基于单片机的液位控制系统

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1、烟台大学毕业论文(设计)第一章绪论1.1课题背景随着计算机技术、测量技术和控制技术的高速发展，越来越多的先进测量控制设备、技术和方法在自动测量控制领域中得到了广泛的应用。单片机以其自身的特点，已广泛应用于智能仪表、工业控制、家用电器、电子玩具等各个领域。本课题适应了这种发展趋势，将单片机应用于液位自动控制系统中，并能实现自动报警、自动控制。液位的测量广泛应用于太阳能热水器，工业锅炉控制，农用机水箱等。液位控制对工农业生产、医疗监护等都有着重要的意义。液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，在工业生产的各个领域都有广泛应用。在工业生产中，有许多需要

2、对容器内的介质进行液位控制的地方，使其高精度的保持在给定的数值。液位控制一般指对某一液位进行调节控制，使其达到所要要求的精度。液体的液位控制是近年来新开发的一项新的技术，它是自动控制、微型计算机软件、硬件等几项技术紧密结合的产物，工业作业采用的是微机控制和原有的仪表控制，微机控制的优势有很多，如：（1）集中而直接的显示各运行参数和液位状态。（2）具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能够依据控制效果及时修正运行参数，能够有效减少人的疲劳与失误，从而提高生产过程的安全性与实时性。（3）在运行中可以随时方便的修改

3、各种各样的运行参数的控制值，并可以修改系统控制参数，方便的改变液位上、下限。本设计以水塔供水为模型，鉴于单片机液位控制装置的重复性好、功耗低、测量准确、使用寿命长等特点，设计以单片机为基础的液位控制系统，具有实时液位测量监控数据处理等功能。1.2单片机简介单片微型机简称单片机，是一种集成的电路芯片，是采用超大规模集成电路的技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU（CentralProcessingUnit）、只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）、随机存储器RAM（RandomAccessMemory）、中断系统和多种I/O口、定时器/计

4、时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机是嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，最早是被用在工业控制领域。45烟台大学毕业论文(设计)单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。单片机是程序运行中,可能需要修改,通过不同的程序实现不同的功能。单片机自动完成任务赋予它的过程,也就是单片机程序执行过程,即执行的指令的过程,就是所谓的指示需要各种各样的操作与单片机执行命令的形式写下来,这是在设计

5、人员赋予它的指令系统的决定,一条指令对应一个基本操作,单芯片能执行所有的指示,是单片机教学系统,不同种类的单片机、指导体系也有所不同。一系列的指令集,将成为程序,程序通常是顺序执行的,所以程序中的指令也是一个序列的存储、单片机在执行程序可以把这些指令去执行,一个人必须有一个组件可以追踪在指令的地址。程序计数器部分是一个PC(包括CPU),在开始执行程序,PC连接到程序的第一条指令的地址,然后给每一个执行命令,电脑上的内容,会自动增加在指令长度决定增加,可能是1、2或3指下一条指令,确保的起始地址指令顺序执行。早期的单片机都是8位或4位的。最成功的一

6、次是8031年,因为以英代尔为主的简单、可靠和良好的性能得到了许多赞扬。接着在8031年开发了系列MCS51单片机系统。基于该系统的单片机系统,直到现在还被广泛应用。MCS-51系列单片机适合于实时控制，可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等等，目前世界上一些大半导体公司推出的具有51内核的系列化单片机产品，其指令系统、地址空间和寻址方式、甚至连引脚功能也完全兼容。由于MCS-51系列单片机体积小，功能全，价廉，面向控制，开发应用方便，因而具有极强的竞争力，今后它仍然是工业界、科技界广泛应用的8位微控制器。以单片机为基

7、础的控制电路，有着价格低，体积小，系统结构简单，易于控制，处理能力强等优点，使得其应用领域相当广泛，对各行各业的技术改造和产品更新换代起到了重要的推动作用。1.3本课题研究内容及意义本课题采用单片机实现对液位的自动监测，自动控制，经传感器测得液位，经AD转换后再送单片机处理，单片机将数据交由液晶显示器显示，并将所得数据与键盘输入液位上下限进行比较，以决定是否进行报警，自动上水放水等。本课题完全可应用于实际当中，由于其显示精确，可实现报警，自动控制，可以省去不少人力，物力。45烟台大学毕业论文(设计)第二章系统设计方案2.1基于单片机的液位控制系统设

8、计要求本系统由单片机AT89C52、液晶显示器、报警器、键盘、传感器和其它基本外围电路组成。要求：对液位传感器采集的液位信