【正文】 就地分散的局部自動控制。連續(xù)型工業(yè)的生產(chǎn)特征是：呈流動狀的各種原材料在連續(xù)流動過程中，經(jīng)過傳熱、傳質(zhì)、生化物理反應等加工，發(fā)生了相變或分子結構等的變化，失去原有性質(zhì)而形成的一種新的產(chǎn)品。習慣上，把連續(xù)型工業(yè)稱為過程工業(yè)(Process industries)，有時為突出其流動的性質(zhì)也稱為流程工業(yè)(fluid process industries)。自20世紀90年代以來，自動化技術發(fā)展很快，已成為我國高科技的重要組成部分，正在工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟各行業(yè)發(fā)揮著重要的作用。所以，對蓄水池控制，如果能夠使用精密的而且完全會嚴格按照生產(chǎn)規(guī)定運行的智能化化系統(tǒng)，可以最大限度的避免事故的幾率，同時也能節(jié)省資源并能有效提高生產(chǎn)的效率。The Research about GPS applying to RocketProjectile[A]。(4) 實際控制水位誤差在177。南 昌 工 程 學 院畢業(yè)設計（論文）任務書一、畢業(yè)設計(論文)題目： 基于單片機智能液位控制系統(tǒng)的設計二、畢業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設計技術要求： 基于單片機設計一種水位智能監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)蓄水池與水庫泵站之間水位數(shù)據(jù)的實時傳輸、數(shù)字顯示和自動控制。1cm以內(nèi)，保證正常供水。Proceedings of the 5th International Symposium on Test and Measurement(Volume 1)[C]。本單片機系統(tǒng)設計的目的是基于單片機控制技術，以8051單片機為核心控制蓄水池的水位，并實現(xiàn)了報警和手動、自動切換功能。自動化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標志。在連續(xù)型工業(yè)過程中，包括了連續(xù)的信息流、物質(zhì)流和能量流, 過程控制技術正在為實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中各種最優(yōu)的技術經(jīng)濟指標，提高經(jīng)濟效益和勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，保護生態(tài)環(huán)境等方面起著越來越大的作用。過程參數(shù)的變化不但受內(nèi)部條件的影響，也受外界條件的影響，而且影響生產(chǎn)過程的參數(shù)一般不只一個，在過程中起的作用也不同，這就增加了對過程參數(shù)進行控制的復雜性，或者控制起來相當困難。20世紀50年代至60年代，先后出現(xiàn)了電動與氣動單元組合儀表和巡回檢測裝置，采用了集中監(jiān)控與集中操縱的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了工廠儀表化和局部自動化。70年代中期，集散控制系統(tǒng)（distributed control system, DCS，也稱之為分布式控制系統(tǒng)）開發(fā)問世了。在過程控制系統(tǒng)結構方面，為了提高控制質(zhì)量與實現(xiàn)一些特殊的控制要求，相繼出現(xiàn)了各種復雜控制系統(tǒng)。在自動化工具上推出了現(xiàn)場總線控制技術?，F(xiàn)場總線采用公開的、標準的網(wǎng)絡協(xié)議，很容易與其他網(wǎng)絡集成，方便共享信息，為綜合自動化奠定基礎。以計算機集成技術為基礎的綜合自動化體系正在形成，綜合自動化系統(tǒng)就是包括生產(chǎn)計劃和調(diào)度、操作優(yōu)化、基層控制和先進控制等內(nèi)容的遞階控制系統(tǒng)，也稱管理控制一體化的系統(tǒng)。當其符合生產(chǎn)工藝要求時，控制器的輸出保持不變。(3) 被控對象 被控對象是指被控制的生產(chǎn)設備或裝置。常規(guī)過程控制系統(tǒng)結構圖如下：圖11 過程控制系統(tǒng)框圖（二）、液位監(jiān)控系統(tǒng) 液位監(jiān)測系統(tǒng)的重要性在工業(yè)實際生產(chǎn)中，液位是過程控制系統(tǒng)的重要被控量，它在石油﹑化工﹑環(huán)保﹑水處理﹑冶金等行業(yè)尤為重要。如果控制系統(tǒng)設計欠妥，會造成生產(chǎn)中對液位控制的不合理，導致原料的浪費﹑產(chǎn)品的不合格，甚至造成生產(chǎn)事故，所以設計一個良好的液位控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的實際意義。 液位監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)方法 目前液位控制系統(tǒng)的技術已比較成熟,有簡單機械式控制裝置的系統(tǒng),也有復雜控制器控制的系統(tǒng)。(2)交流調(diào)壓/變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)是對一個蓄水池水位進行監(jiān)控的系統(tǒng)。現(xiàn)場實時顯示測量值,從而實現(xiàn)對蓄水池液位的監(jiān)控。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣?；谶@一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。而傳統(tǒng)的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。 　　單片機比專用處理器更適合應用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應用。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機在工作。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。由于單片機對成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級匯編語言，它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什么還要用呢？很多高級的語言已經(jīng)達到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲設備。 可以說，二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。 本設計是采用8051單片機為核心芯片,及其相關硬件來實現(xiàn)的水體液位控制系統(tǒng),在用液位傳感器測液位的同時, CPU循環(huán)檢測傳感器輸出狀態(tài),并用2位七段LED顯示示液位高度,檢測液位數(shù)據(jù),實施報警安全提示,當水體液位低于用戶設定的值時,系統(tǒng)自動打開泵上水,當水位到達設定值時,系統(tǒng)自動關閉水泵或打開排水泵。本設計主要運用了液位傳感器測液位,第三章將著重介紹。本系統(tǒng)所使用的傳感器性能穩(wěn)定,測量準確,大大簡化現(xiàn)場安裝,具有較高的性價比,有較大的工程應用價值,而且利用計算機與組態(tài)軟件技術對工業(yè)生產(chǎn)過程進行自動控制有著重要的意義。（三） 設計的研究進程 本設計第三章對系統(tǒng)進行硬件分析,主要介紹了本設計所使用的核心芯片8051,重要對其端口進行介紹,介紹其功能與用途,還介紹了液位傳感器、數(shù)模轉(zhuǎn)換CAD57執(zhí)行設備、LED顯示和報警裝置,介紹了他們的原理、結構和電路連接，另外我著重介紹了本設計所使用的傳感器,因為傳感器的性能在整個系統(tǒng)中起著非常重要的作用,尤其對檢測精確度起著重要的作用。（一）核心芯片8051單片機 計算機芯片MCS51是一個電腦晶片,英特爾公司生產(chǎn)系列。其他系列的單片機都以它為核心,所以本設計采用的核心芯片是8051單片機。系統(tǒng)的原理是采用液位式傳感器測量液體的液位值,通過單片機的轉(zhuǎn)換與分析在LED上顯示及輸出控制。Pin18:時鐘XTAL1腳，片內(nèi)振蕩電路的輸入端。本設計采用外部時鐘電路，外接晶振和電容組成振蕩器。初始化后，程序計數(shù)器PC指向0000H， P0P3輸出口全部為高電平，堆棧指鐘寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。圖33 復位電路 Pin30:ALE/當訪問外部程序器時，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。Pin29:當訪問外部程序存儲器時,此腳輸出負脈沖選通信號，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。壓阻式是利用晶體的壓阻效應，當晶體受到壓力作用時，應變元件的電阻發(fā)生變化，將這個變化的電阻變換成電壓輸出而制成的傳感器，應變式壓力傳感器是利用壓力的作用，使導體或半導體產(chǎn)生機械變形，從而產(chǎn)生阻值的變化。 一般壓阻式壓力傳感器是在硅膜片上做成四個等值的電阻的應變元件構成惠斯頓電橋，圖()所示，因，在電橋平衡時，即電橋輸出為零。另外壓阻式壓力傳感器還有多于微型化，測量范圍寬，頻率響應好（可測幾千赫茲脈動壓力）和精度高等特點。% 的量程。1腳為信號輸出(一)；2腳為信號輸出(一)；3腳為激勵電壓；4腳為地；5腳為信號輸出(+)；6腳為信號輸出(+)。 ① D／A轉(zhuǎn)換基本原理D／A轉(zhuǎn)換接口技術是應用系統(tǒng)后向通道典型應用技術之一。D／A轉(zhuǎn)換器主要由三部分構成，即加權電阻解碼網(wǎng)、受輸入數(shù)字量控制的電子開關組和由運算放大器構成的電流轉(zhuǎn)換器。因此各支路的電流不僅決定于輸入數(shù)字量的值(0或1)，還決定于“權”，各支路的電流如下： 因此，總電流為： （3—1）該總電流經(jīng)電流轉(zhuǎn)換器后有: (3—2)其中: （3—3） 由式（26）看出，盡管使用的網(wǎng)絡結構不同，但對于D／A轉(zhuǎn)換器的輸入輸出來說是等效的。分辨率為10位的D／A轉(zhuǎn)換器，表示它可以對滿量程的1／1024的增量做出反應。3)轉(zhuǎn)換時間。其工作過程是：比較開始時，首先對二進制計數(shù)器(輸出鎖存器)的最高位置“1”，然后進行轉(zhuǎn)換、比較判斷。將此數(shù)字量輸出就完成了A／D轉(zhuǎn)換過程。 采樣定理：為了能不失真地恢復原模擬信號，采樣頻率應不小于輸人模擬信號頻譜中最高頻率的兩倍，即 ： 圖36基本采樣保持電路（a）采樣保持電路 (b)采樣波形 圖37（a）采樣原理圖 　 圖38 （b）波形圖 由于A/D轉(zhuǎn)換需要一定的時間，所以在每次采樣結束后，應保持采樣電壓值在一段時間內(nèi)不變，直到下一次采樣開始。它的特點是內(nèi)部有時鐘發(fā)生器和基準電壓電路，故不需外接時鐘脈沖和基準電壓VREF ，并能與計算機接口，使用非常方 圖39 集成A/D轉(zhuǎn)換器CAD571原理框圖 它由10位D/A轉(zhuǎn)換器、10位逐次逼近寄存器及時鐘發(fā)生器、比較器、三態(tài)輸出緩沖器、基準電壓和控制邏輯等電路組成。通過點亮不同的LED字段，可顯示數(shù)字0，1,┅，9和A，b，C，d，E，F(xiàn)等不同的字符及自定義一些段發(fā)光代表簡單符號。為了顯示“0”，對應共陰極應該使D7D6D5D4D3D2D1D0 = 00111111B，即3FH；對共陽極應該使D7D6D5D4D3D2D1D0也可以采用專用芯片，比如，帶驅(qū)動的LED七段譯碼器74LS47及74LS474LS49等，依靠硬件實現(xiàn)譯碼。LED（發(fā)光二極管）最早出現(xiàn)在19世紀6