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e/ W/ K( W2 x) Q. X" O4 I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 U# h+ K# O1 o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/ E, m0 A) i# d+ k* W' Y- y
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。- V$ \* t" L: _9 }: X# K8 M8 Q$ z- b
关键词:单片机; 水位检测;控制系统;仿真9 R' d5 x7 n4 m* P
引言
. \7 l9 Q$ T* D8 N( h$ Q水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范1 ^( a. x8 r/ k& m4 D2 d) d- b) D# ]
围,避免“空塔”、“溢塔”现象发生。目前,控制水塔水位方法% u& }7 N- I- w' Q8 K* e: _
较多,其中较为常用的是由单片机控制"实现自动运行,使水% a7 B. b+ @- _/ n% o
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5 M# |8 p' \9 I; R
要确保水位在允许的范围内浮动,应采用电压控制水位。首& p/ h" R# {* V) _- f: f1 x( T
先通过实时检测电压,测量水位变化,从而控制电动机,保证
* Z' y, E( y% K9 |, \水位正常。因此,这里给出以Atmel公司的AT89C51单片机囚3 N+ J c8 A6 ]' p6 }% I$ X) E9 A- e
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
5 h( M* j# l/ R+ [检测控制、电机故障检测、处理和报警等功能,并在Proteus软& f8 R- f2 X- a# G. p
件环境下实际仿真。实验结果表明,该系统具有良好的检测
0 W3 }- X3 S. O9 @控制功能,可移植性和扩展性强。
$ W2 B4 C2 @$ x+ g/ z% U. k0 ]& F2水塔水位控制原理
9 r0 g+ L {) g4 H. u单片机水塔水位控制原理如图1所示,图中的虚线表示# l9 N0 i s& j6 F/ U/ N
允许水位变化的上、下限位置。在正常情况下,水位应控制在& y# @& W9 j. m3 @$ D: k
虚线范围之内。为此,在水塔内的不同高度处,安装固定不变
. W; x, C5 p( ^- t7 ]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 Y5 F4 r& H2 f" u3 d0 ]在下限水位,B棒在上、下限水位之间,C棒在上限水位(底端
" a9 l1 r: ?* E9 s' n& {7 K靠近水池底部,不能过低,要保证有足够大的流水量)。水塔+ T' F& d0 H) C, Y" K
由电机带动水泵供水,单片机控制电机转动,随眷供水,水位% H( n8 Z1 ~* U* x/ j7 o
8 D S) W9 I3 r9 \+ Z不断上升,当水位上升到上限水位时,由于水的导电作用,使+ J, Q. m. e, b% ?
B.C棒均与+5V连通。因此b.c两端的电压都为+5 V即为/ ]3 S+ e8 @8 T1 P" R
“1”状态,此时应停止电机和水泵工作,不再向水塔注水;当
2 ^* d2 Q( ~1 ]5 U- L& K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 Z/ _+ o4 L- W6 c4 i
棒导通,b端为“1”状态,c端为“0"状态。此时电机带动水泵
. N5 p6 G ~" ~' s- }给水塔注水,使水位上升,还是电机不工作,水位不断下降,
1 Z% A( _& u/ M6 R, r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! \9 n5 q: L7 S
B、C棒均不能与A棒导通,b.c均为“0”状态,此时应启动电; E& o y5 A9 B' h' ~: z
机转动,带动水泵给水塔注水。
* I) B' R8 \9 e' W图1水塔水 位控制原理图' n6 g _7 @) @# M! }2 @
3电路设计# d9 V" ^! R Y9 y9 G0 s) ?
水塔水位控制系统主要由CPU(AT89C51)、水位检测接口
; p0 r7 x. }) \/ D电路、报警接口电路存储器扩展接口电路、复位电路、时钟振4 h4 V+ k; X. B8 K- e Z4 k
莴叫等部分组成，如图2所示。图3为系统硬件电路。
- }' e7 J3 z3 {+ l( k y+ G( P6 m3.1水位检测接口电路( r* L" u. G, b/ p: G7 l. {
为了便于实现水位检测功能,用一个两位的拨码开关模2 P/ S3 H0 l$ J, ?' L& w
$ H/ d3 H2 e4 H: v3 o. B3 p. Y3 f! K1 d" E' k6 |9 \& Y
, V, K% E }2 J) ?' p' g
0 H a5 j( g2 C# b附件下载：
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发表于 2020-4-27 10:04
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