水箱自动控制系统设计与开发论文

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1、水箱自动控制系统设计与开发毕业论文目录第1章绪论11.1水箱温度液位压力流量控制系统综述11.2单片机控制系统综述21.2.1单片机的简要发展历史21.2.2当前世界范围内单片机的发展领域31.2.3单片机的发展趋势31.2.4单片机的应用4第2章系统总体设计62.1总体功能设计分析62.2系统硬件模块72.3系统软件模块8第三章系统主要硬件配置93.1控制系统主要硬件介绍93.1.1单片机控制模块93.1.2ADC0809模块113.1.38155并行I/O口扩展模块123.1.4DS12887时钟模块163.1.512232A液晶模块203.2传感器的选择

2、243.2.1温度传感器选择263.2.2液位传感器选择273.2.3压力传感器选择293.2.4流量传感器选择30第四章控制系统软件设计33734.1整体软件设计334.2报警参数输入部分344.3A/D转换和数字滤波404.3.1模拟量数据采集404.3.2数字滤波处理414.3.3模拟信号的输出变换414.3.4A/D转换和数字滤波434.4LCD液晶显示474.5控制部分设计524.5.1温度控制部分设计524.5.2液位控制部分设计544.5.3压力控制部分设计574.5.4流量控制部分设计574.6时钟日历显示58第五章系统调试62结论67致谢68

3、参考文献69附录1毕业实习报告7073第1章绪论1.1水箱温度液位压力流量控制系统综述水箱控制是工业控制中广泛应用的控制方案，工业中很多控制问题都可以归结于水箱控制问题，因此研究水箱控制系统具有很好的科研和实用价值。温度、液位、压力、流量是水箱控制中最常用的控制量，可以应用于很多控制方案中。比如：在水塔供水系统、高位水箱供水系统、汽车水箱供水系统、液压泵供油系统等系统中都有广泛的应用。随着控制技术的发展，越来越多的自动控制技术被应用到工业中。其中基于单片机的控制技术就是一种应用非常广泛的自动控制技术。由于单片机技术已经发展的相当成熟，其价格及相应的配套硬件的价

4、格都相当便宜。故可以用单片机搭建一个结构简单，稳定性好，价格便宜的智能控制系统。这种控制系统被广泛的应用于飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,普遍使用的各种智能卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物机器人、智能仪表、医疗器械等等。各种传统的产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效。基于单片机的工业水箱温度、液位、压力、流量控制系统在各种应用有一定的实用价值，比如：在农村已有很多家庭都搭建了自来水供水系统，一般都是在自家楼顶安装一个水箱或者水塔并在楼下

5、用抽水机把水抽到水箱中然后使用。但是这样做并不方便，一是抽水的时候人必须在旁边守着，二是不知道水抽满了没有，还得担心水溢出来，三是不知道水何时会用完。因此，搭建一个小型的水位自动控制系统会省去很多麻烦，这个在工业应用中尤为重要。另外，在一些恶劣的情况并不适合人去作业，比如在炼钢中钢水的温度控制。因此恒温自动控制就很有必要。而我本次所作的毕业设计就是以工业上通常使用的水箱供水系统为控制对象，来搭建水箱的温度、液位、压力、流量自动控制系统。本系统具有通用性，可以很方便的转移到其他的控制系统中。因此也具有一定的科研教学价值。731.2单片机控制系统综述　　单片机也被

6、称为微控制器（Microcontroller），最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。现在已被广泛的应用于各个控制领域。1.2.1单片机的简要发展历史同微处理器一样，单片机自诞生以来发展一直很快。1975年美国德州仪器（TI）公司推出TMS-1000，Intel公司推出40044位单片机。1976Intel推出的MCS-488位单片机的推出是单片机发展时代的真正到来。将8位单片机的推

7、出作为起点，那么单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段：第一阶段（1976-1978）：单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。MCS-48的推出是在工控领域的探索，参与这一探索的公司还有Motorola 、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。 第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS-48 基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS-51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。1）完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位

8、数据总线、16位地址总线、控制总线及具