;</p><p>　　void write_com(uchar date)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EN=0;</b></p><p><b>　　RS=0;</b></p><p><b>　

100、　P0=date;</b></p><p><b>　　EN=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　EN=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void in

101、it_1602()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p><p><b>　　RW=0;</b></p><p>　　write_com(0x38);</p><p>　　write_com(0x0c);<

102、/p><p>　　write_com(0x06);</p><p>　　write_com(0x01);</p><p>　　write_com(0x80);</p><p>　　for(i=0;i<16;i++)</p><p>　　{write_date(dis_tab1[i]);}</p><

103、;p>　　write_com(0x80+0x40);</p><p>　　for(i=0;i<16;i++)</p><p>　　{write_date(dis_tab2[i]);}</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display()</p><p&g

104、t;<b>　　{</b></p><p>　　static unsigned char i;</p><p><b>　　i++;</b></p><p><b>　　if(i>10)</b></p><p><b>　　i=0; </b>&l

105、t;/p><p>　　write_com(0x80+12);</p><p>　　write_date(LCD1602_Table[Water_dat%100/10]);</p><p>　　write_date(LCD1602_Table[Water_dat%10]);</p><p>　　write_com(0x80+3+0x40);<

106、/p><p>　　if(set_flag==1&&i<5)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_date(' ');</p><p>　　write_date(' ');</p><p><b>　　

107、}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_date(LCD1602_Table[H_lim%100/10]);</p><p>　　write_date(LCD1602_Table[H_lim%10]

108、);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　write_com(0x80+11+0x40);</p><p>　　if(set_flag==2&&i<5)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_d

109、ate(' ');</p><p>　　write_date(' ');</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　w

110、rite_date(LCD1602_Table[L_lim%100/10]);</p><p>　　write_date(LCD1602_Table[L_lim%10]);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　結(jié)

111、 論</b></p><p>　　本文主要介紹了水箱水位的自動(dòng)控制系統(tǒng)，介紹了AT89C51單片機(jī)和其它一些單片機(jī)在水位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，并介紹了它們的引腳和在系統(tǒng)中的電路圖，本設(shè)計(jì)還采用了傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的信號(hào)采集，利用LCD來進(jìn)行信號(hào)的輸出顯示。此次設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)追求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，系統(tǒng)精度高，并設(shè)有液位顯示和自動(dòng)報(bào)警等，使得一旦有問題便能立即發(fā)現(xiàn)。水箱水位控制在設(shè)定值上正常運(yùn)行時(shí)不需要人工干預(yù)，操作

112、人員勞動(dòng)強(qiáng)度小。</p><p>　　本次的設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的水箱自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要核心就是AT89C51單片機(jī)。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我運(yùn)用到了大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)去分析和解決問題，我深刻的了解和掌握了單片機(jī)的控制原理和設(shè)計(jì)方法。不但加深和回顧了單片機(jī)等專業(yè)知識(shí)，而且積累到單片機(jī)技術(shù)在實(shí)際中的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　由于缺乏在實(shí)踐設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)，所以在此次的設(shè)計(jì)中我也發(fā)現(xiàn)了自己很多不足的

113、方面，從論文方面的總體結(jié)構(gòu)到具體設(shè)計(jì)中硬件的相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的不足使得一開始設(shè)計(jì)和論文存在了很多的問題，但是在我的導(dǎo)師馬東老師的細(xì)心指導(dǎo)下，經(jīng)過前后多次的修改和完善，最終完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我意識(shí)到，在以后的日子里，要多多地理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，只有這樣才能提高自己的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)，成為一個(gè)對(duì)社會(huì)具有價(jià)值的人。</p><p><b>　　致 謝</

114、b></p><p>　　本文是在馬東老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成的。承蒙馬東老師的親切關(guān)懷和精心指導(dǎo)，雖然有繁忙的工作，但仍抽出了大量時(shí)間給予我學(xué)術(shù)上的指導(dǎo)和幫助，從總體設(shè)計(jì)的確定和修改，開題報(bào)告，期中檢查，到后期的詳細(xì)設(shè)計(jì)，每一步都是在馬老師的幫助下完成的，從這個(gè)過程中我獲益匪淺。馬東老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人

115、格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。通過這次論文的設(shè)計(jì)使我掌握了基本的研究方法，樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)。在此，謹(jǐn)向馬東老師致以深深的敬意和由衷的感謝。</p><p>　　并且，我還要感謝大學(xué)四年來所有教過我們的老師，為我們打下自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝我的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。</p><p>　　在這里，請(qǐng)你們接受我誠(chéng)摯的謝意！</p>&

116、lt;p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李萍.51系列單片機(jī)叢書AT80C51單片機(jī)原理、開發(fā)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008:27~54</p><p>　　[2]李書旗，沈金榮.液位測(cè)量傳感器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].北京電子工業(yè)出版社，2009:2131~2133</p><p>　　[3]蔡

117、黎.一種基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].南京電子出版社，2007:44~45</p><p>　　[4]陳霞，白小軍.基于單片機(jī)的液位監(jiān)控系統(tǒng)[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007:3~5</p><p>　　[5]陳新昌，王萬章，李祥付.單片機(jī)在水位控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息出版社，2006:89~94</p><p>　　[6]彭軍.傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M]

118、.陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2003:32~65</p><p>　　[7]余永權(quán).單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003:15~46</p><p>　　[8]孫儷.工業(yè)水箱系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)電子出版社，2007:44~60</p><p>　　[9]張慶國(guó). 8051單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[M].北京：電力電子技術(shù)，2009:2

119、4~50</p><p>　　[10]林青，孫利.電子綜合技術(shù)[M].北京：中國(guó)北京大學(xué)出版社，2006:33~57</p><p>　　[11]陳劍橋.單片機(jī)接口技術(shù)[M].北京：綜合出版社，2008:22~53</p><p>　　[12]孫清云，楊立波. 51系列單片機(jī)開發(fā)管理[M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2009:23~47</p><

120、;p>　　[13]梁振宇.電子電路線路叢書[M].北京：中國(guó)電子技術(shù)大學(xué)出版社，2005:27~40</p><p>　　[14]孫領(lǐng)海，張宇萍.工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)教育出版社，2006:13~38</p><p>　　[15]青云山，馬蘇梅.單片機(jī)系列應(yīng)用[M].重慶：西南大學(xué)出版社，2009:26~41</p><p>　　[16]陳宇.電子工程

121、技術(shù)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003:43~62</p><p>　　[17]馬佳明.嵌入式工程技術(shù)[M].山東：山東大學(xué)出版社，2004:33~54</p><p>　　[18]李麗萍.單片機(jī)語言技術(shù)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2009:56~72</p><p>　　[19]Quarette J. Made the principle of th

122、ermal plant equipment concise manual. [J] . Evaluation,1999:22~25</p><p>　　[20]Laugman R. Embedded System Control System. US Patent 2000:16~32</p><p><b>　　附錄A 英文原文</b></p>&l

123、t;p>　　Programmable designed for electro-pneumatic systems controller</p><p>　　This project deals with the study of electro-pneumatic systems and the programmable controller that provides an effective and

124、easy way to control the sequence of the pneumatic actuators movement and the states of pneumatic system. The project of a specific controller for pneumatic applications join the study of automation design and the control

125、 processing of pneumatic systems with the electronic design based on microcontrollers to implement the resources of the controller.</p><p>　　1. Introduction</p><p>　　The automation systems that

126、use electro-pneumatic technology are formed mainly by three kinds of elements: actuators or motors, sensors or buttons and control elements like valves. Nowadays, most of the control elements used to execute the logic of

127、 the system were substituted by the Programmable Logic Controller (PLC). Sensors and switches are plugged as inputs and the direct control valves for the actuators are plugged as outputs. An internal program executes all