基于單片機的水位控制系統(tǒng)設計(doc畢設論文)-預覽頁
【正文】 電器，控制水泵停止上水；檢測值若低于下限設定值，要求報警，開啟繼電器，控制水泵開始上水。二、 系統(tǒng)的硬件設計 硬件組成 水位控制系統(tǒng)的硬件主要包括單片機系統(tǒng)、水位探測傳感電路、光報警顯示電路、穩(wěn)壓電路、繼電器控制水泵加水電路、以及高塔模型組成。片內(nèi)有2 K字節(jié)的閃速程序存儲器(采用電擦除編程, 可重復編程1000次,數(shù)據(jù)可保10年),除沒有P0口、P2口外,具有8031所有功能結構,即一片AT89C2051相當于803373 、2716 組成的最小系統(tǒng)。P1 口輸出驅動器能提供20mA 的灌電流驅動能力, 其鎖存器寫1 時可作為輸入口。綜上所述, P1 和P3 口中的各口線可直接驅動發(fā)光二極管, 不用再配置發(fā)光二極管驅動電路, 不用再配置比較器, 從而簡化了控制電路的結構。當采用外部振蕩器時，該引腳接收振蕩器的信號，即把此信號直接接到內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。3控制或與其他電源復用引腳RST，ALE/，/VppRST：復位輸H入端。因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的。然而要注意的是，如果保密位LB1被編程，復位時在內(nèi)部會鎖存端的狀態(tài)。在Flash編程時，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗程序時，則輸出指令字節(jié)。在對Flash編程和程序校驗時，P1接收低8位地址。P2作輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（IIL）。對端口寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。本設計當中我們采用的水位探測傳感器簡單易做，經(jīng)濟實惠。其發(fā)光機理是當在PN結兩端注入正向電流時，注入的非平衡載流子（電子－空穴對）在擴散過程中復合發(fā)光，這種發(fā)射過程主要對應光的自發(fā)發(fā)射過程。由于PN結阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復合。本電路采用不同顏色的發(fā)光二極管來表示不同的水位情況。（4） 穩(wěn)壓電路 本電路的主要作用是使從傳感器輸出的電平能夠穩(wěn)定地輸入單片機中，主要由三極管的兩極放大穩(wěn)定電路組成，其工作過程是水位探測傳感器把探測到的電信號送給R12,如果送入的是高電平則R1QD圖5 穩(wěn)壓電路原理圖（5）水泵的介紹 水泵是每個家庭必不可少的生活工具，雖然大多數(shù)人并沒有認識到這一點， 但這確是事實。1流量（Q） 泵的流量是指單位時間內(nèi)所排出的液體的數(shù)量。單位為米液柱高度，習慣上省去“液柱”，以米（m）表示。損失揚程與管路上的水管和附件種類（低閥、閘閥、逆止閥、直管、彎管）、數(shù)量、水管內(nèi)徑、管長、水管內(nèi)壁粗糙程度以及水泵流量等都有密切關系，這一點在管路設計和選配水管和附件時也應注意。如生產(chǎn)氣蝕，不僅水泵性能變壞，而且也可能使葉輪損壞。5比轉數(shù)（ns）在前述水泵型號中，有些型號的組成部分有比轉數(shù)這個參數(shù)。如軸流泵比轉數(shù)比混流泵大，混流泵比轉數(shù)也是反映水泵特性的綜合性指標。（6）電源電路模塊電源電路雖然簡單，但需要功能可靠，所用采用兩個三端集成穩(wěn)壓器7807805，可以方便的實現(xiàn)此功能，電路如圖6所示圖6 電源電路（7）繼電器控制電路該電路由繼電器RL1和閉合開關、光電耦合器、水泵RRRR10以及DQ3等組成。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，在本設計當中發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏三極管。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。（8）看門狗技術在由單片機構成的微型計算機系統(tǒng)中,由于單片機的工作常常會受到來自外界電磁場的干擾,造成程序的跑飛,而陷入死循環(huán),程序的正常運行被打斷,由單片機控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作,會造成整個系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài),發(fā)生不可預料的后果,所以出于對單片機運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測的考慮,便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測單片機程序運行狀態(tài)的芯片,俗稱看門狗(watchdog)。所以在使用有看門狗的芯片時要注意清看門狗。Fosc/12，溢出周期為(65 535+1)／1=65 536(μs)。主控程序的每次循環(huán)都將刷新T0的初值。 程序設計 系統(tǒng)總程序如下： （1）匯編語言程序設計 ORG 0000H LJMP STARTSTART: SETB SETB RESTART: MOV A,P1 ANL A,00000011B CJNE A,00H,LOOP1 。當達到高水位時，停止電動機，亮黃燈 SETB SETB CLR LJMP RESTART RET END（2）C語言程序設計 includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit P10=P1^0。void delay(uint z)。 P21=0。amp。 P20=1。 for(x=z。y)。軟件抗干擾的設計軟件抗干擾的措施應用單片機中的兩個定時器TO和T1，對主程序的運行進行監(jiān)控。而T1的中斷正常與否，再由TO定時中斷子程序來監(jiān)視，以構成了循環(huán)，TO監(jiān)視T1，T1監(jiān)視主程序，主程序又來監(jiān)視TO,從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。當今計算機控制技術在這方面的應用，已使液位控制系統(tǒng)達到自動化、智能化，廣泛應用于國民生產(chǎn)的各個行業(yè)。本次畢業(yè)設計的開發(fā)與設計全部過程，對于我的重要意義在于能在進一步層次了解單片機的工作原理，內(nèi)部結構和工作狀態(tài)
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