本科生毕业设计
（申请学士学位）
所学专业名称自动化
指导教师
2013年6月日
目录
摘要 (1)
骨膏Abstract. (1)
1 绪论 (2)
1.2水箱水位控制系统国内外研究现状 (3)
1.3基于单片机的水箱液位控制系统设计过程 (3)
2 单片机的水箱液位控制系统的软件设计 (3)
2.1程序概要设计 (3)
2.2系统程序原理 (4)
2.2.1系统流程框图及主程序 (4)
2.2.2 自动模式子程序原理及流程框图 (4)
3水箱水位控制系统的调试 (5)
3.1水箱水位控制系统组成 (5)
3.1.1 交流变频调速 (5)
组装打火机3.1.2水箱系统组成 (6)
3.1.3压阻式压力传感器原理 (7)
3.1.4单片机对电动机的控制 (8)
3.2调试结果 (9)
结论 (11)
顶喷
参考文献 (11)
附录 (13)
致谢 (16)
基于单片机的水箱液位控制系统设计
摘要：大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件。它的性能的好坏，工作质量的优良与否对生产有着巨大的影响，尤其关系着生产的安全。在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工操作方式给水箱的控制和监控带来了很大的弊端。 本系统以8051单片机为核心控制水箱的水位。由压力传感器输出的检测信号，进入单片机的模拟量输入口。然后由单片机对检测信号与给定值进行比较和运算，得到输出控制信号。通过单片机控制交流变频器从而控制交流电机。通过水泵直接调节水箱的液位，直到达到设定水位。
关键词：单片机；水位；控制
Design of control system of water level based on Single chip
microcomputer金属声屏障生产线
Abstract：Large water tanks are a lot of companies essential to the production process of parts, The quality of its performance, the quality of work fine or not has a great influence on the production, especially the safety of production. In the past, many of the tanks are operated by the staff,the manual mode of operation has brought great disadvantages to control and monitor the water tank.
The designof the system use the single-chip microcomputer control technology with 8051 single-chip
microcomputer as the core control of the water level of the water tank. Detection signal output from the pressure sensor, analog input into the single chip.Then the MCU of the detection signal to compare the value and operation.The single-chip microcomputer get the output control signal. Through the single-chip microcomputer to control AC frequency converter and AC motor. Liquid level directly regulating water tank through a water pump, until it reaches the set water level.
Keywords: Single chip microcomputer; Level ;Control
1 绪论
1.1 水箱水位控制系统研究背景及意义
在工农业生产中，常常需要控制液体水位。随着国家工业的迅速发展，水位控制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水位控制的实验装置。
大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大
的影响，而且也关系着生产的安全。在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监则器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的会危机到生产人员的人身安全等。所以，对水箱控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统，可以最大限度的避免事故的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产效率。
从水资源节约方面考虑，以往的人工控制在很多情况下，造成资源不必要的浪费，大部分原因是水箱内部水位没有及时的反馈信息到操作员，从而使控制上有一定的延迟，从而造成了水量过多或者没能及时补水而导致资源的浪费或生产出现异常。而对水箱水位的监控以及自动化的引入可以很好的改善补水过多和及时补水的情况，可以很好的节约资源有效的降低成本。
单片机，一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分，它的诞生使众多自动化控制系统得以实现。80C51以它功能强大，设计简单，制造廉价，支持指令集较多。所以应用到众多嵌入式系统开发中。
因此，基于80C51单片机的水箱水位控制系统研究有着重要的意义。
水位控制一般指对某一水位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。液体的水位自动控制，是近年来新开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合的产物，工程
作业采用的是微机控制和原有的仪表控制，危机控制有以下明显优势：
（1）直观而集中的显示运行参数，能显示水位状态。
（2）在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值，并修改系统的控制参数，可以方便的改变水位的上限、下限。模拟温度传感器
（3）具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修改运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性。
综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。单片机在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。一般工业控制系统的工作环境差，干扰强，利用单片机控制就能克服这些缺点，因此单片机在控制领域得到广泛的应用，使用单
片机控制水箱水位是很好的选择。
1.2水箱水位控制系统国内外研究现状
目前，水箱控制系统已不仅仅局限于大型的电厂、煤炭、钢铁等大型企业领域，它以自身的自动化控制系统的安全优势，已经慢慢深入到一些民用水箱产品。但是目前阶段，它的成本还很高。比如把一台纯手工家用水箱设计成自动化控制的水箱，从硬件的设计和铺设，对于民用化产品实施的性价比较高。因此大规模的使用仍受到经济上的限制。但是，从长远来看，随着自动化技术的改进和硬件成本的降低，以及人们对资源浪费的重视。水箱控制系统仍然有大规模推广的前景。
我国仍然处于生产型发展中国家，所有几乎在能源相关的所有领域中，水箱是比不可少的部件，即使是发达国家也不例外。它性能的优良与否关系直接关系到企业的生产安全和效益。随着我国嵌入式技术的发展，我国控制系统技术已经达到国际水平，但是在中小型企业以及民用产品，大量的水箱控制任然通过专职的人员进行控制。随着我国单片机开发技术的逐渐成熟，以及单片机生产成本的下降，基于单片机的水箱控制系统应用到中小型以及民用产品有着交大的发展空间[1]。而且越来越多的水箱生产厂商开始聘用单片机开发人员和电路设计人员，将控制系统成为水箱设计的一部分，以提高自身产品的安全性能和科技含量来提高产品在市场中的竞争力。
1.3 基于单片机的水箱液位控制系统设计过程
由检测变送元件输出的检测信号，进入单片机的模拟量输入口，然后由单片机对检测信号与给定值进行比较和运算，得到输出控制信号。单片机在过程控制中：一是作为控制器与参数监测元件、变送器及执行机构组成一个直接数字控制系统从而控制水泵，实现水位的调节，使水位稳定在设定的值；二是依靠串行口COM1数据通讯与计算机连接，实现计算机数据采集与显示。
2 单片机的水箱液位控制系统的软件设计
2.1程序概要设计
本系统程序开发，使用的语言给汇编语言。程序实现当水位处于LG(高)、LD(低)或LDD(低低)时，报
警信号输出，判断泵水方式(自动或手动)。当水位到达规定容量时，停止泵水。在次程序中，低电平为有效(即0为有效)，高电平为无效(即1为无效)。电子岗哨
