基于單片機的水位控制-在線瀏覽
2025-08-07 12:42本頁面
【正文】 the basic principle of work. This article expounds a kind of based on SCM general water level control system, and puts forward the basic position of this system modular hardware and software design method, this paper introduces a design for the core developed by AT89C2051 level control system, this system not only can level Tours of inspection, display and alarm, also can the level of intelligent control. Information age microcontroller technology is used for precision measurements of a kind of new technology. This system used in use process voltage circuit can accurately put input level to microcontroller won39。系統(tǒng)的工作原理（1）工作原理利用單片機為控制核心，設(shè)計一個對供水箱水位進行監(jiān)控的系統(tǒng)。檢測值若高于上限設(shè)定值時，要求報警，斷開繼電器，控制水泵停止上水；檢測值若低于下限設(shè)定值，要求報警，開啟繼電器，控制水泵開始上水。（2）原理框圖 原理框圖如圖1所示。二、 系統(tǒng)的硬件設(shè)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。本設(shè)計中單片機采用AT89C2051，它是一種高性能低價格單片機。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(fù)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(jié)構(gòu),即一片AT89C2051相當(dāng)于803373 、2716 組成的最小系統(tǒng)。AT89C2051 的P1 口為八位雙向I/ O 口, ～, 。P1 口輸出驅(qū)動器能提供20mA 的灌電流驅(qū)動能力, 其鎖存器寫1 時可作為輸入口。P316作為輸入線與片內(nèi)精密比較器輸出端在片內(nèi)相連, 故無引出線, 但可讀該位的值。綜上所述, P1 和P3 口中的各口線可直接驅(qū)動發(fā)光二極管, 不用再配置發(fā)光二極管驅(qū)動電路, 不用再配置比較器, 從而簡化了控制電路的結(jié)構(gòu)。 2外接晶體引腳XTAL1和XTAL2XTAL1：接外部晶體的一個引腳。當(dāng)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。在單片機內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。3控制或與其他電源復(fù)用引腳RST，ALE/，/VppRST：復(fù)位輸H入端。ALE/：當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的。 /Vpp：外部訪問允許端。然而要注意的是，如果保密位LB1被編程，復(fù)位時在內(nèi)部會鎖存端的狀態(tài)。4 輸入/～，～，～～P0端口（～）：P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口。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)。P1端口（～）：P1是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在對Flash編程和程序校驗時，P1接收低8位地址。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。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）。P3端口（～）：P3是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。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。在AT89S51中，P3端口還用于一些復(fù)用功能，在對Flash編程或程序校驗地，P3還接收一些控制信號。本設(shè)計當(dāng)中我們采用的水位探測傳感器簡單易做，經(jīng)濟實惠。C線為高水位控制線，當(dāng)它導(dǎo)通時，表示水已經(jīng)為高水位。其發(fā)光機理是當(dāng)在PN結(jié)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(fù)合發(fā)光，這種發(fā)射過程主要對應(yīng)光的自發(fā)發(fā)射過程。發(fā)光二極管的發(fā)光原理同樣可以用PN結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)來解釋。由于PN結(jié)阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復(fù)合。于是在PN結(jié)附近稍偏于P區(qū)一邊的地方，處于高能態(tài)的電子與空穴相遇時，便產(chǎn)生發(fā)光復(fù)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。圖4 光報警電路的原理圖此電路采用的是共陽極的，所以只有當(dāng)單片機給發(fā)光二極管為低電平時才能推動發(fā)光二極管點亮。（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我查找了相關(guān)資料以及我們自己在設(shè)計過程當(dāng)中免去此穩(wěn)定電路,發(fā)現(xiàn)有時候也能實現(xiàn)我們的設(shè)計目的,但是也有很多時候發(fā)生水位誤判的情況,產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象,所以我們認為此電路是不可缺少的。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。水泵一般多以泵的結(jié)構(gòu)和作用原理來分類，有時根據(jù)需要也按使用部門、用途、動力類型和泵的水力性能等進行分類。1流量（
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