基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(doc畢設(shè)論文)-文庫吧資料
2025-06-26 12:42本頁面
【正文】 器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。一般比轉(zhuǎn)數(shù)較低的離心泵，其流量小、揚(yáng)程高；而比轉(zhuǎn)數(shù)較高的軸流泵，其流量大、揚(yáng)程低。此外，要注意比轉(zhuǎn)數(shù)大的水泵，其轉(zhuǎn)速不一定高；比轉(zhuǎn)數(shù)小的，轉(zhuǎn)速不一定低。葉輪形狀相同或相似的水泵比轉(zhuǎn)數(shù)相同，葉輪形狀不相同或不相似的水泵比轉(zhuǎn)數(shù)不相同。比轉(zhuǎn)數(shù)與轉(zhuǎn)速是兩個(gè)概念，水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)，簡稱比速，常用符號為ns。如泵運(yùn)轉(zhuǎn)超過額定轉(zhuǎn)速，不但會引起動力機(jī)超載或轉(zhuǎn)不動，而且泵的零部件也容易損壞；轉(zhuǎn)速降低，泵的效率就會降低，影響水泵的正常工作。4轉(zhuǎn)速（n）轉(zhuǎn)速是指泵葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，以n表示，單位為轉(zhuǎn)/分（r/min）。允許吸上真空高度是安裝水泵高度的重要參數(shù)，安裝水泵時(shí)，應(yīng)使水泵的吸水揚(yáng)程小于允許吸上真空高度值，否則安裝過高，就吸不上水或生產(chǎn)氣蝕現(xiàn)象。3允許吸上真空高度（Hs）允許吸上真空高度是指真空表讀數(shù)吸水揚(yáng)程，也就是泵的吸水揚(yáng)程（簡稱泵的吸程），包括實(shí)際吸水揚(yáng)程與吸水損失揚(yáng)程之和。否則，如果只按實(shí)際揚(yáng)程來確定水泵的揚(yáng)程，訂購來的水泵揚(yáng)程就低了，那可能會降低水泵的效率，甚至打不上水來。泵的總揚(yáng)程由吸水揚(yáng)程與出水揚(yáng)程兩部分組成，因此總揚(yáng)程=吸水揚(yáng)程=出水揚(yáng)程但由于水流經(jīng)過管路時(shí)受到各種阻力而減少了泵的吸水揚(yáng)程和出水揚(yáng)程，因此：吸水揚(yáng)程=實(shí)際吸水揚(yáng)程+吸水損失揚(yáng)程出水揚(yáng)程=實(shí)際出水揚(yáng)程+出水損失揚(yáng)程損失揚(yáng)程=吸水損失揚(yáng)程+出水損失揚(yáng)程總揚(yáng)程=實(shí)際揚(yáng)程+損失揚(yáng)程由于水泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是上述水泵的總揚(yáng)程，因此不能誤認(rèn)為銘牌上的揚(yáng)程是實(shí)際揚(yáng)程數(shù)值，水泵的實(shí)際揚(yáng)程都比水泵銘牌上的揚(yáng)程數(shù)值小。以H表示，實(shí)質(zhì)上就是水泵能夠揚(yáng)水的高度，又叫總揚(yáng)程或全揚(yáng)程。通常泵的流量用體積計(jì)算，以Q表示，單位為米3/時(shí)（m3/h）、米3/秒（m3/s）、升/秒（1/s），也可用重量計(jì)，以G表示，單位為噸/時(shí)（t/h）、噸/秒（t/s）、千克/秒（kg/s）。水泵參數(shù)是指泵工作性能的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，包括流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、效率和比轉(zhuǎn)數(shù)等。很多人對水泵一無所知。既然是控制系統(tǒng),當(dāng)然就要控制精確。如果是低電平送給R12則R1QD其中R1R1R16為上拉電阻起限壓控流作用。即紅燈亮，他兩燈不亮表示是低水位狀態(tài)，此時(shí)需要啟動水泵加水；綠燈亮，其他兩燈不亮表示在正常的水位線內(nèi)；黃燈發(fā)亮，其他兩燈不亮為高水位狀態(tài)，水泵停止加水，三燈閃爍表示系統(tǒng)出現(xiàn)故障。這種發(fā)光復(fù)合所發(fā)出的光屬于自發(fā)輻射，輻射光的波長決定于材料的禁帶寬度。而當(dāng)給PN結(jié)加以正向電壓時(shí)，溝區(qū)導(dǎo)帶中的電子則可逃過PN結(jié)的勢壘進(jìn)入到P區(qū)一側(cè)。制作半導(dǎo)體發(fā)光二極管的材料是重?fù)诫s的，熱平衡狀態(tài)下的N區(qū)有很多遷移率很高的電子，P區(qū)有較多的遷移率較低的空穴。按光輸出的位置不同，發(fā)光二極管可分為面發(fā)射型和邊發(fā)射型。圖3 水位探測傳感器外觀圖（3）光報(bào)警顯示電路 發(fā)光二極管（LED）是用半導(dǎo)體材料制作的正向偏置的PN結(jié)二極管。其外形輪廓如下：A為接+5V電源的線與水一直保持連通，B線為低水位控制線，當(dāng)水位到達(dá)低水位的時(shí)候它不導(dǎo)通，水在正常范圍內(nèi)時(shí)，它導(dǎo)通。復(fù)用功能如表21所列:表21 P3各端口引腳與復(fù)用功能表端口引腳復(fù)用功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）（外部中斷0）（外部中斷1）T0（定時(shí)器0的外部輸入）T1（定時(shí)器1的外部輸入）（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）下圖為單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖：圖2 最小系統(tǒng)電路圖（2） 水位探測傳感電路 傳感器是一種能感受被測物體物理量并將其轉(zhuǎn)化為便于傳輸或處理的電信號的裝置，在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中，傳感器得到了廣泛應(yīng)用，各種信息的采集離不了各種傳感器，傳感器的基本功能在于能感受外界的各種“刺激”并作出迅速反映。P3作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個(gè)電流（IIL）。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。在對Flash編程和程序校難期間，P2也接收高位地址和一些控制信號。對端口寫1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P2端口（～）：P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個(gè)輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個(gè)電流（IIL）。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動8個(gè)TTL輸入，對端口寫1時(shí)，又可作高阻抗輸入端用。當(dāng)端保持高電平（接Vcc端）時(shí)，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。要使CPU只訪問外部程序存儲器（地址為0000H～FFFFH），則端必須保持低電平（接到GND端）。然而要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)懸浮不連接。XTAL2：接外部晶體的另一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反放大器的輸入端。以下是對其引腳及其功能的簡要說明：1主電源引腳：接電源。P310～ P315的第二功能與8031 P3 口相應(yīng)口線的第二功能完全相同。AT89C2051 的P3 口為七位雙向I/ O 口, 有內(nèi)部上拉電阻, P3 口輸出驅(qū)動器能提供20mA 灌電流驅(qū)動能力, 其鎖存器寫1 時(shí)可作輸入口。, 分別作為片內(nèi)精密比較器的同相、反相輸入端。用它構(gòu)成的測量、控制系統(tǒng)具有電路簡單、可靠性好、體積小和成本低等優(yōu)點(diǎn)。引腳(20個(gè))和指令系統(tǒng)與8031單片機(jī)完全兼容。 硬件的
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