《基于单片机的液位控制系统的设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的液位控制系统的设计论文（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业论文（设计）基于单片机的液位控制系统的设计 / 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有
2、权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并
3、向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注意事项1.设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括
4、图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体与大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序
5、装订3）其它目录摘要IIIAbstractIV第一章绪论11.1 研究目的和意义11.2 国外研究现状11.3 研究容和方法2第二章系统的总体方案32.1 系统设计的总体要求32.2 系统方框图32.3 硬件控制方案3第三章硬件电路设计123.1总体硬件模块图123.2单片机AT89S52的硬件设计123.3存储单元的硬件设计143.4 输入与显示设计163.5 A/D转换单元设计183.6通讯电路设计203.7外围电路设计21第四章软件设计234.1系统软件234.2各模块的软件设计24总结29致30参考文献31附件A 系统电路图32附件B 各单元模块程序附录总结33摘要液位值检测主要意义在
6、于解决工厂、医疗与生活中液位调控过程投入人力物力过多的现象，同时提高控制系统的精准度，最终达到提高系统工作效率目的。以单片机为控制核心的装置系统具有实时数据转换与传送速度快、控制反馈速度快、工作环境适应能力强、系统使用寿命长、功能损失小等特点。对待测液体进行数据提取，由传感器进行实时数据的检测，并与液位极值进行比较，根据工业需要进行供给液体或排放液体，超出极值时系统蜂鸣器自动报警并自动给液或排液，直至恢复至标准给定值。论文从硬件型号的选取到软件系统的设计，都逐一具体说明，进一步阐述该系统的实时液位测量过程与方法。最终将该系统的硬件与软件系统的设定基本完成。关键词：液位值检测，液位极值，单片机，
7、传感器AbstractThe main significance of the detection level value to solve factories, medical and life level of regulation of the phenomenon of excessive investment in human resources, while improving the accuracy of the control system, and ultimately to improve system efficiency purposes. Microcontroll
8、er as control core device system with real-time data conversion and transmission speed control feedback fast, strong adaptability to the working environment, the system long service life, loss of function and other characteristics. Measure the liquid treat data extraction, real-time data is detected
9、 by the sensor and is compared with the level of extreme value, according to the industry need for supplying liquid or liquid discharge beyond extremes buzzer alarm system and automatically to the fluid or discharge liquid, until the return to the standard given value.Papers selected from hardware t
10、o software models system design, each one of them specific instructions, further elaboration of the system in real time level measurement process and methods. The final set of hardware and software systems substantially complete.Keywords: detection level value; level extremes; SCM; sensor第一章 绪论1.1 研
11、究目的和意义随着工业生产的发展，自动化的相应产业也随之不断更新换代，液位的控制也由传统的人工控制逐渐转变为自动化控制。对于传统控制存在的问题，本次设计有了很强的针对性，避免了常规工业生产中的人员控制不与时问题。该系统具有预报警警示系统、报警系统、报警后的自补偿系统以与人工实时操控系统等组成。本次设计的主要意义在于解决工厂、医疗与生活中不必要人力物力的浪费，同时提高控制系统的精准度，最终到达提高了系统效率与质量的目的。1.2 国外研究现状现今在工业生产中常用测量液位仪器有簧管式、浮球式、防爆式以与两线式控制液位器等。其中超声波液位控制器适用于液位控制精度较高的系统中，该系统的超声液位传感器由两组
12、探头组成，功能分别为发射与接收信号。这种单发单收传感器可以避免类似自发自收式传感器安装、接收的盲区，又可克服多信号发射、接收的多信号耦合现象。该系统传感器部分在空气中可以更好的发挥其工作性能，进而提高液位控制精度，在高精度控制系统中广泛应用1。美国公司（MILLTRONICS）已经开发多围超声波监测系统级和电平测量功能，它使用非接触式超声波传感器的水平差，水平变化可以被监测30厘米至14米围。 工业生产中常用的控制方式是串级控制，而串级液位控制又是典型控制中的常见事例。虽然，串级液位控制较之原始液位控制有着显著的效果，但该系统的大惯性、延迟、难以精确控制非线性模型等的特点也给实际生产中添加了不
13、少的困难。常规PID液位的调控是不能够理想的控制更复杂系统，然而神经网络则可更好地调控复杂系统，新型控制器PID方式（神经网络）不仅具有鲁棒性神经网络的特点，更为特殊的是该元件由常规的控制器PID方式与神经网络BP方式结合构成。敖茂尧提出优化算法关于粒子群进一步解决神经网络BP收敛慢特性。改良的控制方式由改进粒子群算法、控制器BP与神经网络PID构成，鉴于自学习、适应性以与加权改良进一步调剂PID参数，从而解决非线性模型的调控。控制算法的确定关系着被控物体调控的性能优势。控制回路的PID调节算法中，冲量式数字PID控制算法便捷、工作状态稳定、在工作点上下浮动位置常规状态下能通过使被控制对象的数
14、值测量6，并且能快速与原系统的设定值保持一致，而不进行大幅度的超调设置。在稳定状态下可以消除偏差，调节效果也十分显著，且需要保留显示以前的时刻偏差数较少，因此系统的运算量和资源占用量也较少。1.3 研究容和方法该系统主要研究对待测液体液位的控制，系统由传感器测得实时液位值，并传递给主机系统，数值到达极值时会自动给液或排液以确保液位值。在此过程中操作人员可以根据生产需要进行液位极值的变更设定。研究方法首先通过对系统总体工作要求的确定，规划出系统整体的运行框图（包括硬件与软件框图）。根据系统总框图确定所需硬件，并依次决定硬件型号；对于软件则由程序流程图最终确定各部分程序。第二章 系统的总体方案2.
15、1 系统设计的总体要求以常规无腐蚀性、不易汽化的液体为待测液的控制模型。以单片机为控制核心的装置系统具有实时数据转换与传送速度快、控制反馈速度快、工作环境适应能力强、系统使用寿命长、功能损失小等特点。该系统对待测液体进行数据提取，由传感器进行实时数据的检测，并与液位极值进行比较，根据工业需要进行供给液体或排放液体，超出极值时系统蜂鸣器自动报警并自动给液或排液，直至恢复至标准给定值。调控模型也可实时根据需要与时调控数值。2.2 系统方框图单片机控制模块本系统方框图： 存储模块模拟/数字转换模块通信模块输入键盘与显示模块液位检测模块电机模块时钟模块（只做简述无时间显示要求可略）图 1系统方框图根据系统的整体控制需求，通过单片机的总体控制，由数据地址总线以与输入/输出端进行数据传送，由模拟/数字转换模块以与电机控制等外围电路组成，进而达到系统的调控需求。控制系统的方框图为图1。2.3 硬件控制方案2.3.1控制模块设计方案控制模块
