太原理工大学现代科技学院
专业班级 电子信息工程10-1班
学 号 2010101312
姓 名 梁水青
指导教师人工智能建站 温景国
目 录
课程设计任务书……………………………………………………3
一、绪论 4
1．1 课题背景与研究意义……………………………………………………4
1．2 本课题功能要求…………………………………………………………4
二、系统设计方案…………………………………………………………..5
2.1 系统设计方案比较………………………………………………………5
2.2 系统组成………………………………………………………………..5
2．3 工作原理……………………………………………………………….6
三、 系统硬件电路设计…………………………………………….6
3.1 系统硬件总体方案………………………………………………….6
3.2 液位控制系统……………………………………………………….7
3.3 核心芯片AT89C51单片机……………………………………… 8 3.4 LED显示电路…………………………………………………… 9
3.5 电源电路…………………………………………………………….9
3. 6 按键设计电路……………………………………………………10
3.7 基于单片机水位控制原理图……………………………………11
四、系统程序设计…………………………………………………11
4.1 设计思路…………………………………………….......................11
4.2 设计程序…………………………………………….......................12
4.3 结语………………………………………………………….….…13
五、本次课程设计总结及体会………………………………………14
太原理工大学现代科技学院
| 手动皂液器 专业班级 | 电信10-1班 | 学生姓名 | 梁水青 | 课程名称 | 嵌入式系统基础 |
设计名称 | 水位控制器 | 设计周数 | 1.5 | 指导教师 | 洗瓶 温景国 |
设计 任务 主要 设计 参数 | 设计一个水位控制器，实现蓄水池水位自动控制。 主要设计参数： 1、 水位低于报警值时报警； 2、 水位低于下限值时报警并停止放水； 3、 水位高于报警值时报警； 4、 水位高于上限值时报警并停止进水； 5、 进水/放水阀门控制； 6、 显示水位。 |
设计内容 设计要求 | 1．设计水位信号输入接口电路； 2．设计LED显示电路； 3．设计数据采集及显示程序。 要求：仿真调试硬件电路，仿真调试程序 |
主要参考 资 料 | 1． 单片机原理与接口技术，李晓林等，电子工业出版社，2011。 2． 微型计算机控制技术，潘新民等，人民邮电出版社，1999。 3． 单片机应用系统设计技术，张齐等，电子林业出版社，2010。 |
学生提交 归档文件 | 课程设计说明书1份 |
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课程设计任务书
注：课程设计完成后，学生提交的归档文件应按，封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）
指导教师签名： 温景国 日期：2013.6.9
……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………
专业班级 电信10-1班 学号 2010101312 姓名 梁水青 成绩
一、绪论
单片机应用发展迅速而广泛。在过程控制中，单片机既可作为主计算机，又可作为分布式计算机控制系统中的前端机，完成模拟量的采集和开关量的输入、处理和控制计算，然后输出控制信号。单片机广泛用于仪器仪表中，与不同类型的传感器相结合，实现诸如电压
、功率、频率、湿度、流量、速度、厚度、压力、温度等物理量的测量；在家用电器设备中，单片机已广泛用于电视机、录音机、电冰箱、电饭锅、微波炉、洗衣、高级电子玩具、家用防盗报警等各种家电设备中。在计算机网络和通信、医用设备、工商、金融、科研、教育、国防、航空航天等领域都有着十分广泛的应用。随着科技的发展，液位测量技术趋于智能化、微型化、可视化。
本设计思想是用单片机做下位机，PC机做上位机，单片机和PC机相结合对蓄水池液位进行测量和监控。该设计要求具有一定的智能化，可操作性和稳定性好。
1．1 课题背景与研究意义
在工农业生产中，常常需要测量液体液位。随着国家工业的迅速发展，液位测量技术被广泛应用到石油、化工、医药、食品等各行各业中。低温液体（液氧、液氮、液氩、液化天然气及液体二氧化碳等）得到广泛的应用，作为贮存低温液体的容器要保证能承受其载荷；在发电厂、炼钢厂中，保持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝气器水位、高、低压加热器水位等，是设备安全运行的保证；在教学与科学研究中，也经常碰到需要进行液位控制的实验装置。
1．2 本课题功能要求
设计一个水位控制器，实现蓄水池水位自动控制。
主要设计参数： （1127刀网）水位低于报警值时报警；
（2）水位低于下限值时报警并停止放水；
（3）水位高于报警值时报警；
（4）水位高于上限值时报警并停止进水；
热轧酸洗
（5）进水/放水阀门控制；
(6）显示水位。
二、系统设计方案
溯源防伪
2.1 系统设计方案比较
对于水位进行控制的方式有很多,而应用较多的主要有2种,一种是简单的机械式控制装置控制,一种是复杂的控制器控制方式。两种方式的实现如下：
(1)简单的机械式控制方式。其常用形式有浮标式、电极式等,这种控制形式的优点是结构简单,成本低廉。存在问题是精度不高,不能进行数值显示,另外很容易引起误动作,且只能单独控制,与计算机进行通信较难实现。
(2)复杂控制器控制方式。这种控制方式是通过安装在水泵出口管道上的压力传感器,把出口压力变成标准工业电信号的模拟信号,经过前置放大、多路切换、A／D变换成数字信号传送到单片机,经单片机运算和给定参量的比较,进行PID运算,得出调节参量;经由D／A变换给调压／变频调速装置输入给定端,控制其输出电压变化,来调节电机转速,以达到控制水位的目的。
2.2 系统组成
本系统主要由AT89C51单片机、LED显示电路、报警电路、水位拾取电路及电机控制电路
等部分组成。系统框图如1所示：
