水塔水位控制设计报告参考(改)

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1、摘要水塔水位控制系统，根据水位传感器得知水塔内水位情况，水位传感器分为上限位传感器和下限位传感器，还有一个直接接上5V的传感器。当水塔上限位和下限位传感器电位为0时，电机运转，期间电机状态不变，直到下限位传感器和上限位传感器的电位不为0时，电机停转。当发生下限位传感器电位为0而上限位传感器电位不为0时，电机停转并报警。水塔水位控制电路设有光耦合器，通过光耦合器的通断控制电机运转与停转。同时设有LED灯和蜂鸣器，报警时LED灯闪烁和蜂鸣器响。水塔水位控制器系统有四种状态，分别为电机运转状态、电机停转状态、保持状态和报警状态。各种状态皆由水位传

2、感器传来的信号来判定并由单片机输出信号来执行，由此使得水位控制在上限位和下限位之间。关键词：水位传感器电机控制光耦合器C语言编程一、课程设计的目的计算机控制系统课程设计是《计算机控制系统》课程与实验结束后的一门综合性实践课。所选题目《水塔水位控制》紧密结合所学的主要内容，加深巩固所学知识，同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度，能充分发挥学生的能动性和想象力。通过电路设计、安装、调试等一系列环节的实施，提高学生的计算机控制应用系统的设计能力。1．培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的技能；2．训练并提高学生在理论计算、结构设计、运用标

3、准与规范、应用计算机等方面的基本能力；3．培养学生查阅文献、分析资料和撰写论文的基本功。二、水塔水位控制系统的原理1、功能要求1）水塔水位下降至下线水位时，启动水泵上水。2）水塔水位上升至上线水位时，关闭水泵。3）水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。4）供水系统出现故障时，自动报警。2、基本原理图1水塔水位检测原理图水塔水位控制原理图见图(1)，图中两条虚线表示正常工作情况下水位升降的上下限，在正常供水时，水位应控制在两条虚线代表的水位之间。B测量水位下限，C测量水位上限，A接+5V，B、C接地。在水塔无水或水位低于下限水位时，B

4、、C为断开，B、C两点电位为零(低电平“0”)，需要水泵供水，单片机输出低电平，控制电机工作供水。水位上升到B点，B接通，B点电位变为高电平“1”，C开关仍断开，C点仍为低电平，维持现状水泵继续供水。当水位上升到C点时，C接通。这时B、C均接通，B、C两点都为高电平，表示水塔水位已满，需水泵停止供水，单片机输出高电平，电机断电停止供水。水塔水位开始下降，水位在降到B点之前，B点电位为高、C点电位为低，单片机输出控制电平维持不变，仍为高。当水位降到B点以下，B、C两点电平都为低时，单片机输出控制电平又变低．水泵供水。B和p1.0、C和P1.1

5、之间接4.7k的电阻（下拉电阻），目的是为了保护单片机。单片机9接口用来复位。单片机18与19接口构成晶振12.0MHz（一个机器周期为1us）三、水塔水位控制系统的软件设计1、软件设计要求在水塔无水或水位低于下限水位时，B、C为断开，B、C两点电位为零(低电平“0”)，需要水泵供水，单片机输出低电平，控制电机工作供水。水位上升到B点，B接通，B点电位变为高电平“1”，C开关仍断开，C点仍为低电平，维持现状水泵继续供水。当水位上升到C点时，C接通。这时B、C均接通，B、C两点都为高电平，表示水塔水位已满，需水泵停止供水，单片机输出高电平，电

6、机断电停止供水。水塔水位开始下降，水位在降到B点之前，B点电位为高、C点电位为低，单片机输出控制电平维持不变，仍为高。当水位降到B点以下，B、C两点电平都为低时，单片机输出控制电平又变低．水泵供水。2、软件思路由于水位传感器与单片机的两个I/O口相连，故软件应该判定与水位传感器相连端口的状态，当满足某个状态的时候，应该进行判定，符合的进入下一步，可使用条件语句实现。软件程序流程如下图。P1.0=0？P1.1=1？P1.1=0？初始化延时1s延时0.2s，蜂鸣器报警启动报警CPLP1.4P1.3=1停机P1.2=1停机P1.2=1开始NYYN

7、NY两个水位信号由P1.0和P1.1输入，这两个信号共有四种组合状态。如表1所示。其中第三种组合（b=1、c=0）正常情况下是不能发生的，但在设计中还是应该考虑到，并作为一种故障状态。C(P1.1)B(P1.0)操作00电机运转01维持原状10故障报警11电机停转3、软件程序分析#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitxia=P1^0;sbitshang=P1^1;sbitguan=P1^2;sbitLED=P1^3;sbitjing=P1^4;

8、voiddelay1ms(inti)/*1ms*/{intj;while(i--){for(j=0;j<125;j++){;}}}voiddelay500us()/*500us*