【正文】 壓力傳感器及調(diào)理電路圖 A/D轉(zhuǎn)換器TLC0834將水塔水位測量出的信號送給單片機進行比較之前，還需要將測量到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，即進行模數(shù)轉(zhuǎn)換（AD轉(zhuǎn)換）。LDN500系列產(chǎn)品在0～70℃的溫度范圍內(nèi)，%FS，傳感器信號經(jīng)精密溫度補償，放大處理轉(zhuǎn)換成4～20mADC（或1～5VDC）標準信號，可與DDZIII、DDZS系列儀表以及工業(yè)計算機或集散系統(tǒng)接口，實現(xiàn)自動測量和控制。LDN500 系列傳感器、變送器的核心是美國高性能的隔離式傳感器組件，該組件的敏感元件是利用單晶硅的壓阻效應(yīng)，在單晶硅上擴散一個惠斯登電橋，然后利用先進的膜片和充硅油隔離技術(shù)封裝而成。 （11）XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在空閑方式中，CPU停止工作，而RAM、定時器/計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)都繼續(xù)工作。此次顯示水位用的是57點陣2行16位字符長度的1602液晶顯示器。數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 LCD顯示器液晶顯示品種多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，字符型液晶顯示電路板有兩種點陣顯示字符：57和510；每種點陣又分為1行、2行和4行三類，沒行有180等多種字符位長度，LCD液晶顯示器主要是在兩片平行的玻璃當中放置液態(tài)的晶體，它兼有液體的流動性和晶體的光學特性，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生顯示畫面。 LED顯示器LED顯示器通常是由多位LED數(shù)碼管排列而成，每位數(shù)碼管內(nèi)部有8個半導(dǎo)體發(fā)光二極管，其中七個發(fā)光二極管擺成七筆字形“８”，還有一個發(fā)光二極管用來顯示小數(shù)點。（5）電流繼電器和電壓繼電器屬于常用的電磁繼電器之一。（1）熱繼電器是一種通過電流簡介反應(yīng)被控電器發(fā)熱狀態(tài)的防護器件。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。對水泵電機控制的設(shè)計雖然多種多樣，但是考慮繼電器的特點是小電流控制大電流，不僅是一種可以自動控制的電器，而且對系統(tǒng)線路還兼有保護作用，同時，通過繼電器控制電機啟停技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于此類設(shè)計中，相對安全可靠，深受設(shè)計者喜愛。 AD轉(zhuǎn)換器芯片型號的選取串行AD轉(zhuǎn)換器的集成芯片也是種類繁多，其中TLC0832與TLC0834都是被廣泛應(yīng)用的芯片。 AD轉(zhuǎn)換器的分類（1）按數(shù)字輸入方式可分為并行AD轉(zhuǎn)換器和串行AD轉(zhuǎn)換器。本次設(shè)計中將壓力傳感器安裝于水塔的底部，根據(jù)流體的性質(zhì)，傳感器檢測的壓力大小只與水塔中水位的高度成正比，而與水塔的截面積無關(guān)。通常把壓力測量儀表中的電測式儀表稱為壓力傳感器。用C構(gòu)成的振蕩器周期T也跟水深成正比。隨著自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)及信息技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字化、智能化產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)日趨廣泛，液位的檢測與控制也早已進入數(shù)字化控制世界。第2章 方案論證本次對水塔智能水位控制系統(tǒng)的設(shè)計采用以51單片機為核心，由采樣模塊、控制模塊、顯示模塊、電源模塊、時鐘復(fù)位等組成。第2章：從設(shè)計成本及實現(xiàn)智能控制角度，給出總體設(shè)計框圖及方案，介紹系統(tǒng)各組成模塊的功能。供水壓力比較穩(wěn)定。水塔注滿后水泵停止，水塔水位低于某一位置時再啟動水泵。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復(fù)雜的而對體積要求嚴格的控制設(shè)備當中。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。之所以應(yīng)用CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由于CAN網(wǎng)絡(luò)具有方便靈活、突出特性，抗干擾性、可靠性、實時性等特點。（3）光纖傳感器在水塔水位檢測中的應(yīng)用研究：該方案的檢測系統(tǒng)分別由中央控制式的中央監(jiān)控單元和現(xiàn)場采集單(或數(shù)據(jù)采集單元)組成。若系統(tǒng)正常，此時水池傳感器下限液位向PLC輸入一個固定值，表示現(xiàn)在水位高于下限水位。而現(xiàn)階段的水塔智能控制系統(tǒng)設(shè)計中采用三種手段可實現(xiàn)上述功能：（1）PLC水塔水位控制系統(tǒng)：設(shè)計在蓄水池和水塔分別各自采用一個液位傳感器，以為量取其各自的高低水位。在工業(yè)與民用建筑中，水塔是一種比較常見而又特殊的建筑，水塔是用于儲水和配水的高聳結(jié)構(gòu)，用來保持和調(diào)節(jié)給水網(wǎng)中的水量和水壓，如果水塔的施工質(zhì)量不好，輕則會造成滲漏水浪費水資源，重則報廢不能使用。 pressure sensor。關(guān)鍵詞:單片機。本設(shè)計介紹的是一種由AT89C51單片機為主控元件的電壓傳感器的水塔水位測量系統(tǒng)。傳統(tǒng)的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺點，而智能控制系統(tǒng)的成本低，安裝方便，靈敏性好，是節(jié)約水源，方便生活的水塔水位控制的理想裝置。測量時首先由安裝在塔底的壓力傳感器感應(yīng)被測水位高度并將其轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過信號調(diào)理電路進行濾波、放大，輸出相應(yīng)的直流電壓信號，然后輸入到串行的A/D轉(zhuǎn)換器中進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換以后得到的數(shù)字信號直接送入單片機，經(jīng)過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，于此同時將測量結(jié)果顯示出來。 the main problem of the water tower’s water supply is the water level in the water tower should always remain within a certain range, to avoid the “empty tower”, “overflow” tower phenomenon. Traditional control mode exist the shorting of control precision low, energy consumption big, and the cost of intelligent control system is low, easy installation, and good sensitivity, it is the ideal device to save water, to facilitate the life of the water tower’s water level control. This design introduces is AT89C51 microcontroller as a master ponent of the voltage sensor of the water tower’s water level measurement system. The pressure sensor is generally posed by the elastic sensing element and displacement sensitive ponents. The role of the elastic sensing element is to make tested pressure in a certain area and converted to displacement or strain, then the displacement sensitive ponents or strain gauge is converted to a certain relationship with the pressure of the electrical signals. First the pressure sensor installed in the bottom of the sensor measured the height of water level measurements and converted into electrical signals, after the signal conditioning circuit filtering，amplification, output DC voltage signal, the enter the serial A/D converter for analogdigital conversion, after analogdigital conversion, the digital signal directly into the microcontroller, after microprocessor analysis processing according to the results through a relay to control the pump motor, thus control of water level, at the same time the measurement results are displayed.Key words: SCM。然而，隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人口密度的不斷增加，水資源的利用率與節(jié)約用水意識就相對越發(fā)重要了。在水塔供水系統(tǒng)中，水塔必須滿足兩個前提：第一，保證水塔內(nèi)水量，不能造成缺水現(xiàn)象；第二，保證水塔內(nèi)蓄水不溢塔，造成水資源浪費。待水位開始上升并被相應(yīng)的液位傳感器檢測到時自動熄滅報警。首先通過傳感器實時檢測水塔水位，然后把水位數(shù)據(jù)傳送到水塔處的單片機，單片機把數(shù)據(jù)與所設(shè)定的水位上下限作比較，如果水位低于下限，則啟動抽水機抽水，保證水塔的水足夠，如果水位達到了上限，則及時停止抽水，防止“溢塔”而浪費水，并且水位的上下限隨時可以根據(jù)實際情況由撥碼開關(guān)進行調(diào)整；同時該單片機控制無線發(fā)送器把水位數(shù)據(jù)發(fā)送到中央控制室的單片機處顯示，實現(xiàn)實時監(jiān)測目的。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。盡管它的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。單片機由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。水塔的合理高度是要求水塔最低水位略高于供水系統(tǒng)所需要壓力。這種方式顯然節(jié)能省電，其節(jié)電率與水塔容量、水泵額定流量、用水不均勻系數(shù)、水泵的開、停時間比、開、停頻率等有關(guān)。本論文各章節(jié)的安排如下：第1章：介紹了水塔水位的研究現(xiàn)狀,并且介紹了部分重要組件的應(yīng)用。第5章：對本次論文的所有設(shè)計進行了總結(jié)。根據(jù)不同的系統(tǒng)要求、技術(shù)上的可行性及成本的經(jīng)濟性等多方面的考慮來選擇不同的測量方法。 電容式在水中放入兩根平行的電極，其中一根電極表面敷有絕緣層，這樣在兩根電極間便構(gòu)成一個電容C，其容量與電極沒入水中的深度成正比。 壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出的傳感器。有時把這兩種元件的功能集于一體。 模數(shù)轉(zhuǎn)換當壓力傳感器檢測出水塔的液位高度轉(zhuǎn)換成電信號輸出時，此信號為模擬信號仍然不能直接送給單片機進行分析比較，需要在送單片機之前進行模數(shù)轉(zhuǎn)換（AD轉(zhuǎn)換）,將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號再