基于89c51單片機的水位控制系統(tǒng)設(shè)計實物(編輯修改稿)
2024-12-18 15:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)硬件總體方案 系統(tǒng)的原理是采用 2 個 按鈕 模擬 水位檢測 ， 在 現(xiàn)場的 3 個不 同的位置，由 下至上 測量水體的 液位值 ,。并把這 兩 個液位狀態(tài)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳到單片機中 ,在 發(fā)光二極管 顯示出液位的 三 種狀態(tài) 及報警安全提示 。壓低、光電轉(zhuǎn)換效能高、壽 根據(jù)當前的液位值和用湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計 2 戶設(shè)定的水位決定是否進行開、關(guān)水泵 ,需要是否開啟和關(guān)閉驅(qū)動閥門的電動機。 2 控制系統(tǒng)方案設(shè)計 系統(tǒng)方案設(shè)計 液位控制是利用把液位的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成模擬信號 ,再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器AT89C51 把輸出狀態(tài)直接接到單片機的 I/O 接口，單片機經(jīng)過運算控制，輸出數(shù)字信號，輸出接口接 發(fā) 光 二 極 管 進 行 顯 示 , 實 現(xiàn) 液 位 的 報 警 和 鍵 盤 的 顯示 圖 2 液位控制系統(tǒng) 由上圖可觀察到傳感器通過對液面進行測量，輸出模擬信號，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器把輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過 AT89C51 單片機的運算控制，在通過 發(fā)光二極管進行顯示 ,通過報警裝置進行報警 ,報警顯示之后再通過對閥門的開啟實現(xiàn)對 水體 的液位進行調(diào)節(jié)控制 ,閥門的驅(qū)動設(shè)備是電動機。 核心芯片 AT89C51 單片機 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存 儲器 （ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱 單片機 。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除 只讀存儲器 的單片機。單片機 的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。 AT89C 單片機為很多 嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價廉的方案。外形及引腳排列如圖 3 所以。 湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計 3 圖 3 AT89C5 引腳圖 圖 4 三極管 的基本結(jié)構(gòu)是兩個反向連結(jié)的 PN 結(jié)面，如圖 1所示，可有 PNP 和 NPN 兩種湖南科技大學(xué)本科生課程設(shè)計 4 組合。三個接出來的端點依序稱為 發(fā)射極 （ emitter,E）、 基極 （ base,B）和 集電極（ collector,C），名稱來源和它們在三極管操作時的功能有關(guān)。圖中也顯示出 NPN 與 PNP三極管的電路符號，發(fā)射極特別被標出，箭號所指的極為 n 型半導(dǎo)體， 和 二極體 的符號一致。 工作原理 晶體三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有 NPN和 PNP 兩 種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅 NPN 和鍺 PNP 兩種三極管，（其中， N 表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在 電壓 刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而 p 是加入硼取代硅，產(chǎn)生大量 空穴 利于導(dǎo)電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹 NPN 硅管的 電流 放大原理。 對于 NPN 管，它是由 2塊 N 型半導(dǎo)體中間夾著一塊 P 型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與 基區(qū) 之間形成的 PN 結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，而集電區(qū)與基區(qū)形成的 PN 結(jié)稱為集電結(jié)，三條引線分別稱為發(fā)射極 e、基極 b 和 集電極 c。 三極管工作狀態(tài) NPN 型 ,當 B 與 E 之間電壓 Vbe ,如果三個管腳電壓關(guān)系是 VcVbVe,則會處於放大狀態(tài) 。如果是 VbVcVe 則會處於飽和狀態(tài) (相當於開關(guān) )。如果此時 VeVc 則仍會處於截止狀態(tài) . PNP 型 ,當 B 和 E 之間電壓 Veb 時 ,如果三個管腳
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