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1、南昌工程学院I 南 昌 工 程 学 院毕业设计（论文）任务书一、毕业设计(论文)题目：基于单片机智能液位控制系统的设计二 、 毕 业 设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：基于单片机设计一种水位智能监控系统，以实现蓄水池与水库泵站之间水位数据的实时传输、数字显示和自动控制。本设计中技术要求：(1)电源采用 05V 稳压电源， A/D 转换器采用 10 位。(2)单片机中控制算法采用智能控制算法(3)单片机要实时显示水位高度，且具有报警功能。(4)实际控制水位误差在1cm 以内，传输控制延迟时间为 0.1 秒，保证正常供水。三 、 毕 业 设计(论文)工作内容及完成时间：1、查找资料
2、，撰写开题报告：3.224.42、确定控制方案：4.54.103、设计电器控制线路和原理图：4.114.174、确定智能控制算法：4.184.245、画电路图：4.255.86、电路调试：5.96.127、撰写设计说明书、准备答辩：6.136.20南昌工程学院II四、主要参考资料：1.李华等.单片机应用技术选编M.北京:北京航空航天大学出版社,1993. 2.郝迎吉,贺科学.一种新型铁路调度自动监督系统J.铁道学报,2002,6.3.胡刚等.水位远程自动测报系统在水利工程中的应用J.计算机自动测量与控制,2001,9(1).4.Zhao Han-dong Department of Mecha
3、tronics Engineering North China University of Science The Research about GPS applying to Rocket-ProjectileA;Proceedings of the 5th International Symposium on Test and Measurement(Volume 1)C;2003 年机械与电气工程 学院 08 机电一体化 专业 班学 生： 日 期：自 2011 年 3 月 2 日至 2011 年 6 月 20 日指导教师： 助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室： 机械电子 教研室主
4、任： 叶建雄 南昌工程学院III 摘要：水位智能监控系统是现在生产生活中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响，而且也关系着生产的安全。在过去，大量的对水位监控操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控蓄水池的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监测器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的会危机到生产人员的人身安全等。所以，对蓄水池控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的智能化化系统，可以最大限度的避免事故的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。本单片机系统设计的目的是基于单片机控制技术
5、，以 8051 单片机为核心控制蓄水池的水位，并实现了报警和手动、自动切换功能。该系统操作方便、性能良好，很好的实现了蓄水池与水库泵站之间水位数据的实时传输、数字显示和自动控制。关键词：单片机 水位 控制 报警南昌工程学院IVAbstract: The intelligent control system is now the production and life of the essential components of its performance and quality of the good work for more than a great influence, and al
6、so relations with the production safety. The intelligent control system is now the production and life of the essential components of its performance and quality of the good work for more than a great influence, and also relations with the production safety. The intelligent control system is now the
7、 production and life of the essential components of its performance and quality of the good work for more than a great influence, and also relations with the production safety.Monolithic integrated circuits design the system of control techniques and revivification 8051 monolithic integrated circuit
8、s to control the level of the reservoir, and to the police and the manual, the switch. the system function operations and, good for tanks and reservoirs perth pumping station between the level of real-time data transmission, the number and automatic controlled.Keywords: Single-chip Level Control Ala
9、rm南昌工程学院V 目 录第一章 液位控制系统简介 1（一）过程控制系统 1 （二）液位监控系统 5 第二章 本课题主要研究内容 7（一）系统硬件总体方案10（二）系统软件总体方案10 （三）设计的研究进程11第三章 系统硬件设计 12（一）核心芯片 8051 单片机 12（二）压力传感及放大检测15（三）传感器的选用17(四) DAC0832 D/A 转换器和 CAD571A/D 转换器18(五) 键盘及显示接口22(六) 报警装置25第四章 系统软件的设计 27（一）软件设计流程图27 （二）水位检测的主程序28第五章 结论 31第六章 参考文献 32致 谢 33南昌工程学院- 1 - 第
10、一章 液位控制系统简介（一） 、过程控制系统 1、过程控制系统及其特点自动化技术是信息科学与技术的个重要分支。自 20 世纪 90 年代以来，自动化技术发展很快，已成为我国高科技的重要组成部分，正在工业生产和国民经济各行业发挥着重要的作用。自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。过程控制(Process control)通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，它是自动化技术的重要组成部分。从控制的角度出发，可以把工业分成三类：连续型、离散型和混合型。习惯上，把连续型工业称为过程工业(Process industri
11、es)，有时为突出其流动的性质也称为流程工业(fluid process industries)。在连续型工业过程中，包括了连续的信息流、物质流和能量流, 过程控制技术正在为实现现代工业生产过程中各种最优的技术经济指标，提高经济效益和劳动生产率，改善劳动条件，保护生态环境等方面起着越来越大的作用。过程控制一般是对生产过程中的有关参数进行控制。主要对系统的温度、压力、流量、液位、成分和物性六大类参数进行控制，使其保持为一定值或按一定规律变化，在保证质量和生产安全的前提下，使生产自动进行下去。连续型工业的生产特征是：呈流动状的各种原材料在连续流动过程中，经过传热、传质、生化物理反应等加工，发生了相
12、变或分子结构等的变化，失去原有性质而形成的一种新的产品。过程参数的变化不但受内部条件的影响，也受外界条件的影响，而且影响生产过程的参数一般不只一个，在过程中起的作用也不同，这就增加了对过程参南昌工程学院- 2 -数进行控制的复杂性，或者控制起来相当困难。这是生产过程具有的特殊性造成的，因此形成了过程控制的下列特点：(1)对象复杂多样；(2)对象存在滞后；(3)对象特性的非线性；(4)控制系统较复杂。2、过程控制系统的发展生产过程自动化的发展，大体上可以以分为三个阶段：(1)仪表自动化阶段20 世纪 40 年代前后，生产过程自动化主要是凭生产实际经验。局限于一般的控制元件及机电式控制仪器，采用比
13、较笨重的基地式仪表，实现生产设备就地分散的局部自动控制。20 世纪 50 年代至 60 年代，先后出现了电动与气动单元组合仪表和巡回检测装置，采用了集中监控与集中操纵的控制系统，实现了工厂仪表化和局部自动化。过程控制的理论仍采用以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，主要解决单输入、单输出的定值控制系统的分析和综合问题，各控制系统间互不关联或关联甚少，只是控制的品质有较大的提高。(2)计算机控制阶段20 世纪 70 年代至 80 年代，由于集成电路与计算机技术的飞速进展为过程控制的发展创造了条件，开始采用计算机直接数字控制(direct digital control, DDC)与计算机监控(supervisory computer control, SCC)系统。由于计算机硬件的可靠性高、成本较低，有丰富的软件支持，有直观的 CRT 显示，便于人机联系；它既没有模拟常规仪表那样数量多、仪表柜庞大的缺点，也不会像 60 年代初采用的大型计算机集中控制那样，一旦出现故障，就会影响全局，因此得到了广泛的应用。70 年代中南昌工程学院- 3 - 期，集散控制系统（distributed control system
