【正文】 25 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 26 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 緒論 1 緒論 課題 設(shè)計(jì) 的目的和意義 : 中國(guó)的礦產(chǎn)資源豐富，遙感技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊，遙感技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)填圖方面的應(yīng)用已比較成熟，并取得了很好的效果。 water level measurement。s lives, often the need for water tanks, water tank or reservoir water level measurement values, and general water storage tanks, water tank or reservoir and the control room have a long distance, often need to set up more than a hundred to nearly 1000 meters and control of transmission lines very cumbersome and costly to measure and control a great deal of inconvenience. At this time we need to design a remote control for the level method. We are able to singlechip microputer as the center, the use of radio frequency technology to receive the water level measurement data and the form of radio control to send the corresponding mand, so that the water level remained at a good range of settings. The use of V / F conversion technology should be and the use of radio frequency technology, as well as the water level measurement system design. To reduce the plexity of the design. The system can also be widely used in liquid level measurement and control a variety of occasions and in other areas of measurement, the measurement of water level in the river, small pond, the water level measurement towers. Hardware, the use of the water level of the relationship between depth and pressure, then the use of pressure sensors, water pressure will be converted into voltage through the voltage frequency converter technology, the frequency of the voltage conversion to the singlechip fired up. Butt received singlechip signal processing, the final value of the water level. Through the P0、 P2 port, displayed on the LED digital tube above. Key words ： Monitoring and control system。通過 P0、 P2口，顯示在 LED 數(shù)碼管上面。 硬件方面，利用水位的深度與壓強(qiáng)的關(guān)系，再采用壓力傳 感器，將水中的壓力轉(zhuǎn)換成電壓值，通過電壓 頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)，將電壓轉(zhuǎn)換成頻率發(fā)射到單片機(jī)上去。 減少了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。我們可以 以單片機(jī)為中心，利用無(wú)線射頻技術(shù)接收水位測(cè)量數(shù)據(jù)，并以無(wú)線電形式發(fā)送相對(duì)應(yīng)的控制指令，使水位保持在設(shè)定好的范圍內(nèi)。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論文 ) 題 目 基于單片機(jī)的無(wú)線水位測(cè)量控制系統(tǒng)（硬件） 英文題目 A Water Level Control System Based on a Singlechip and RF Technology(hardware) 二 零 零 九 年 五 月 三十一日東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 摘 要 I 摘 要 在 人們生活中 , 往往需要 對(duì) 水箱、水池或水 庫(kù) 的水位值進(jìn)行測(cè)量，而一般 水箱、水池或水 庫(kù) 和控制室都有比較長(zhǎng)的距離 , 常常需要架 設(shè)上百到近千米的輸電和控制線路 , 十分麻煩而且費(fèi)用很高，給測(cè)量和控制帶來(lái)了極大的不方便。這時(shí)我們就需要設(shè)計(jì) 有一種可以遠(yuǎn)距離對(duì)液位進(jìn)行控制的方法 。 采用 V/F 轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)和用無(wú)線射頻技術(shù)以及水位測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。 該系統(tǒng)也可以廣泛應(yīng)用于各種液位測(cè)量和控制的場(chǎng)合和其他方面的測(cè)量 ，大到江河水位的測(cè)量，小到水池、水塔的水位測(cè)量。單片機(jī)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，得到最終的水位值。 關(guān)鍵詞 ： 測(cè)控系統(tǒng) ； 單片機(jī) ； 水位測(cè)量 ； V/F 轉(zhuǎn)換技術(shù) ； 傳感器 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè) 論文 ABSTRACT II ABSTRACT In people39。 single chip。 V / F conversion technology。如在內(nèi)蒙古、山東、江西、四川等省區(qū)開展的 32 項(xiàng) 1∶5 萬(wàn)圖幅的地質(zhì)填圖工作中，采用遙感技術(shù)不僅提高了工作效率和填圖的質(zhì)量，而且節(jié)省了填圖的費(fèi)用，每幅圖的實(shí)際費(fèi)用僅占常規(guī)方法所需費(fèi)用的三分之二；在承德地區(qū)采用 TM圖像進(jìn)行 1∶25 萬(wàn)比例尺的區(qū)域地質(zhì)填圖工作中， 除建立的遙感地層單元符合 1∶25 萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)填圖單元技 術(shù)要求外， 在地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)研究方面也有更多的發(fā)現(xiàn)，并且大大地縮短了周期、節(jié)省了經(jīng)費(fèi)。 在地質(zhì)礦產(chǎn)資源調(diào)查方面，遙感技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)從間接探測(cè)發(fā)展到了直接探測(cè)階段，如在新疆準(zhǔn)葛爾利用細(xì)分紅外和多光譜掃描技術(shù)直接探測(cè)到了巖金礦的蝕變帶，取得了利用遙感技術(shù)直接尋找金礦的重大進(jìn)展。利用該遙感圖像數(shù)據(jù)通過信息增強(qiáng)和提取， 捕捉到了油氣藏在地表的微滲漏所造成的烴異常，進(jìn)而達(dá)到直接探測(cè)的目的。這些技術(shù)的成功應(yīng)用為加快我國(guó)西部的開發(fā)發(fā)揮了積極的作用。 目前，城市高層建筑越來(lái)越多，也越來(lái)越高，為了解決高層建筑供水水壓不足的問題，通常采用兩種方式，一種是管道加壓，這種方式價(jià)格較貴。過去蓄水 箱通常采用三線式水位控制器。同時(shí)由于電極在水中長(zhǎng)期通電，容易引起電極腐蝕，一旦電極接觸不好，水拉超過上限后水泵仍不停機(jī)。如果增加上述功能，采用原有技術(shù)而不增加控制導(dǎo)線是無(wú)法完成的，但增加多根長(zhǎng)距離導(dǎo)線又必定會(huì)大大增加成本，連接也不方便。比如自動(dòng)控制水箱、水池、水槽、鍋爐等容器中的蓄水量，生活中抽水馬桶的自動(dòng)補(bǔ)水控制、自動(dòng)電熱水器、電開水機(jī)的自動(dòng)進(jìn)水控制等。 (1).機(jī)電控制式水位控制 (2).全機(jī)械結(jié)構(gòu)的水位控制方式 (3).最簡(jiǎn)單的自動(dòng)水位控制裝置 但是 ,在一般的情況下 , 往往需要測(cè)量的水箱、水池或水塔和控制室都有比較 長(zhǎng)的距離 , 常常需要架設(shè)上百到近千米的輸電和控制線路 , 十分麻煩而且費(fèi)用很高，給測(cè)量和控制帶來(lái)了極大的不方便。將對(duì)象參量的近距離測(cè)量值傳輸至遠(yuǎn)距離的測(cè)量站來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量的技術(shù)。遙測(cè)主要用于集中檢測(cè)分散的或難以接近的被測(cè)對(duì)象，如被測(cè)對(duì)象距離遙遠(yuǎn)，所處環(huán)境惡劣，或處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。利用遙測(cè)可以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)，提高自動(dòng)化水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 。 方案一：利用 A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)，將壓力傳感器的電壓量轉(zhuǎn)換成 二進(jìn)制 數(shù)字量，然后利用無(wú)線發(fā)射到單片機(jī)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 相對(duì)而言，方案二在設(shè)備上比較少，既可以提高測(cè)量的精度，又可以簡(jiǎn)化電路，所以采用方案二比較好 。 2 測(cè)量水位 發(fā)送模塊 51 單 片 機(jī) 數(shù)據(jù) 采集 水泵控制 模 塊 水位 顯示 設(shè)置 初始值 圖 11總設(shè)計(jì)框架圖 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4 2. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)一般由上位機(jī)（ PC 或 IPC）和下位機(jī)（單片機(jī)）組成。下位機(jī)包括壓力傳感器、 V/F 轉(zhuǎn)換 電路 、單片機(jī)及發(fā)射模塊，主要完成數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸控制。下位機(jī)給出的測(cè)量信息通過發(fā)射模塊無(wú)線的方式發(fā)射出 去，由上位機(jī)接收模塊接收這一無(wú)線信號(hào)，在傳送給 PC 機(jī)做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。 水位數(shù)據(jù)采集模塊 水位數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì) 對(duì)于水位測(cè)量模塊，一般由 壓力傳感器 數(shù)據(jù)采集、 V/F 轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)處理、 編碼 數(shù)據(jù)并 發(fā)射 等三小模塊 組成。所以我們可以利用某一器件，即壓力傳感器進(jìn) 行對(duì)水位壓力的測(cè)量，并對(duì)采集的數(shù)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 將電壓轉(zhuǎn)換成頻率，最后 以 無(wú)線 的形式發(fā)送出去（如圖21所示）。 在圖 1(a)中，壓力傳感器采用 MPX2050 型帶溫度補(bǔ)償和校正功能的壓力傳感器，它的壓力測(cè)量范圍為 050Kpa，滿量程輸出電壓為 40mV，壓力傳感器輸出的電壓值，水位測(cè)量變送電路 水位測(cè)量傳感器 編碼并發(fā)射 圖 21數(shù)據(jù)采集原理圖 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5 通過水位測(cè)量變送電路，轉(zhuǎn)換成 0500Hz 的頻率信號(hào)加到 ED5026 編碼器的 D0端，通過編碼后由 MS303S 射頻發(fā)射器發(fā)射水位的測(cè)量信號(hào)。發(fā)射距離為 200 米 左右，如果增加天線，可以增加發(fā)射的距離 (如 圖 22 所示 )。 LM331 采用了新的溫度補(bǔ)償能隙基準(zhǔn)電路，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)和低到 電源電壓下都有極高的精度。 12345678*lm331GNGVCCMPX2050*10VGND85234671A185234671A2OP0785234671A3OP07+151515151515R1R2R3R447100KR722K100KGNDGNDC1GND20KRSGNDC31μFC3GND100K1010A0A1A2A3A4A5A6A7VSS A8A9A10A11TEOSC1OSC2數(shù)據(jù)輸出VDDVD5026*Component_1GND+151IN2OUTVCC4GNGMS303S*MS303SVCCGNDR6C2GND10GNDVCCVCCGND東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 6 圖 23 LM331內(nèi)部電路圖 圖 23 是由 LM331 組成的電壓頻率變換電路， LM331 內(nèi)部由輸入比較器、定時(shí)比較器、 R－ S 觸發(fā)器、輸出驅(qū)動(dòng)、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路和電流開關(guān)等部分組成。 當(dāng)輸入端 Vi＋輸入一正電壓時(shí)，輸入比較器輸出高電平，使 R－ S 觸發(fā)器置位，輸出高電平，輸出驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通 ，輸出端 f0 為邏輯低電平，同時(shí)電源 Vcc 也通過電阻R2 對(duì)電容 C2 充電。當(dāng)電容 C3 放電電壓等于輸入電壓 Vi 時(shí)，輸入比較器再次輸出高電平，使 R－ S 觸發(fā)器置位，如此反復(fù)循環(huán)，構(gòu)成自激振蕩。其輸入 電壓和輸出頻率的關(guān)系為： fo=(Vin R4)/( R3 R2 C2) 由式知電阻 R R R和 C2 直接影響轉(zhuǎn)換結(jié)果 f0，因此對(duì)元件的精度要有一定的要求，可根據(jù)轉(zhuǎn)換精度適當(dāng)選擇。 壓力 傳感器 的概述 傳感器 是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度） 或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置東華理工大學(xué)長(zhǎng)