TA的每日心情 | 怒
2019-11-20 15:01 |
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现代传感技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术和新( m ?0 Y5 V$ k) P1 t
工艺、新材料的发展为智能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。在工业、国
0 z, h, Z6 f4 I3 x. q J9 e4 q防、科研等许多应用领域， 智能检测系统发挥着越来越大的作用。随着社会的进- e+ g) _8 i, c
步、生产工艺和生产技术的发展，人们对液位的检测与控制提出了更高的要求。$ Z: D( L7 k9 D+ U
而新型电子技术微电子技术和微型计算机的广泛应用于普及， 单片机控制系统以
% T7 p/ c& `5 W其控制精度高，性能稳定可靠，设置操作方便，造价低等特点，被应用到液位系
* \* l- i/ ^0 _% l% }( y x4 m& G% c统的控制中来。本设计用液位检测集成芯片LM1042、A/D 转换芯片A/D574A、继9 J4 A+ b; a# }& J: U
电器、水泵，以及AT89C51单片机作为主控元件的液位检测与控制的原理、电路
2 I! _3 I5 L: F. O' }- h3 Q+ b6 s及监控程序。用LM1042液位检测集成芯片测量液位， 具有测量精度高、速度快、
) J6 k' W2 r8 y$ f( Q可靠、稳定等优点；采用单片机来控制液位信息的采集， 并且计算出真实液位值，0 {) i' D6 a' @4 \! _% @3 j. h- L0 ^
通过运算判断是否超限报警，使检测与控制具有更高的智能性。9 l* A1 n+ y8 o/ B; K
1.1 水位检测技术的应用与发展& J. m( z+ H$ I) u6 w* Z
当今的工业领域中液位检测对许多自动控制方案来说都至关重要。现代电5 t+ _5 c/ P6 D+ ]$ n4 E- D0 B8 e
子技术、传感技术、通信技术和计算机技术的迅速发展， 也促进了水位监测技术# j( Y, A4 j3 g
自动化的发展。水位监测是采集、存储、传输、处理等技术的集成。从传统的水7 h" y* S4 ~* {
位检测与控制方式即人工监测技术分析来看， 主要存在以下问题： 首先记录方式. ^9 Z# l6 |8 }. c
以模拟方式为主， 就是数学方式记录的也很难方便的输入计算机处理， 其次数据 R- H O4 o( t2 N
处理基本靠人工处理判断，费时易错，最后水位信息的采集、传输、处理的实时6 t4 T1 K. }& h5 G c
性和准确性较差，控制也是全人工操作，无法适应现代水文的需求。因此，要用
1 j |+ \7 y1 L( u自动化技术促进水位检测与控制自动化的发展。
1 y* J7 w9 d/ s5 U1.2 水位检测系统设计的意义. {; Y- I+ d1 E, Q" L
水位检测系统是自然界和一般工业界不可缺少的一种检测系统。但凡江河湖" S: n1 ?7 `2 o( N1 l: T. E
海，工业中应用的蓄水池、水塔、水箱、地下水等都需要有水位检测。供水系统+ [, K' u: _9 Y0 s; B4 Y5 y/ _
中有许多设备由于所处地势高， 上下极为不便， 有时水即将用完或者已经用完也) p: L# D; |: A1 s! x6 t
不知道， 造成需用水时却水量不足或者无水可用的情况。此时，在向池中注入水
; b: D+ c( ?. I+ J& i% k- N过程中，由于不知道水位情况， 也就无法控制水量多少， 为了准确掌握水位情况，& G% r P& }2 y( T* q$ f9 }
传统的做法是安排人员进行人为监控， 这样不仅会占用人力、物力，还会大大影4 o3 c/ X8 s$ H6 V% g
响工作效率。为此需要对水位监测情况实现自动化监测、数据化、智能化显示、
* E4 u, d2 o% G' [% x# i0 ^( T; V视觉或听觉冲击化报警， 实现水位检测一个完整的系统， 那么工作人员便可以在; v$ r. G3 c6 @
操作室获知整个设备的水位状况， 如此不但大大减低工作人员的危险性， 同时更
|- w, L$ R8 I P7 A9 ^% N& d提高了工作效率及简便性。
8 m7 G" ]' H& U" A0 D' c* q1.3 本设计研究的内容和方法! r; N% T, D( G& z
内容：本设计以MCS-51系列单片机为核心设计水位检测系统，自行设计电
0 G+ k5 \0 t2 z1 b2 Z源，选用液位检测传感器检测液位，数码管显示，当液位高度太高或太低时，报! N. h/ i1 U- x. R7 W/ o% X
江西理工大学2011 届专科毕业论文（专科）! R- k9 I2 }% x5 b
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6 h4 e1 U2 `$ v% R8 B1 \警（ 可采用中断方式设计） ，由单片机控制继电器的闭合来控制水泵的工作， 达: v- F- V( k7 c! ~: p) \- {) L$ k
到调节水位的效果。( \2 P- ` ?5 X8 M4 M! q! U
方法：本设计经过调研，收集且分析相关技术资料，综合考虑液位检测技5 r5 `! ^% ]6 ^) i
术发展和液位检测系统特点的基础上， 提出把液位检测显示同超限报警综合的解: ~ T3 P$ _" l) O1 T4 {7 m
决方案。本系统采用AT89C51单片机作为处理器，主要完成以下工作：
6 ]' I9 w4 T0 P/ i1． 基于AT89C51的液位信息检测设计方案。
/ D2 n0 V1 n+ d7 L: E2． 传感器LM1042、A/D 转换芯片AD574A与单片机的接口电路设计。& P& P& T% v3 _* V. |' J
3． LED 数码管驱动芯片ICM7218 与单片机的接口电路及其与数码管的+ }3 j+ d6 I. r- o- t9 C4 [0 B
硬件连接。! E4 |1 F9 u4 \" q+ D) y+ p- r- J
4． 继电器控制水泵加水电路的设计。
8 d1 ]& b, X( m; k1 D% V5． 设计主要软件程序模块，完成软件设计。
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第二章系统硬件设计
, b; }% \ j9 X2.1 系统总体功能概述
1 Z4 G$ [ d) ]$ ?该系统可看做两个方面： 检测装置与控制执行。系统以AT89C51作为核心控; x$ C' J/ k) ]1 ^$ Y5 T
制部件。检测装置由传感器、一片A/D 转换芯片和一片数码管驱动芯片来完成液
l1 K$ x7 M x位的检测、显示和超限报警。LM1042 外接的热阻探针温度的变化依赖于周围材5 W# Q8 d0 Q& ]! Q$ c! f
料的热阻的大小， 而空气和液体的热阻大小有很大差别， 从而可以根据探针在液
8 U; h; k4 q; }体中的深度不同时电阻的不同检测出液位的深度信息，由LM1042内部转换电路0 C5 E* Y. P# O$ J. M5 N" g& d0 N
网络转换为与液位成线性关系的电压信号，再由12 位逐次逼近型A/D 转换芯片% V9 y5 \/ G8 K' n
AD574A将模拟信号转换为数字信号，实现液位信息的输入， AT89C51从AD574A. l; E5 O1 o7 H# V* ~
读取液位信息后进行数据处理和超限判断， 随后将处理过的数据输出到数码管驱
8 g0 z9 F$ [* T$ \" p动芯片ICM7218的RAM中，由ICM7218实现数码管的静态显示， 若液位超限则由
$ V- e( W) J/ _单片机驱动蜂鸣器报警。控制执行方面， 通过单片机的输出电信号控制继电器的$ K: k6 n3 ~% |& D2 W* M- v8 F# V
闭合，实现对水泵的控制。, a$ L$ K* m& z
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基于单片机的水位检测与控制系统的研究与设计.pdf
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发表于 2019-11-27 15:58
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