基于单片机的液位控制系统设计（程序仿真+电路图+任务书+说明书）

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1、摘要本系统以AT89C51单片机为核心设计一款简易液位控制系统。该系统主耍适用于容器内液位高低的检测，由控制系统、显示系统、报警和电机系统组成。系统具有简单清晰的操作界面，能够显示液位高低，可进行液位预设，到达预定液位后自动关闭电机并时报警功能。系统以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高，同时该系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性。由于该系统所用元器件较少，单片机所被占用的T/0口不多，因此系统具有较强的可扩展性。软件程序均采用C语言编写，便于移植与升级。报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构、工作原理和系统的软

2、件程序设计。关键词液位控制；AT89C51；单片机第1章绪论1第2章设计方案22.1方案举例22.2方案比较32.3方案确定3第3章硬件设计43.1控制系统43.1.1AT89C51单片机43.1.2AT89C51的信号引脚63.1.3单片机最小系统73.2感应系统83.3指不系统93.4液位控制系统103.5电机与报警系统11第4章软件设计124.1延时子程序124.2感应系统程序124.3指示系统程序134.4电机和警报系统程序144.5液位预选系统程序144.6系统主流程图16第5章系统测试17IT5.1仿真测试过程5.2仿真结果202122232425附录1系统仿真电路附录3

3、元件明细表附录3源程序TTI第1章绪论21世纪，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品儿乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。H前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它作为自动控制中的一个核心器件在小型自动控制系统及信号采集方面已被广泛应用，技术也相对成熟，向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展趋势。单片机应用的重要意义还在于它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现

4、在己能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。在传统的液位控制系统中，存在着自动化程度低、调节精度差的缺点，己经不符合当今高效、低耗、低劳动强度的要求，同时会产生大量的污染。对于小型测控系统，一般可采用以单片机为核心、配以接门电路和外围设备，在编制应用程式的模式来实现。下面将介绍一个简单的液位控制系统，可用于容器内液体存储，例工、农用蓄水池,居民社区水箱等方面。此系统采用以单片机为控制中心的技术，不仅能使控制系统具有精度高、功能强、经济性好的特点，还节约能源、利于环保。第2章设计方案2.1方案举例方案一：液体流入容量控制方式

5、。对输入容器的液体的管道进行监控，根据流入体积推算出容器内液体液位高度。阁2-1液体流入容铽控制系统结构框阁容量监控系统：对进入容器的液体体积进行监控。管道控制系统：控制管道对液体的传输情况。在液体向容器内部输入时，通过对容量的监控知道容器内的液体体积，在液体进入容器内部的体积到达A标时，控制输送液体的管道，使液流停止，最终达到A标液位。方案二：简单的连通器控制方式。在目标容器内连接连通器，使多余的液体导入副容器，以致H标容器的液位达到H的液位。图2-2连通器控制系统结构框图在R标液位位置给A标容器连接连通器，在观察到多余溢出的液体流入连通器内后，停止液体输送。方案三：采用单片机技术

6、来实现液位控制的功能。系统以AT89C51单片机为核心控制器件，它除具有灵活强大的控制功能，以便实时检测液位的传递信号、控制液位到达的高低实现自动控制。图2-3基于单片机实现的液位控制系统结构框图感应系统：将感应到的液位信号传递给单片机控制器。控制指令：将控制信息传递给单片机，使液位到达预定位置。显示系统：经过单片机辨别后，显示当前系统工作和液位位置指示灯。电机与报警控制系统：单片机经过信息处理后，决定是否启动电机和报警2.2方案比较方案一结构简单，操作方便。但是自动化程度低，精度不高，控制响应时间慢，且只能单独控制。方案二结构简单，成本低廉。但精度不高，无法显示，浪费资源，自动化程

7、度低。方案三不仅结构简单，成本低廉，而且准确度高，自动化高，节省人力资源，更重要的是利用单片机控制后，由于其拥有多个引脚，在为添加功能吋更改电路方便快捷，而且内部程序可以进行反复输入和擦除，在以后更改控制方法时只要更改程序内容就可以达到相对应A的，省时省力，及其节约成本。2.3方案确定综合考虑以上方案的优缺点以及题目的基本耍求和发挥耍求，在本设计中，我采用了第三种方案，即采用单片机来实现液位控制的功能为我此次设计的方案。主控制器AT89C51单片机与MCS