单片机控制的水位报警器
单片机控制的水位报警器[20200128193936]
摘要
随着科技的发展，社会的进步，水位报警得到了广泛运用。现采用单片机控制的水位自动报警不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以准确的得知有没有到达你需要的水量，腾出空余时间完成其它事物。
为了实时准确监测水位及降雨量，设计了一套单片机控制的水位与降雨量监测系统。本系统以感应式数字液位水位计、单片机采样发送、通过GSM网络无线传输和计算机实时接收处理等技术为核心，采用了较好的系统软件与硬件。利用该系统，可以实现水位的有效监测。系统利用功能强大的C语言开发，并在软硬件设计中分别使用了Protel 99se 、keilC51开发平台。结果表明，该系统具有有性价比高、操作简便、可视化操作等优点。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机AT89C51、感应器、A/D转换
引 言 1
一、水位遥测报警的概述 2
（一）本设计任务和主要内容 2
（二）主要芯片的介绍 2
二、单片机的概述 6
（一）单片机的定义 6
（二）单片机的发展及应用 7
三、系统主要硬件电路设计 8
（二）单片机主机系统电路 8
（三）显示电路 9
（四）报警电路设计 10
（五）电机运行设计 11
四、 系统的软件设计 11
（一）系统主程序设计 11
调试 13
总结 13
致谢 14
附录1 16
附录2 18
附录3 19
附录4 20
引 言
水位报警是一种广泛应用于企事业单位和商业部门的电路。在生活中也最为常见，通常情况下太阳能中水位报警有高、中、低。因此，水位报警也是生活中不可缺少的一部分。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，由于其具有集成度高、体积小、功耗高、性价比高、功能强、应用灵活、可靠性高等优点，所以在工业控制、机电一体化、通信终端、智能仪表、家用电器等诸多领域中都起着十分重要的作用，而且应用越来越广泛，发展也很快，已成为自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术。学习单片机可以加深对微型计算机工作原理的理解，更加清楚计算机的脉络。同时，21世纪是一个信息技术快速发展的时代，人们的教育方式都在不断的利用越来越新的技术，从而水位报警在智力竞赛领域便也成了一种应用广泛的电子设备。
本课题利用AT89C51单片机及外围接口实现的水位报警。利用软、硬件有机地结合起来，使得系统能够更准确，更有效的提示水位。
一、水位遥测报警的概述
（一）本设计任务和主要内容
本课题利用AT89C51单片机及外围接口实现的水位遥测使得系统能够正确地进行水位控制及系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。
主要内容是：当水位过高时，报警器发出报警，同时相对应的LED黄灯亮，电机停止打水；当水位过低时，另一个报警器发出报警，同时对应的另一个LED红灯亮，电机开始注水；水位适中绿灯亮。
（二）主要芯片的介绍
本课题采用单片机AT89C51控制的水位报警，其功能的实现主要通过软件编程来完成，采用单片机AT89C51，它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器，且允许在系统内改写或用编程器编程。
1.单片机概述
从学校的打铃机系统，家用洗衣机的模糊控制，多功能定时器，彩电的遥控器系统等等，都有单片机的身影。单片机的全名叫做“单芯片微型计算机”，单片机具有计算机的基本组成部分即：控制器、运算器、存储器、输入接口、输出接口五大部分，简称单片机。
??单片机系统由硬件和软件两大部分组成，这一点它和PC机一样，硬件由存储器，输入输出，CPU等组成真，软件是由各种应用程序组成。根据单片机应具备的功能编写相应的程序，一般程序编写语言采用汇编语言和C语言。
单片机的硬件部分，是必不可少的部分，除了单片机本身一块集成快以外，还需要外部元件的支持，它才能工作。
?虽然如此，但它仍优于传统的模式电路。用单片机系统,简化电脑设计，外围元件少，功能多，故障少。所谓软件是指各种程序，如同人大脑的思想它是实现各种功能的工具，比方说用单片机设计多花样的彩灯，用传统的方式只有1-4种，而用单片机，通过程序设计出来的花样可达20-100多种。
?单片机的品种非常多，可分为专用型和非专用型(通用型)，专用型是为某一特定的设备研制的，遥控彩电的发射和接受系统的是为它量身定做的。通用型可以设计成各种应用我们生活的设备，这类可以说品种繁多，它可以应用各种行业。
单片机的特点
片内存储容量较小：因受集成度的限制。ROM一般小于8KB，RAM一般小于256B，但可以在外部。通常ROM，RAM可分别扩展至64KB。
可靠性高：因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC
机。系统软件（如：程序指令，常数，表格）固化在ROM中，不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内，故运作时系统稳定可靠。
便于扩展:计算机正常运行所必需的部件，片外有很多供扩展用的（总线，并行和串行的输入/出)管脚，很容易组成一定规模的计算机应用系统。
控制功能强的控制指令：如：条件分支转移指令，I/O口的逻辑操作指令，位处理指令。
实用性好：体积小，功耗低，价格便宜，易于产品化
3.单片机89C51介绍
该系列单片机是采用高性能的静态80C51设计。由先进CMOS工艺制造并带
P89C51X2和P89C52X2/54X2/58X2分别包含128字节和256字节RAM、32条I/O口线、3个16位定时/计数器、6输入4优先级嵌套中断结构、1个串行I/O 口（可用于多机通信、I/O 扩展或全双工UART）以及片内振荡器和时钟电路。其中89C51单片机引脚如图1-1所示：
管脚说明：
VCC：供电电压。
GND ：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚 备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
摘要
随着科技的发展，社会的进步，水位报警得到了广泛运用。现采用单片机控制的水位自动报警不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以准确的得知有没有到达你需要的水量，腾出空余时间完成其它事物。
为了实时准确监测水位及降雨量，设计了一套单片机控制的水位与降雨量监测系统。本系统以感应式数字液位水位计、单片机采样发送、通过GSM网络无线传输和计算机实时接收处理等技术为核心，采用了较好的系统软件与硬件。利用该系统，可以实现水位的有效监测。系统利用功能强大的C语言开发，并在软硬件设计中分别使用了Protel 99se 、keilC51开发平台。结果表明，该系统具有有性价比高、操作简便、可视化操作等优点。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机AT89C51、感应器、A/D转换
引 言 1
一、水位遥测报警的概述 2
（一）本设计任务和主要内容 2
（二）主要芯片的介绍 2
二、单片机的概述 6
（一）单片机的定义 6
（二）单片机的发展及应用 7
三、系统主要硬件电路设计 8
（二）单片机主机系统电路 8
（三）显示电路 9
（四）报警电路设计 10
（五）电机运行设计 11
四、 系统的软件设计 11
（一）系统主程序设计 11
调试 13
总结 13
致谢 14
附录1 16
附录2 18
附录3 19
附录4 20
引 言
水位报警是一种广泛应用于企事业单位和商业部门的电路。在生活中也最为常见，通常情况下太阳能中水位报警有高、中、低。因此，水位报警也是生活中不可缺少的一部分。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，由于其具有集成度高、体积小、功耗高、性价比高、功能强、应用灵活、可靠性高等优点，所以在工业控制、机电一体化、通信终端、智能仪表、家用电器等诸多领域中都起着十分重要的作用，而且应用越来越广泛，发展也很快，已成为自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术。学习单片机可以加深对微型计算机工作原理的理解，更加清楚计算机的脉络。同时，21世纪是一个信息技术快速发展的时代，人们的教育方式都在不断的利用越来越新的技术，从而水位报警在智力竞赛领域便也成了一种应用广泛的电子设备。
本课题利用AT89C51单片机及外围接口实现的水位报警。利用软、硬件有机地结合起来，使得系统能够更准确，更有效的提示水位。
一、水位遥测报警的概述
（一）本设计任务和主要内容
本课题利用AT89C51单片机及外围接口实现的水位遥测使得系统能够正确地进行水位控制及系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。
主要内容是：当水位过高时，报警器发出报警，同时相对应的LED黄灯亮，电机停止打水；当水位过低时，另一个报警器发出报警，同时对应的另一个LED红灯亮，电机开始注水；水位适中绿灯亮。
（二）主要芯片的介绍
本课题采用单片机AT89C51控制的水位报警，其功能的实现主要通过软件编程来完成，采用单片机AT89C51，它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器，且允许在系统内改写或用编程器编程。
1.单片机概述
从学校的打铃机系统，家用洗衣机的模糊控制，多功能定时器，彩电的遥控器系统等等，都有单片机的身影。单片机的全名叫做“单芯片微型计算机”，单片机具有计算机的基本组成部分即：控制器、运算器、存储器、输入接口、输出接口五大部分，简称单片机。
??单片机系统由硬件和软件两大部分组成，这一点它和PC机一样，硬件由存储器，输入输出，CPU等组成真，软件是由各种应用程序组成。根据单片机应具备的功能编写相应的程序，一般程序编写语言采用汇编语言和C语言。
单片机的硬件部分，是必不可少的部分，除了单片机本身一块集成快以外，还需要外部元件的支持，它才能工作。
?虽然如此，但它仍优于传统的模式电路。用单片机系统,简化电脑设计，外围元件少，功能多，故障少。所谓软件是指各种程序，如同人大脑的思想它是实现各种功能的工具，比方说用单片机设计多花样的彩灯，用传统的方式只有1-4种，而用单片机，通过程序设计出来的花样可达20-100多种。
?单片机的品种非常多，可分为专用型和非专用型(通用型)，专用型是为某一特定的设备研制的，遥控彩电的发射和接受系统的是为它量身定做的。通用型可以设计成各种应用我们生活的设备，这类可以说品种繁多，它可以应用各种行业。
单片机的特点
片内存储容量较小：因受集成度的限制。ROM一般小于8KB，RAM一般小于256B，但可以在外部。通常ROM，RAM可分别扩展至64KB。
可靠性高：因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC
机。系统软件（如：程序指令，常数，表格）固化在ROM中，不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内，故运作时系统稳定可靠。
便于扩展:计算机正常运行所必需的部件，片外有很多供扩展用的（总线，并行和串行的输入/出)管脚，很容易组成一定规模的计算机应用系统。
控制功能强的控制指令：如：条件分支转移指令，I/O口的逻辑操作指令，位处理指令。
实用性好：体积小，功耗低，价格便宜，易于产品化
3.单片机89C51介绍
该系列单片机是采用高性能的静态80C51设计。由先进CMOS工艺制造并带
P89C51X2和P89C52X2/54X2/58X2分别包含128字节和256字节RAM、32条I/O口线、3个16位定时/计数器、6输入4优先级嵌套中断结构、1个串行I/O 口（可用于多机通信、I/O 扩展或全双工UART）以及片内振荡器和时钟电路。其中89C51单片机引脚如图1-1所示：
管脚说明：
VCC：供电电压。
GND ：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚 备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
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