检测系统综合课程设计

《检测系统综合课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学《检测系统综合设计》课程设计说明书前言在人类文明高度发达的今天，人们对信息的采集、处理、传输及综合利用越来越迫切，单片机作为现代电子技术、计算机技术的新兴领域，其应用也越来越广泛，从开始的工业控制，到现在的航天航空、消防安全、工业数据采集、石油地质勘探、铁路交通运输以及楼宇自动化等，甚至目前的许多家电中都有单片机的应用。以单片机为代表的嵌入式系统的出现标志着现代电子系统时代的到来.随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机检测系统有较深的了解学院特地为我们安

2、排了这次为期四周的课程设计。本次课程设计由我们自己选择测量对象，这样题目相对灵活，能更好的达到锻炼我们的目的。在本次课程设计中我选择的是液位测控系统的设计。液位检测在许多控制领域已较为普遍，各种类型的液位检测装置也不少，按原理分有浮子式、压力式、超声波式、吹气式、电容式等，这各种方法都根据其需要设计完成，其结构、量程和精度各有特色,适用于各自的场合。我选用的是浮子式液位传感器，因为它的结构比较简单，也比较便宜。液位高度通过传感器测出，其输出的电信号通过信号调理电路传送给数/模转换器ADC0808，之后ADC0808再

3、将转化后的数字信号传给单片机AT89C51，最后单片机通过与LCD液晶显示屏连接，将液位高度显示出来，当液位超过警戒水位时，单片机会驱动LED点亮，输出报警信号。在本次课程设计中，我也遇到了很多问题，如：如何确定方案、选择器件、使用仿真软件等。困难再多、再大也是要克服的。在这里我要感谢给我提供帮助的黎水平老师以及班上的同学们，没有你们的帮助我是不可能完成这次课程设计的。由于本人水平有限，里面的内容难免有不少缺点和错误，恳请读者批评指正。64武汉理工大学《检测系统综合设计》课程设计说明书目录前言11.方案选择31.1方

4、案1：31.2方案2：32.硬件电路的设计42.1传感器检测部分42.2电源模块设计52.3A/D转换部分的设计62.4单片机的选择102.5显示电路的设计122.6控制驱动电路设计142.7键盘设计152.8时钟信号设计163.软件设计163.1软件流程设计163.2上机软件仿真174.液位测控系统的误差分析185.设计心得196.参考文献20附录1液位测控系统完整程序21附录2中英文翻译5164武汉理工大学《检测系统综合设计》课程设计说明书1.方案选择1.1方案1：为了完成完成本次液位检测设计的各种功能，将整个电

5、路分为四个部分：传感器检测部分、A/D转换部分、显示部分以及控制驱动部分。器框架如下图所示：单片机A/D转换器传感器显示电路报警电路键盘控制控制驱动电路图1.1方案原理方框图传感器检测部分选用的是FYC-3型浮子液位传感器。该传感器的机构合理，抗干扰能力强，分辨率高，量程大，寿命长，有掉电后信号跟踪记忆功能。能够将液位的变化通过标准的电信号输出。A/D转换器选用的是A/D0808芯片。它是一个八位的A/D转换器，转换精度较高，从A/D0808出来的信号可以直接送给单片机处理。在本次课设中我选用的单片机是INTEL公司

6、的8位单片机AT89C51。与8086系列相比，AT89C515具有明显的价格优势，而且能够满足精度要求。显示部分采用的是LCD显示屏，与传统的LED相比，LCD更加节能。而且随着现代科技的发展，LCD取代LED是势在必行的。1.2方案2：该方案与方案1大同小异，除控制外，其它没什么区别。方案1采用的是单片机控制，而在方案2中我才用的是PLC控制。PLC采用的是循环扫描的工作方式、通过自诊断、通信处理、扫描输入、刷新输出这五个工作过程来完成一个周期。但是，利用PLC控制价格比较昂贵，需要的其他硬件较多，使得安装显得不

7、方便，且占用空间大。综合考滤这两种方案：他们都是可行的，都能达到所需的目的。方案1原理直观，关键是价格低廉、集成度高、处理功能强、可靠性比较高，便于操作。方案2在功能上采用的是开关逻辑控制、闭环过程控制、位置控制以及多PLC分布式控制等。它更适合在工业上应用，工程技术人员可以很容易的读懂其程序，同时在改变控制要求时，只需改变程序梯形图就能满足要求。但它存在一个致命的缺点——64武汉理工大学《检测系统综合设计》课程设计说明书价格昂贵，需要的其他硬件较多，使得安装显得不方便，且占用空间大，适合用在对精度要求很高的场所。综

8、上所述，方案1具有明显的优势，因此采用方案1为本次液位控制的最佳方案。2.硬件电路的设计2.1传感器检测部分在本次课设中我选用的是FYC-3型浮子式液位传感器，选用光电式编码器，配以精密的变速结构、线轮、不锈钢钢丝绳、重锤、防浪锤和浮子等构成。该传感器安装在测量对象的上端（如水箱），当液位变化时，浮子随之上升或下降，测绳便带动线轮做旋转运动，与