1、 I 毕业论文毕业论文 四路水位控制器四路水位控制器 II 摘摘 要要 本设计简单、方便、成本低，采用的是比较优化的电路设计方案；以单片 机 STC89C51 为核心控制水塔水位, 利用简易的水位传感器进行水位信号采集， 通过单片机对采集来的信号进行处理后，以便控制水泵工作。该系统操作方便、 性能良好，比较符合电厂生产用水系统控制的需要。本文还详细的给出了相关 的硬件框图和软件流程图，并编制了该汇编语言程序。 关键词：关键词：STC89C51；水位传感器；水位控制 III 目目 录录 毕业论文声明 错误错误!未定义书签。未定义书签。 摘 要 II 第 1 章 绪论 1 1.1 课题背景 . 1
2、 1.2 课题意义 . 2 第 2 章 51 单片机基础 . 3 2.1 STC89C 系列单片机概述 3 2.2 STC89C51 硬件资源 4 2.3 STC89C51 的引脚说明 6 2.4 本章小结 . 8 第 3 章 硬件电路设计 9 3.1 硬件电路总体设计 . 9 3.2 水位测量电路设计 . 9 3.2.1 水位传感器的设计与原理 . 9 3.2.2 水位传感器工作原理 . 13 3.3 显示电路设计 . 14 3.4 水泵电机控制电路设计 . 15 3.5 电源电路设计 . 16 3.6 本章小结 . 18 第 4 章 软件设计 19 4.1 软件总体设计 . 19 4.2
3、水位测量部分软件设计 . 20 4.2.1 水位测量部分软件设计说明 . 20 4.2.2 水位测量部分软件设计 . 21 4.3 显示与水泵控制部分软件设计 . 23 4.4 本章小结 . 24 IV 结 论 26 参考文献 27 附 录 28 致 谢 38 1 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.1 课题背景 目前，水位控制在日常生活及工业领域（工厂、农场、学校等用水量大的 场所）中应用相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。而 以往水位的检测和控制一般是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化 进行监测，用有线电话及时把水位变化情况报知主控室，然后主控室再开动电 机进行相应
4、的水位控制。很显然上述重复性的工作无论从人员、时间和资金上 都将造成很大的浪费。并且经常会出现在蓄水时，由于工人的疏忽大意，忘记 关闭蓄水阀门，大量的水从水塔顶部外流。造成了“水漫金山” ，这样不仅浪费 了水力资源，同时也浪费了大量的电能；甚者会造成重大损失。 另外在我国，节电节水的潜力非常大。据有关国际组织发表的资料显示:中 国的单位国民经济总产值所消耗的电是美国、德国等国的 4 倍左右，消耗的水 是他们的 2 倍左右。我国的大量用电设备中，风机和泵类电机的耗电量占全国 发电量的 50%左右,若适当地节约水电,可节电 40%左右,即可以节约全国发电量 的 1/5.由于我国人均占有水、电资源相
5、对于别国又少很多,因此,在我国一方面水 电供应紧张,而另一方面,水电的浪费又十分惊人.节电节水,不仅潜力巨大,而且意 义深远。 因此，研制出一种能自动检测、控制水位的装置有很重大的意义，我所研 究的就是这方面的课题。 随着科学技术不断的发展，人们的生产水平也随之提高。智能化产品的出 现，解决了人们生产、生活当中的许多实际问题。从而减轻了人们的劳动强度 和资源浪费。 2 1.2 课题意义 本课题的意义在于： （1）通过这次课程设计，加深对单片机理论方面的理解。 （2）掌握单片机的内部模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存储 器、I/O 口、串行口通讯等。 （3）了解和掌握单片机应用系统的软
6、硬件设计过程、方法及实现，为以后设 计和实现单片器应用系统打下良好基础。 （4） 通过简单课题的设计练习， 了解必须提交的各项工程文件， 也达到巩固、 充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 （5）对于水源危机的今天，我们更加注重节约用水，因此，研制开发出 四路水位控制器，以解决上述问题，保护我们赖以生存的水源，同时也节省 了不必要的人力资源。根据四路水位控制器的原理，也可以应用的其它控制领 域当中。水、电资源浪费严重，设备事故隐患多、管理困难，以节能降耗、提 高自动化水平为主要目的技术改造方案。 3 第第 2 2 章章 5151 单片机基础单片机基础 随着科技的发展，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机 技术发展史上的一个重要里程碑。单片机芯片的体积微小和低的成本，可广泛 地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单 元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中，成 为现代电子系统中最重要的智能化工具。 特别是在自动化控制领域应用最广泛。 因此，本次设计采用单片机为控制核心。 市场上流通单片机的种类很多，占
