基于单片机水塔的水位控制系统仿真模型研究

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1、万方数据基于单片机水塔的水位控制系统仿真模型研究王琪(南京化工职业技术学院自动控制系江苏南京，21048)摘要：为了达到节能的目的，提高供水系统的质量，考虑采用单片机技术，设计出1套实用水位自动控制方案，文章阐述了自动化装置在水塔水位控制系统中的应用，方案在硬件基础上配合软件实现了高、低警戒水位报警、人工给水的工作方式，完成水塔水位控制系统的设计。关键宇：水塔水位；水位调控；控制系统Abstract：Inordertoachievethepurposeofenergyconservationandimprovethequalityofthewatersuppl

2、ysystem,considerdethesingle-chiptechnology，asetofpracticalautomaticwaterlevelprogramisdesigned．Theapplicationofautomationdeviceinthewaterlevelcontrolsystemisintroduced．Theprogrambasedonthehardwareandcoordinatedwimthesoftwaretoachievethehi曲andlowwaterlevelwarningalarm,manualwatersupp

3、lyandcompletethedesignofwater-levelcotmlsystemforwatertower．Keywords：Watertowers；Waterlevelcontrol；Automaticconlrol；Debug；Alarm中图分类号：TP272文献标识码：B文章编号：1001-9227(2010)01—0010—040前言在社会经济飞速发展的今天，水在人们日常生活和生产中起着越来越重要的作用。一旦断水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失。因此给水工程往往成为高层建筑或』：矿企业中最重要的基础设施之一。

4、任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。自来水设备中增高水压的装置——水塔。是一种高耸的塔状建筑物，顶端有一个大水箱，箱内储水，利用重力学原理产生压差，水塔越高，水的压力越大，也就能把水送到更高的建筑物上。水塔的作用：一是蓄水，在供水量不足之时，起着调节补充的作用。二是利用水塔的高势，自动送水，使自来水有一定的水压扬程。水塔的一个主要优点是，市政当局采用的抽水机只需满足平均用水需求即可，它不必具备满足高峰用水需求的功率。采用Proteus和KeilC5l仿软件对水塔水位控制系统进行仿真，可有效地模拟真实控制系统。PFOte

5、us是组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电予器件‘起仿真。用户甚至可以实时采用诸如LED／LED、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真；KeilE51uVision2集成开发环境是KeilSoftware，Inc／KeilE1ektronikGmbH开发的基于80C5l内核的微处理器软件开发平台，内嵌多收稿日期：209一O6—18作者简介：王琪(1982一)，女，硕士，讲师，主要从事自动控制系统的教学与研究工作。l0种符合当前工业标准的开发

6、工具，可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等，完整的开发流程是C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高水平，而且可以附加灵活的控制选项，在开发大型项目时非常理想。1水塔水位控制系统的硬件电路设计水塔水位控制系统的单片机选用AT89C5l芯片，在PFOteus平台下进行硬件仿真。硬件电路设计分为水位检测、水位显示、报警、电机控制、电机工作指示灯、振荡电路和复位电路几个部分。1．1水位检测电路水位检测部分是用单片机P1．0～P1．6连接的七个按钮分别代表人工加水、水位1、水位2、水位3、水位4、水位5和水满。水位检测电路

7、如图l所示。’：．：．‘：缝．：产l=!：一．：：：1捌产气!．：：．．．．．。：’‘：I必．，警：．：．．：．采使检溯氟分甚兰；挥．：’．：o龋L^!Ji．：：．：．．：：．‘。l瑚：f警．．．：l：：1：：√--·上√，__：图1水位检测电路1．2水位显示电路采用一片LED品示器进行显示，由单片机P0．0～P0．7口输出段码，进行水位显示数字0～6分别代表人工加水、水位l、水位2、水位3、水位4、水位5和水满时的水位标志。万方数据《自动化与仪器仪表》2010年第1期(总第147期)水位显示电路如图2所示。1．6振荡电路和复位电路(见图6、图7)图2水位显示

8、电路1．3报警电路结合水位检测部分，报