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1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 四川省高等教育自学考试 电子工程 专业毕业论文论文题目 全自动水位测试仪 指导老师 贾 老 师 学生姓名 准考证 2011年 2 月 24 日目 录第一章 引言51.1 研究意义51.2 研究内容5第二章 单片机水塔水箱水位控制器的原理62.1 单片机概述62.1.1 单片机的发展概况62.1.2 80C51系列单片机72.2 水塔水箱给水设备原理72.3 80C51单片机控制系统原理82.3.1 80C51单片机控制部分结构说明82.3.2 单片机水箱控制系统工作原理8第三章 单片机水塔水箱水位控制器硬件设计 103.1 单片机水塔水箱水位控制
2、器系统硬件简介103.1.1 数据采集及处理模块103.1.2 光电隔离简介153.1.3 给水泵电机主控回路介绍163.2 80C51水箱控制系统主控硬件部署方案163.2.1 80C51单片机实现控制功能说明163.2.2 74LS373芯片实现系统功能说明163.2.3 EPROM2764芯片实现系统功能说明18第四章 单片机水塔水箱水位控制器程序设计194.1 程序概要设计194.2 控制器程序原理194.2.1 系统主程序原理以及流程框图194.2.2 自动模式子程序原理以及流程框图204.2.3 手动模式子程序原理框图以及流程框图23结束语26致 谢27参考文献28附录1 80C5
3、1单片机的水箱控制系统电路图水塔水箱水位自动控制器的设计摘 要 大型水塔水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，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，大量的对水箱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，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监则器件损坏，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，对水箱控制，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自动化系统，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应用
4、单片机控制技术，以单片机为核心控制水箱的水位，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，比较符合电厂生产用水系统控制的需要。【关键词】单片机 水位 控制 报警Design based on the watertower tanks instrument The Technology of Mechanical & ElectricalAbstract：Large watertower tanks are a lot of companies essential to the production process of parts, its performance and th
5、e quality of work not only on production of the fine has enormous influence, but also the safety of production. In the past, many of the tanks are operated by the staff to operate, so that artificial means a lot of drawbacks, such as the water level control, water tanks at all times to monitor the e
6、nvironment, and so on the night of monitoring, the operator slightly negligence, or damage to the Summary of the monitoring device will bring irreparable damage will be even more serious crisis in production, such as the personal safety of staff. Therefore, control of water tanks, if the use of soph
7、isticated and can totally be run in strict accordance with the provisions of the automated production system that can maximize the chances of avoiding accidents, but also save resources and can effectively improve the efficiency of production. The purpose of single-chip system design is the applicat
8、ion of single-chip control technology, to the core to control the water level in water tanks, and implementation of the alarm and manual, automatic switching function. The system is easy to operate, good performance, more in line with the power to control the production of the necessary water system
9、.Keywords：Single-chip，level，Control，Alarm第一章 引言1.1 研究意义水塔水箱水位控制系统是我国广泛应用的供水系统，传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点，而自动控制的原理，一句用水量的变化自动调节协同的运行参数，保持水压恒定以满足用水要求，从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，经过多次的实验证明，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置。该系统采用单片机实现了水塔水位的自动控制，设计出一种成本低、高实用价值的水塔水位控制器。它能自动完成上水停水的全部循环，保证液面高度处于较理想的范围内，它结构简单，制造成本低，灵敏度高，
10、节约能源显著，适用于各种高层液体储存的理想设备。不论社会经济如何飞速，水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失，从而对供水系统提出了更高的要求，满足及时、准确、安全充足的供水。如果仍然使用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，由此必须进行自动化控制系统的改造。从而实现提供足够的水量、平稳的水压、水塔水位的自动控制有设计成本低、高实用价值的控制器。单片机，一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分，它的诞生使众多自动化控制系统得以实现。单片机以它功能强大，设计简单，制造廉价，支持指令集较多。所以应用到众多系
11、统开发中。因此，基于单片机的水塔水箱水位控制器研究有着重要的意义。12研究内容水塔水箱水位控制器主要完成的功能是对水塔水位控制，完成其供水的作用。此控制器主要是在水塔无人值班的情况下工作，所以它必须能自动对水塔水位进行采样对水位输入信号进行分析，于己设置号的水位参数尽心比较，控制电机水泵的开启、停机实现水位的调节。系统中要求配置两台电机以一备（B电动机）一用（A电动机），当工作电机在污水时被启动，在规定的时间内若无法启动时；自动切除工作电机，选用第二台电机工作，并发出声光报警。又会实现发生特殊情况时要强行启动或关闭电机。系统还要求配置低水位，中水位，高水位灯光显示；电动机运行灯光显示来表示水塔
12、的水位状态和电动机的运行情况。第二章 单片机水塔水箱水位控制器的原理2.1 单片机概述单片微型计算机（Single Chip Microcomputer,SCM）简称单片机，是把微型计算机的基本功能部件（中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时/计数器以及I/O接口等）集成在一块芯片上的一种微型计算机。随着SCM在架构上的不断发展，新一代单片机不断涌现，这些单片机的控制功能被不断扩充，许多外围功能部件被内装化，如A/D、PWM、WDT等，所以已不能用SCM来准确表达其内涵了。目前国际上统一称单片机为MCU。在国内，因单片机一词已约定俗成而继续沿用，但其内涵应该对应MCU。由于
13、单片机主要是面向控制的，因此又称其为微控制器。2.1.1 单片机的发展概况单片机的诞生是计算机发展史上一个重要的里程碑，标志着计算机在控制领域形成了一个独立的分支嵌入式系统，从此计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支齐头并进的时代。1976-1979年为单片机的探索阶段。1979-1982年为单片机完善阶段。1982-1990年为16位单片机更进一步发展阶段,1989年以来为控制器的全面发展阶段，单片机正朝着高性能和多品种的方向发展。一方面，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位、16位、32位通用型单片机。1989年Inter公司推出的i80860，采用0.8m核心技术，晶体
14、管数量为255万个，一度是世界上最快的超级单片机（RISC处理器）。另一方面，出现了小型廉价的专用型单片机。随着超大规模集成电路(VLSI)工艺技术发展，有可能把所需的外围电路全部装入单片机内，这种芯片称为系统级芯片。专用单片机的发展呈SoC化趋势是目前单片机的发展热点之一。2.1.2 80C51系列单片机此后，引领单片机发展的Inter公司忙着开发其个人计算机微处理器，将其80C51内核使用权转让给Atmel、Philips、NEC、SST、Winbond等著名IC制造商。众多IC制造商竞相研制和开发与80C51单片机兼容的各具增强特色的单片机，如Atmel公司的89C51和89S51、Ph
15、ilip公司的P89C51、Winbond公司的W78E51B以及Hyundai公司的GMS97C51等。单片机园地里品种异彩纷呈，争奇斗艳。80C51变成有众多IC制造商支持并开发出上百个机种的大家族，先统一称其为新一代的80C51。2.2 水塔水箱给水设备原理水箱给水设备系统由两台给水泵机组、水箱和三只浮球开关组成，其系统结构如图2-1：图2-1 水塔水箱给水控制器结构图其中M1、M2为给水泵机组，LG、LD、LDD分别为水位高、水位低、水位低低浮球开关，当水位高（大于90开度）时，LG闭合，当水位低（小于75开度）时，LD闭合，当水位低低（小于50开度）时，LDD闭合。2.3 80C51单片机控制系统原理2.3.
