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+ I1 u. t% b' p+ L# _摘要:设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能,实现
$ L9 Y' F, \5 `3 H$ ?. @0 t超高、低警戒水位报警,超高警戒水位处理。介绍电路接口原理图,给出相应的软件设计流程图和汇编程序,并用2 O, \6 E) x' @4 W' g% R4 d
Proteus软件仿真。实验结果表明,该系统具有良好的检测控制功能,可移植性和扩展性强。2 |% p6 r$ C: c: K8 _8 u( A4 m
关键词:单片机; 水位检测;控制系统;仿真- B6 l' _% \# s$ g5 V2 I3 J) }
引言; ?7 ?0 l( }1 L( r
水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范
$ c) k7 B. Q6 Q1 ]围,避免“空塔”、“溢塔”现象发生。目前,控制水塔水位方法
8 u' O- k, h: l0 u! e5 k6 C; \/ C较多,其中较为常用的是由单片机控制"实现自动运行,使水$ ]& ^! o; b5 |% o$ O
塔内水位保持恒定,以保证连续正常地供水。实际供水过程中
0 i4 {9 d- r' ~- a3 k要确保水位在允许的范围内浮动,应采用电压控制水位。首& y- Q2 G' r `# V
先通过实时检测电压,测量水位变化,从而控制电动机,保证" X2 p2 p, g' B: n/ e( z/ e
水位正常。因此,这里给出以Atmel公司的AT89C51单片机囚
% p! c* r$ B$ d' H0 P# P为核心器件的水塔水位检测控制系统仿真设计,实现水位的
$ w& M' D2 `' a$ L( u检测控制、电机故障检测、处理和报警等功能,并在Proteus软9 q! C- |5 d0 k9 r' k5 G
件环境下实际仿真。实验结果表明,该系统具有良好的检测
0 V+ q$ n$ o% K8 x控制功能,可移植性和扩展性强。
. W0 O* M) D3 _. d2水塔水位控制原理
2 Z6 D- z" U3 I; R单片机水塔水位控制原理如图1所示,图中的虚线表示, t, d# N+ O, v' d
允许水位变化的上、下限位置。在正常情况下,水位应控制在2 n$ D! S5 m- T6 |
虚线范围之内。为此,在水塔内的不同高度处,安装固定不变( Q8 ^8 T& z: \' @5 Z9 y
的3根金属棒A、B、C,用以反映水位变化的情况。其中,A棒
1 j2 V' O: ~6 u* I在下限水位,B棒在上、下限水位之间,C棒在上限水位(底端
3 `( u5 G0 s: T0 h0 G9 `. k+ P m靠近水池底部,不能过低,要保证有足够大的流水量)。水塔
! j: O1 S" s% d l由电机带动水泵供水,单片机控制电机转动,随眷供水,水位
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~* G N) [1 s5 I. l* [. v4 E; }( i不断上升,当水位上升到上限水位时,由于水的导电作用,使
3 o# o- G7 V/ g* K. C" v/ wB.C棒均与+5V连通。因此b.c两端的电压都为+5 V即为
0 C- N! }4 I" x r# n! U“1”状态,此时应停止电机和水泵工作,不再向水塔注水;当
% M6 \$ i: f7 p& r水位处于上、下限之间时,B棒和A棒导通,而C棒不能与A
: Q/ H. M9 z- M, K t棒导通,b端为“1”状态,c端为“0"状态。此时电机带动水泵
1 E [9 |5 Q, e3 b8 u/ U9 v给水塔注水,使水位上升,还是电机不工作,水位不断下降,1 A4 b0 n6 g; [; h
都应继续维持原有工作状态;当水位处于下限位置以下时,. g) ^$ Q. v, b; j
B、C棒均不能与A棒导通,b.c均为“0”状态,此时应启动电, S+ k, S. w3 [
机转动,带动水泵给水塔注水。
, P4 d0 j* I* L: E: b% ~- W$ y图1水塔水 位控制原理图- c7 U0 L" Z3 R4 U, j" {" W' d( a; V; _
3电路设计
! D5 p) [5 s$ ]+ Z水塔水位控制系统主要由CPU(AT89C51)、水位检测接口
8 K& n& Q$ V, K电路、报警接口电路存储器扩展接口电路、复位电路、时钟振9 B# R% W" f, E" M5 _. X! X. K
莴叫等部分组成，如图2所示。图3为系统硬件电路。; P' V; ~$ D6 k* b7 `6 E) X) L) W
3.1水位检测接口电路
, l% O* k2 R1 I$ o9 ~5 O# D. |为了便于实现水位检测功能,用一个两位的拨码开关模7 A1 ]1 a; \0 S1 g# W
) |( l/ @/ G6 Z( Y1 |2 d# z9 J& |/ n' v
) m+ f) S1 L. p* v* P4 X
0 |5 T9 S) D, a5 g7 j5 b6 @附件下载：
: f$ N, M8 b( y
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发表于 2020-4-27 10:04
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