【正文】 ： 0～ ～ 1M～ 3M～ 5M～ 10M～ 20M～ 50M～ 100M～ 200M～ 500M （水位高 /深度 ,最小量程為 米） 輸 出： 4～ 20mA（二線制）、 0～ 5VDC、 0～ 10VDC、 ～ （三線制） 綜合精度： 177。 四、 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如 圖 32所示 為 AT89C51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 ，其重要包括中央處理器 CPU、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器、內(nèi)部程序存儲器、定時器 /計數(shù)器、并行 I/O 口、串行口、中斷控制電路、時鐘電路等幾部分組成。注意加密方式 1時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 表 31 P3口線的 特殊功能 P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 天津科技大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 13 P3口： P3 口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL 門電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P1口管腳寫 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許RAM，定時 /計數(shù)器， 串行通信 口及 中斷系統(tǒng) 繼續(xù)工作。 可編程串行通道 1288 位內(nèi)部 RAM 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 由于將多功能 8位 CPU 和閃速 存儲器 組合在單個芯片 中。 第 三 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 第一節(jié) 單片機 AT89C51 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲器 （ FPEROM— Flash Programmable and 天津科技大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 11 Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位 微處理器 ，俗稱 單片機 。 體積小、重量輕 液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。 缺點七：當(dāng)分辨率大于顯示器的默認(rèn)分辨率時（需要軟件強制設(shè)定），細(xì)節(jié)處的色彩會丟失，而 CRT 是屏幕閃爍嚴(yán)重且畫面明顯模糊。 缺點三： 液晶顯示 器 的亮度和對比度不是很好。 LCD 顯示器具有低壓功耗小，顯示信息量大，壽命長等特點。這種顯示塊有共陰極和共陽極兩種，八個二極管的陰極并接成一個公共端稱為共陰極；八個二極管的陽極并接成一個公共端，稱 為共陽極。如果繼電器是按通入線圈的電流的大小而動作的，就是電流繼電器，電流繼電器是串聯(lián)在負(fù)載中使用的，其線圈匝數(shù)少、內(nèi)阻低，可以保護線路不因電流過大而收到損壞；如果繼電器是按照施加到線圈上的電壓大小來動作的，就是電 壓繼電器，電壓繼電器與負(fù)載電路并聯(lián)工作，所以線圈匝數(shù)較多、阻抗較高。 （ 2）干簧繼電器是一種新型密封觸點的繼電器，它既能導(dǎo)磁又能導(dǎo)電，兼有普通電磁繼電器的觸點和磁 路系統(tǒng)的雙重作用，具備快速動作、靈敏度高、穩(wěn)定可靠和消耗功率低等優(yōu)點。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。 一、 繼電器的介紹 繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，在本次設(shè)計當(dāng)中主要來做自動控制作用，系統(tǒng)采用 +5V 的直流電來控制 220V 的交流電，以達到控制水泵的作用，因為是在這里是以一種弱電來控制強電，所以安裝和使用的過程當(dāng)中一定要注意用電安全注意事項。 TLC0832 是美國德州儀器公司生產(chǎn)的串行控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器，有兩個多路選擇的輸入通道，與單片機或控制器通過三線接口連接，具有 8 位分辨率， 5V單電源供電，輸入與輸出電平與 TTL 和 CMOS 兼容等特點。 （ 2）按工作原理及特點可分為積分型、逐次逼近型、并行比較型 /串并行型、∑△調(diào)制型、 VF變換型等。壓力傳感器與智能數(shù)字儀表或計算機系統(tǒng)組成的控制系統(tǒng)可精確控制液位的高度，并可以實時顯示各測點液位的數(shù)值，所以壓力傳感器是當(dāng)今應(yīng)用較為廣泛的一種，也是自動化工程的寵兒。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件（或應(yīng)變計）組成。激光水位計非常適用于開口很狹窄的容器以及高溫、高粘度的檢測對象。 6．激光水位計：其檢測原理類似于超聲波水位計，只是采用光波代替了超聲波。核輻射式水位計的核輻射 源用點式或狹長型結(jié)構(gòu)安裝在油罐的外面，狹長型核輻射源檢測元件也安裝在油罐外面，可實現(xiàn)對水位動態(tài)變化的檢測。將兩種信號混合處理，所得信號頻正比于罐頂?shù)揭好嬷g的距離。我國從九十年代初開始，將超聲測距技術(shù)應(yīng)用到河流、湖泊、水、渠等水體的水位檢測中，以及油、漿等水位的水位檢測中。它可將各種物位、液位介質(zhì)高度的變化轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號，遠(yuǎn)傳至操作控制室供二次儀表或計算機裝置進行集中顯示、報警或自動控制。另外，利用浸入式刻度鋼皮尺直接檢測水位高度的人工檢尺法也是應(yīng)用較廣泛的水位計量方法，尤其是在大型油罐儲油量的檢測中，也可把它用作現(xiàn)場檢驗其他檢測儀表的參考手段。根據(jù)水位測量所涉及的水位存儲容器、被測介質(zhì)以及工藝過程的不同，水位計類型的選用也不同。 圖 21 系統(tǒng)組成框圖 在我們水位控制過程中，首先由安裝在塔底的壓力傳感器感應(yīng)到水塔的水位變化 ， 然后將水位信號轉(zhuǎn)換成電信號，信號傳送到調(diào)理電路后，由調(diào)理電路進行濾波、放大，輸出變化后的直流電壓信號，然后輸入到串行 A/D 轉(zhuǎn)換器中進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模 數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號直接送入單片機，經(jīng)單片機分析處理后根據(jù)相應(yīng)的結(jié)果通過繼電器對水泵電機進行控制，從而進行對水位的控制，單片機將信號處理后，輸出到顯示模塊，并由顯示模塊顯示出來。 第三節(jié) 本課題主要研究內(nèi)容 水塔智能水位控制系統(tǒng)是一個完整的液位控制系統(tǒng)，它包括采樣、處理、 控制等部分組成，課題將研究整個系統(tǒng)的設(shè)計思想、基本結(jié)構(gòu)框架、主要硬件設(shè)計與軟件程序這幾部分問題。其現(xiàn)場采集單元由單片機 8C552 及采集、存儲、顯示、遙控和通信模塊組成，每 個現(xiàn)場采集單元可與光纖液位傳感器及光纖液位報警器等16 個設(shè)備相接。除此之外，該系統(tǒng)還包括了以差壓傳感器為主的信號采集模塊，以水泵為主的注水啟停驅(qū)動模塊及報警、顯示模塊等。系統(tǒng)通過 PLC啟動后，當(dāng)水位低于水塔傳感器下限液位時，電磁閥打開，開始往水塔內(nèi)注水，當(dāng)水位液面達到上限水位時，電磁閥關(guān)閉停止注水；當(dāng)水塔水位高于水塔液位上限或低于水塔液位下限時，系統(tǒng)發(fā)出警報。非接觸型水位測量系統(tǒng)的感應(yīng)元件與被測水位不接觸，測量部件不會受被測介質(zhì)的影響，也不影響被測介質(zhì)，因而其應(yīng)用范圍更加廣泛。它可以實現(xiàn)水位的檢測控制、電機故障檢測、處理和報警等功能，并在 Proteus軟件環(huán)境下實際仿真。因此，設(shè)計一套成本低，安裝方便，靈敏性好，節(jié)約水源，方便家庭和單位控制水塔水位的理想控制裝置具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的水塔供水是直接采用水泵，供水過程中只能通過人為判斷水塔水位及水井水位，人為控制水泵何時工作，何時停止，這樣的供水系統(tǒng)，不但自動化程度低、勞動強度大，工作效率低，而且安全性難以保障，因此必須對供水系統(tǒng)進行自動化控制的改造。為保證住宅小區(qū)用戶用水量的供應(yīng)，必須實現(xiàn)對水塔水位的智能控制。 在日常生產(chǎn)生活中，人們經(jīng)常要對水位、液位進行控制。 singlechip microputer。半導(dǎo)體壓力傳感器 是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。水塔供水的主要問題是塔內(nèi)的水需要始終保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，不能出現(xiàn)“空水”、“溢水”狀況發(fā)生。我們生活中基本都用水塔供水，水塔水位控制系統(tǒng)就是為 安全 供水提供解決方案。 本設(shè)計介紹的是一種用 AT89C51 單片機做主控元件的半導(dǎo)體壓力傳感器 水塔水位測量系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 水位控制；單片機；壓力傳感器 ABSTRACT We can not live without water, and water suppliment is an problem we have to face in our life. In our life, water often supplied by water tower, and the water level control system of water tower provides solutions to water suppliment problem. The main issue of water suppliment of water tower is that water in the tower needs to be controlled under an appropriate level, the situation of water shortage and water overflow are not allowed to happen. Many limitations exist in traditional water control system, such as the low controlling accuracy and high energy consumption. Due to its low cost, convenient installation and high sensitivity, thr intellectual water level control system of water tower has bee an ideal device to protect environment, save water and bring convenience to life. This design introduces a water level measuring system of semiconductor pressure sensor, which uses a kind of single chip microputer(SCM) called AT89C51 as its main controlling elements. Semiconductor pressure sensor is a sensing device that can transform the change of stress and strain on the object into a kind of electrical signal, generally, the semiconductor pressure sensor cements the strain gauge on the matrix that produces mechanical strain by using a special binder, when the strain changes occur, the deformation of strain gauge of resistance occurs at the same time, then the resistance value will change, so that the voltage on thr resistance will change, the strain gauge is under strain, the change of the resistance value usually very small, in most cases, this kind of strain gauge can make up strain bridge, and can be amplified and filtered by subsequent instruments, then, it will be input in a serial A/D converter to do a transformation from model to statistics. The digital signal gained from the transformation will be transmits into SCM directly, after the anslysis and process of SCM, the electric relay will control the water pump motor according the results, so that the aim of controlling water level can be achieved, and the measurement results will be manifested. Keywords: water level control。為了達到水資源的合理利用，我們可以充分應(yīng)用新的 信息 技術(shù) 實現(xiàn)水位智能控制。而用水和供水之間的不平衡集中反映在用水高峰期和低谷期，即用水多而供水少，給水塔水位低；用水少而供水多，則給水塔水位高。一旦斷水，輕則給人們生活帶來極大的不便，重則可能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故及損失。首先通過實時檢測測量水位變化，從而控制電動機的啟停，保證水位正常。本研究課題給出了以 A