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: ]1 X# d2 e2 c8 {5 @摘要: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5 M5 N9 b. T* n9 }' s" f4 c, I( @$ V) i$ T2 c
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
@% ~% q6 f$ j7 Z4 n- _Proteus软件仿真。实验结果表明,该系统具有良好的检测控制功能,可移植性和扩展性强。
: ?3 M! A+ i- O关键词:单片机; 水位检测;控制系统;仿真' S- b4 f$ U9 }. s
引言5 ^0 K. Z) p& a$ g9 D; Y' r
水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范. P2 [# {: N2 c4 z9 }" Q* b" ^
围,避免“空塔”、“溢塔”现象发生。目前,控制水塔水位方法' a7 a8 T' U2 }3 }' \+ ]# y3 `, `
较多,其中较为常用的是由单片机控制"实现自动运行,使水
8 c- z' i' w% P( e6 ?塔内水位保持恒定,以保证连续正常地供水。实际供水过程中1 ?3 J @- p0 b$ h2 B
要确保水位在允许的范围内浮动,应采用电压控制水位。首
! ^3 Y- G7 N5 y先通过实时检测电压,测量水位变化,从而控制电动机,保证
) p: ?0 [( ?/ d1 ?9 i2 G3 ~- O水位正常。因此,这里给出以Atmel公司的AT89C51单片机囚4 E* C8 h; x" d
为核心器件的水塔水位检测控制系统仿真设计,实现水位的, ?' N5 m; d% l. g: s& T
检测控制、电机故障检测、处理和报警等功能,并在Proteus软4 `3 \2 f8 Z8 Q# C# ^' N& f/ o
件环境下实际仿真。实验结果表明,该系统具有良好的检测
/ B$ W5 x- G& a7 k, P& B控制功能,可移植性和扩展性强。4 F# J: S: r& I& t: A3 K% _: g
2水塔水位控制原理- o$ v* e, s3 A3 v: L
单片机水塔水位控制原理如图1所示,图中的虚线表示6 p# B+ ]+ n+ P0 E4 _
允许水位变化的上、下限位置。在正常情况下,水位应控制在2 z/ r3 d8 P5 H3 e: Q% ?
虚线范围之内。为此,在水塔内的不同高度处,安装固定不变
7 ^; u( D) N$ t' o& A的3根金属棒A、B、C,用以反映水位变化的情况。其中,A棒
0 W- g) h7 O+ `在下限水位,B棒在上、下限水位之间,C棒在上限水位(底端
- G2 Z1 s" w& z6 @ a4 M. k靠近水池底部,不能过低,要保证有足够大的流水量)。水塔+ b* v U1 e( } @/ Y
由电机带动水泵供水,单片机控制电机转动,随眷供水,水位3 O! b' O/ B8 H+ Q& R" L6 ]6 B
. X2 V$ o( `: ^不断上升,当水位上升到上限水位时,由于水的导电作用,使7 [/ e: n" `# u. x/ E
B.C棒均与+5V连通。因此b.c两端的电压都为+5 V即为
- K3 v W6 |% Z, W/ ]% ~5 L# G“1”状态,此时应停止电机和水泵工作,不再向水塔注水;当4 y, ]+ } m G! I, l
水位处于上、下限之间时,B棒和A棒导通,而C棒不能与A, s6 e. } i1 Y& _7 W
棒导通,b端为“1”状态,c端为“0"状态。此时电机带动水泵
- M% a! g9 C5 a- @* y给水塔注水,使水位上升,还是电机不工作,水位不断下降,- m. ]# j2 l e# I3 N' o
都应继续维持原有工作状态;当水位处于下限位置以下时,, T& T, @3 e# |+ c
B、C棒均不能与A棒导通,b.c均为“0”状态,此时应启动电# v, V* u, |/ N# R) M. W" L
机转动,带动水泵给水塔注水。
5 ]7 ]5 `* |# H图1水塔水 位控制原理图9 H- M! w" ~' b9 J* W
3电路设计
7 ?" C: y# b f& g水塔水位控制系统主要由CPU(AT89C51)、水位检测接口/ ?2 ]2 B' h' E( K' `% ?: O
电路、报警接口电路存储器扩展接口电路、复位电路、时钟振
! _/ G0 L ?2 [; G莴叫等部分组成，如图2所示。图3为系统硬件电路。
5 o5 v4 Z2 ?# G$ c5 \' l) `3.1水位检测接口电路% A, ]1 ^ \1 {
为了便于实现水位检测功能,用一个两位的拨码开关模; P, T/ `) ?' f. P( Z) q
; k& }4 u$ y% a
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附件下载：1 g+ P/ n! ]1 o; N& E9 R% ~ _& A9 ?
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发表于 2020-4-27 10:04
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