单片机的水位自动检测与控制系统的制作毕业设计
目 录
摘 要 1
一、 引言 2
二、 整体设计 3
（一） 设计要求 3
（二） 方案选择 3
1. 单片机芯片选择 3
2. 显示模块选择 4
3. AD转换概述 5
4. 传感器选择 7
（三） 整体设计框图 7
三、 硬件设计 8
（一） 单片机最小系统设计 8
1. 复位电路 9
2. 时钟电路 9
（二） 液晶显示电路 10
（三） 液位测量电路 10
（四） 模数转换电路 11
四、 软件设计 12
（一） 主程序流程图 12
（二） 液晶显示流程图 13
（三） 液位测量流程图 14
（四） 模数转换流程图 14
五、 系统仿真 15
六、 实物调试 17
七、 总结 17
参考文献 19
附录1 电路原理图 20
附录2 PCB图 21
附录3 源程序 22
摘 要
本文主要设计了一款水塔水位控制系统，选择了美国ATMEL公司推出的AT89C51单片机作为了系统的主控芯片，并结合LM1042型液位传感器作为液位高度的检测模块，单片机通过控制水泵和排水阀来进行液位的准确控制。本系统以51单片机最小系统作为主控核心，在片外结合了液位传感器、液晶显示器、报警模块、按键模块以及AD模块组成了硬件系统，软件上以C语言作为程序的描述序言，通过Proteus以及Keil两款软件实现了代码的编写以及程序的仿真，本系统经过不断地改进和优化，最终表现出了非常高的灵活性和实用性，非常适合推向未来的水塔水位控制系统的市场，能够大幅度的降低目前相关产品的成本。
关键词：液位控制；液位传感器；AT89C51单片机
Abstract
Was designed in this paper a liquid level control system, choose the American ATMEL
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
化，最终表现出了非常高的灵活性和实用性，非常适合推向未来的水塔水位控制系统的市场，能够大幅度的降低目前相关产品的成本。
关键词：液位控制；液位传感器；AT89C51单片机
Abstract
Was designed in this paper a liquid level control system, choose the American ATMEL Corporation AT89C51 as the main control chip of the system, and combining lm1042 type liquid level sensor as the height of the liquid level detection module, microcontroller through controlling the water pump and a drainage valve of liquid level accurate control. The system with 51 MCU minimum system as the core of the main control, outside the chip combines the liquid level sensor, liquid crystal display, alarm module, a key module and ad module consist of the hardware system, software using C language as the preamble to the description of the program, through the Proteus and keil software realized code compilation and simulation program, through continuous improvement and optimization eventually showed the very high flexibility and practicality, is very suitable for the market toward the future of liquid level control system, can greatly reduce the product into the.
Keywords：Liquid Level Control; Liquid Level Sensor; AT89C51 MCU
引言
所谓水塔水位控制系统指的是能够通过传感器的液位采集作用而实现也为自动控制的电子控制系统，通常情况下这种系统由微处理器、液位传感器、水泵、排水装置、终端按键、显示器以及报警器等部分组成，在这种系统的作用下，工业生产或者家居生活能够实现在无人管理情况下的自动运行，节省大量的人力物力，大幅度提高企业生产效率。传统的液位控制已经延续了数百年，在古代的一些作坊或者小型加工厂中能够常常看到通过人工的方式实现生产加工中的液位管理，添加水通过水桶加注，换水也是通过人工操作，这就是最为原始的液位管控制系统。几百年后随着工业技术的发展，自来水进入了千家万户方便了人们的日常生活，在工业活动中对于液位控制作业也享受到了自来水管道的便利，因为工人们再也不用提着水桶去完成加水放水的劳累体力活了，只需要在现场看紧也为高度，管理好自来水龙头的开关，防止水溢出来。再到后来出现了现代化工业生产，此时电子技术以及微处理器技术广泛发展，涌现除了一大批用于辅助工业活动的电子控制系统，在水塔水位控制系统中，最为著名的就是采用PLC作为主控核心的也为管理系统，由于采用了PLC作为控制器，因此基本实现液位高低的自动管理，基本无需人为干预，通过液位传感器来实现水箱中液位的采集，将采集到的信息传送到PLC进行处理，接着PLC根据也为情况来相应的启闭水泵或者排水阀的工作，以此来达到液位的自动化管理。这种PLC系统用在干扰情况较为严重的工控场合能够表现出非常高的稳定度，内部程序在运行过程中基本不会出现运行错误等情况，因此成本也非常高。近几年来的单片机技术日益完善，单片机控制系统逐渐渗透到工业领域的各个角落，单片机的稳定性跟过去相比已经取得了质的飞跃，在水位控制系统方面，目前市面上已经出现了多种类型的以单片机作为主控核心的自动控制系统，这些产品主要分为超声波探测式、电磁波探测式、激光探测式以及机械浮子式几类，根据液位探测的精度以及准确度区分，激光探测式性能最佳，而已使用广泛度以及成本来看，机械浮子式数第一。由于单片机的成本远低于PLC系统，并且目前单片机的性能和稳定度在不断提升，已经有和PLC持平的趋势，因此如果采用单片机作为也为控制系统的主控器，那么将大幅度降低其生产成本。
目前国内外对于水塔水位控制系统的研究已经取得了丰硕的成果，绝大多数的高性能系
摘 要 1
一、 引言 2
二、 整体设计 3
（一） 设计要求 3
（二） 方案选择 3
1. 单片机芯片选择 3
2. 显示模块选择 4
3. AD转换概述 5
4. 传感器选择 7
（三） 整体设计框图 7
三、 硬件设计 8
（一） 单片机最小系统设计 8
1. 复位电路 9
2. 时钟电路 9
（二） 液晶显示电路 10
（三） 液位测量电路 10
（四） 模数转换电路 11
四、 软件设计 12
（一） 主程序流程图 12
（二） 液晶显示流程图 13
（三） 液位测量流程图 14
（四） 模数转换流程图 14
五、 系统仿真 15
六、 实物调试 17
七、 总结 17
参考文献 19
附录1 电路原理图 20
附录2 PCB图 21
附录3 源程序 22
摘 要
本文主要设计了一款水塔水位控制系统，选择了美国ATMEL公司推出的AT89C51单片机作为了系统的主控芯片，并结合LM1042型液位传感器作为液位高度的检测模块，单片机通过控制水泵和排水阀来进行液位的准确控制。本系统以51单片机最小系统作为主控核心，在片外结合了液位传感器、液晶显示器、报警模块、按键模块以及AD模块组成了硬件系统，软件上以C语言作为程序的描述序言，通过Proteus以及Keil两款软件实现了代码的编写以及程序的仿真，本系统经过不断地改进和优化，最终表现出了非常高的灵活性和实用性，非常适合推向未来的水塔水位控制系统的市场，能够大幅度的降低目前相关产品的成本。
关键词：液位控制；液位传感器；AT89C51单片机
Abstract
Was designed in this paper a liquid level control system, choose the American ATMEL
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
化，最终表现出了非常高的灵活性和实用性，非常适合推向未来的水塔水位控制系统的市场，能够大幅度的降低目前相关产品的成本。
关键词：液位控制；液位传感器；AT89C51单片机
Abstract
Was designed in this paper a liquid level control system, choose the American ATMEL Corporation AT89C51 as the main control chip of the system, and combining lm1042 type liquid level sensor as the height of the liquid level detection module, microcontroller through controlling the water pump and a drainage valve of liquid level accurate control. The system with 51 MCU minimum system as the core of the main control, outside the chip combines the liquid level sensor, liquid crystal display, alarm module, a key module and ad module consist of the hardware system, software using C language as the preamble to the description of the program, through the Proteus and keil software realized code compilation and simulation program, through continuous improvement and optimization eventually showed the very high flexibility and practicality, is very suitable for the market toward the future of liquid level control system, can greatly reduce the product into the.
Keywords：Liquid Level Control; Liquid Level Sensor; AT89C51 MCU
引言
所谓水塔水位控制系统指的是能够通过传感器的液位采集作用而实现也为自动控制的电子控制系统，通常情况下这种系统由微处理器、液位传感器、水泵、排水装置、终端按键、显示器以及报警器等部分组成，在这种系统的作用下，工业生产或者家居生活能够实现在无人管理情况下的自动运行，节省大量的人力物力，大幅度提高企业生产效率。传统的液位控制已经延续了数百年，在古代的一些作坊或者小型加工厂中能够常常看到通过人工的方式实现生产加工中的液位管理，添加水通过水桶加注，换水也是通过人工操作，这就是最为原始的液位管控制系统。几百年后随着工业技术的发展，自来水进入了千家万户方便了人们的日常生活，在工业活动中对于液位控制作业也享受到了自来水管道的便利，因为工人们再也不用提着水桶去完成加水放水的劳累体力活了，只需要在现场看紧也为高度，管理好自来水龙头的开关，防止水溢出来。再到后来出现了现代化工业生产，此时电子技术以及微处理器技术广泛发展，涌现除了一大批用于辅助工业活动的电子控制系统，在水塔水位控制系统中，最为著名的就是采用PLC作为主控核心的也为管理系统，由于采用了PLC作为控制器，因此基本实现液位高低的自动管理，基本无需人为干预，通过液位传感器来实现水箱中液位的采集，将采集到的信息传送到PLC进行处理，接着PLC根据也为情况来相应的启闭水泵或者排水阀的工作，以此来达到液位的自动化管理。这种PLC系统用在干扰情况较为严重的工控场合能够表现出非常高的稳定度，内部程序在运行过程中基本不会出现运行错误等情况，因此成本也非常高。近几年来的单片机技术日益完善，单片机控制系统逐渐渗透到工业领域的各个角落，单片机的稳定性跟过去相比已经取得了质的飞跃，在水位控制系统方面，目前市面上已经出现了多种类型的以单片机作为主控核心的自动控制系统，这些产品主要分为超声波探测式、电磁波探测式、激光探测式以及机械浮子式几类，根据液位探测的精度以及准确度区分，激光探测式性能最佳，而已使用广泛度以及成本来看，机械浮子式数第一。由于单片机的成本远低于PLC系统，并且目前单片机的性能和稳定度在不断提升，已经有和PLC持平的趋势，因此如果采用单片机作为也为控制系统的主控器，那么将大幅度降低其生产成本。
目前国内外对于水塔水位控制系统的研究已经取得了丰硕的成果，绝大多数的高性能系
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