基于單片機的水塔水位監(jiān)測報警控制系統(tǒng)-文庫吧
2024-10-21 02:45 本頁面
【正文】 ......................................................................... 24 參考文獻 ........................................................................................................................ 25 致謝 ............................................................................................................................... 26 錯誤 !未找到引用源。 1 第一章 緒 論 在工業(yè)生產(chǎn)中 ,對溫度控制系統(tǒng)的要求 ,主要是保證爐溫按規(guī)定的溫度工藝曲線變化 ,超調(diào)小或者求不高。無超調(diào) ,穩(wěn)定性好 ,不振蕩 ,對系快速性要求不高。本文淺析了單片機電阻控溫系統(tǒng)設(shè)計過程及實現(xiàn)方法。熱電偶將爐溫變換為模擬電壓信號 ,經(jīng)低通濾波濾掉干擾信號后送放大器 ,信號放大 后送模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送單片機。同時 ,熱電偶的冷端溫度也由 IC溫度傳感器變?yōu)殡妷盒盘?,經(jīng)放大和轉(zhuǎn)換后送單片機。 通過檢測鍋爐溫度的來實現(xiàn)自動控制外部設(shè)備的運行 ,如當(dāng)傳感器檢測到水溫過高時 ,轉(zhuǎn)換成電壓經(jīng)過模 /數(shù)轉(zhuǎn)換送入單片機 ,通過比較程序輸出信號控制光電耦合器的通短來控制繼電器的輸入電流通短 ,再通過繼電器來控制外部設(shè)備如水泵的運行情況。溫度過低時關(guān)閉輸出 ,而關(guān)閉水泵的輸入即減少了冷水吸收熱量 ,當(dāng)溫度升高后又打開水泵 ,這樣實現(xiàn)循環(huán)控制 .而通過數(shù)碼顯示我們可以觀看鍋爐各個點的溫度 ,來判斷運行是否正常 .同時通 過各點的溫度的紀(jì)錄和出產(chǎn)品的紀(jì)錄可以計算出該系統(tǒng)在某段時間是否起到了節(jié)能的作用 .所以本設(shè)計對節(jié)能控制有著很大的意義 . 設(shè)計的控制任務(wù)要求用單片機實現(xiàn) ,數(shù)碼管顯示 .單片機是將 RAM,ROM,定時器 /計數(shù)器以及輸入 /輸出 (I/O)接口電路等計算機主要部件集成在一塊芯片上 ,這樣所組成的芯片級微型計算機稱為單片微型計算機 ,簡稱單片微機或單片機 .由于單片機的硬件結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)都是按工業(yè)控制要求設(shè)計的 ,常用于工業(yè)的檢測和控制當(dāng)中 ,因而也稱為是微控制器或嵌入式控制器 .單片機的特點 : 。 ,體積小 ,可靠性高 。強 。 ,底功耗 . 在設(shè)計過程中我們采用了軟件和硬件雙結(jié)合的的設(shè)計方法，而軟件的設(shè)計簡化了硬件要求。在本設(shè)計中軟件主要有五個方面的應(yīng)用，它們分別為：數(shù)據(jù)采集，顯示程序，鍵盤控制和水泵控制。數(shù)據(jù)采集主要完成溫度的采集和數(shù)據(jù)的處理，顯示則是把要顯示的溫度用七段數(shù)碼顯示出來，而鍵盤程序則是使其相應(yīng)的鍵完成相應(yīng)的工作和要求，水泵控制則是檢測水泵的運行和水位。 物理與電子工程系畢業(yè)論文 2 第二章 水位控制硬件設(shè)計 基本要求 控制水箱的水位去趨近指定目標(biāo)值，水位指定范圍為 10— 5CM，控制 精度 實測水位用十進制數(shù)碼顯示。 硬件設(shè)計 電路總體框架圖設(shè)計 圖 控制原理圖 虛線表示允許水位變化的上下限。水塔由電機帶動水泵供水，單片機控制電機轉(zhuǎn)動以達到對水位控制的目的。 ①當(dāng)水位上升，達到上限時，因水導(dǎo)電， B、 C 棒連通 +5V。 b、 c均為 “ 1” ，應(yīng)停止電機和水泵的工作，不再供水； ②當(dāng)水位降到下限時， B、 C 棒都不能與 A 棒導(dǎo)電。 b、 c均為 “ 0” ，應(yīng)啟動電機，帶動水泵工作，給水塔供水； ③當(dāng)水位處于上下限之間時， B 與 A 棒導(dǎo)通。 b為 “ 1” ， c為 “ 0” ，無論怎樣都應(yīng)維持原有的工作狀態(tài)。 上下限水位信號由 和 輸入，這 2個信號共有 4種組合狀態(tài)： 錯誤 !未找到引用源。 3 輸入 輸出 操作 C() B() (電機 ) (報警 ) 0 0 0 1 電機運轉(zhuǎn) 0 1 1 維持原狀 1 0 0 故障報警 1 1 1 1 電機停轉(zhuǎn) 0：電機工作 1：電機停止 控制信號由 端輸出，去控制電機。 為了提高控制的可靠性，使用了光電耦合； 由 輸出報警信號，驅(qū)動一支發(fā)光二極管進行光報警。 圖 控制電路圖 80C51 芯片功能與引腳介紹 下面是 8051單片機引腳圖及引腳功能介紹 ： RESETP0D80C51273274LS373EAALE GQA0 ～7D0 ～7A8 ～1 1P ～2 . 3PPPP48+5VbcABC+5V+5V+5V+5V+12VJLED 7407 PSEN OECS8物理與電子工程系畢業(yè)論文 4 圖 80C51的引腳圖 40個引腳按引腳功能大致可分為 4個種類：電源、時鐘、控制和 I/O 引腳。 ⒈ 電源 : ⑴ VCC 芯片電源，接 +5V； ⑵ VSS 接地端； 注：用萬用表測試單片機引腳電流一般為 0v 或者 5v，這是標(biāo)準(zhǔn)的 TTL 電平，但有時候在單片機程序正在工作時候測試結(jié)果并不是這個值而是介于 0v5v之間，其實這之是萬用表反映沒這么快而已，在某一個瞬間單片 機引腳電流還是保持在0v 或者 5v 的。 ⒉ 時鐘 :XTAL XTAL2 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 ⒊ 控制線 :控制線共有 4根， ⑴ ALE/PROG:地址鎖存允許 /片內(nèi) EPROM 編程脈沖 ① ALE 功能：用來鎖存 P0口送出的低 8位地址 ② PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 ⑵ PSEN:外 ROM 讀選通信號。 ⑶ RST/VPD:復(fù)位 /備用電源。 ① RST（ Reset）功能：復(fù)位信號輸入端。 ② VPD 功能：在 Vcc 掉電情況下，接備用電源。 錯誤 !未找到引用源。 5 ⑷ EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源。 ① EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端。 ② Vpp 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，施加編程電源 Vpp。 ⒋ I/O 線 80C51共有 4個 8位并行 I/O 端口： P0、 P P P3口，共 32個引腳。 P3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。 水塔水位控制電路 這里有一個水塔模型，如圖 所示，水箱是用透明有機玻璃膠合而成（或用現(xiàn)成的透明塑料盒），箱內(nèi) 插入一塊金屬板（代表箱體的金屬外殼），金屬板上裝有兩根塑料包皮的硬導(dǎo)線，
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