1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論1</b></p><p><b>　　1 總體方案2</b></p><p>　　2 水位控制硬件設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1電路總體框架圖3</p><p>　

2、　2.2LED數(shù)碼管顯示3</p><p>　　2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)及顯示4</p><p>　　2.4水位檢測(cè)電路5</p><p>　　2.5 聲光報(bào)警電路6</p><p><b>　　3 軟件部分7</b></p><p><b>　　3.1程序框圖7</b>

3、</p><p>　　4 protuse仿真顯示8</p><p><b>　　總結(jié)11</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)12</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　當(dāng)今社會(huì)，科技以迅雷不及掩耳之勢(shì)的速度

4、發(fā)展著，人民生活水平也在不斷的提高。自動(dòng)水位控制將給人們生活帶來(lái)巨大的方便。由于單片機(jī)有極高的可靠性，微型性和智能性，單片機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們生活和學(xué)習(xí)中，我們可以在許多領(lǐng)域見(jiàn)到單片機(jī)的身影，，小到玩具家電行業(yè)，大到車(chē)載、艦船電子系統(tǒng)，遍及計(jì)量測(cè)試、工業(yè)過(guò)程控制、機(jī)械電子、辦公自動(dòng)化、工業(yè)機(jī)器人、軍事和航空航天等領(lǐng)域都可以見(jiàn)到單片機(jī)的身影。</p><p>　　單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)

5、把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨即存儲(chǔ)器RAM，只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　中央處理器CPU是單片微型計(jì)算機(jī)指揮、執(zhí)行中心，由它讀程序并執(zhí)行指令。CPU功能，是以不同方式來(lái)執(zhí)行各種指令。有的指令涉及到各個(gè)寄存器之間的關(guān)系；有的指令

6、涉及到單片機(jī)核心電路內(nèi)部各功能部件的關(guān)系；有的則與外部器件發(fā)生關(guān)系。總的來(lái)說(shuō)CPU是通過(guò)復(fù)雜的時(shí)序電路來(lái)完成不同的指令功能的。</p><p>　　對(duì)于本設(shè)計(jì)單片機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使實(shí)現(xiàn)這設(shè)計(jì)不難實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，C語(yǔ)言是單片機(jī)的重要“組成”，如果能掌握好C語(yǔ)言編程，這將很大程度上提高了開(kāi)發(fā)效率。</p><p><b>　　1 總體方案</b><

7、;/p><p>　　本設(shè)計(jì)基于電阻式傳感器并以水槽水位為模型，鑒于單片機(jī)液位測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確、重復(fù)性能好、功耗低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，所以該設(shè)計(jì)以單片機(jī)為基礎(chǔ)的水槽水位控制系統(tǒng)。在實(shí)際中，水位自動(dòng)控制電路是通過(guò)水位傳感器對(duì)水位進(jìn)行采樣，將采樣信號(hào)的水位高度轉(zhuǎn)換為0～5 V 的直流電壓，再經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換[12]后，將轉(zhuǎn)換所得的8 路并行數(shù)字量送入單片機(jī)進(jìn)行處理來(lái)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟停等。從而達(dá)到對(duì)水位進(jìn)行自動(dòng)控制的目的。

8、通過(guò)對(duì)電壓和水位的轉(zhuǎn)換關(guān)系，最終利用單片機(jī)進(jìn)行精確的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位高度的顯示、主/備電機(jī)和報(bào)警裝置等的控制。但是鑒于基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)在Protues上進(jìn)行仿真，而Protues上沒(méi)有水槽水位的模型。因此，可以用按鈕來(lái)代替水位的傳感器。</p><p><b>　　本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能</b></p><p>　　兩個(gè)數(shù)碼管分別顯示液位和當(dāng)前時(shí)間。</p&

9、gt;<p>　　通過(guò)按鈕來(lái)表示液位的高低，并來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和停止來(lái)表示加水。</p><p>　　通過(guò)兩個(gè)led燈來(lái)表示系統(tǒng)工作狀態(tài)，綠燈表示電機(jī)正常加水，紅燈表示需要加水或加水完成。</p><p>　　運(yùn)用喇叭來(lái)提示是否需要加水和加水是否完成。</p><p>　　水位控制系統(tǒng)由電源電路、水位探測(cè)傳感電路、穩(wěn)壓電路、繼電器控制電機(jī)加水電路、單片機(jī)

10、STC89C52、數(shù)碼管顯示電路組成。系統(tǒng)組成的方框圖如下</p><p><b>　　系統(tǒng)總體框圖</b></p><p>　　2 水位控制硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1電路總體框架圖</p><p><b>　　如圖2-1中所示</b></p><p>　　圖 2-

11、1 電路總體框架圖</p><p>　　2.2LED數(shù)碼管顯示</p><p>　　對(duì)水位顯示，本設(shè)計(jì)是通過(guò)CD4511來(lái)驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管，將CD4511的A、B、C、D端分別和89C51的P3口的低4位相連，A是最低位D是最高位。然后再將CD4511的“QA，QB，QC，QD，QE，QF，QG”分別和LED數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端相連，通過(guò)89C51的P3口的低4位來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的顯示。通過(guò)A、B、

12、C、D的BCD碼來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的顯示。</p><p><b>　　CD4511</b></p><p>　　CD4511驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管</p><p>　　對(duì)數(shù)字時(shí)鐘的顯示，本設(shè)計(jì)是通過(guò)DS1302來(lái)驅(qū)動(dòng)八個(gè)數(shù)碼管，將數(shù)碼管的“a，b，c，d，e，f，g，dp”分別和89C51的P0口相連，再將數(shù)碼管的“1，2，3，4，5，6，7，8”端口分別和

13、89C51的P2口相連，當(dāng)系統(tǒng)一運(yùn)行時(shí)，DS1302能及時(shí)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示當(dāng)前的時(shí)間。</p><p>　　2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)及顯示</p><p>　　電機(jī)控制部分，采用了三極管放大和二極管正向?qū)ǖ淖饔煤屠^電器的吸合作用來(lái)控制電機(jī)的工作，由單片機(jī)P1.0 口進(jìn)行控制，而電機(jī)的工作狀況由相應(yīng)的顯示指示燈來(lái)顯示，如圖2-8所示：</p><p>　　圖2-8 電機(jī)控制電

14、路</p><p><b>　　2.4水位檢測(cè)電路</b></p><p>　　按鍵是直接用I/O 口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路,每個(gè)獨(dú)立式按鍵占有一根I/O 口線,各根I/O 口線之間不會(huì)相互影響。在此電路中,按鍵輸入采用低電平有效。</p><p>　　水位檢測(cè)部分是用單片機(jī)P1.4～P1.7連接的四個(gè)按鈕分別代表水滿、低水位、中水位和蓄水位。&

15、lt;/p><p>　　由于基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)在Protues中進(jìn)行仿真時(shí)，Protues中沒(méi)有水槽水位的模型，所以就不能用實(shí)際的液位傳感器來(lái)前側(cè)水槽中的實(shí)際水位。在這里可以用四個(gè)按鈕K2、K3、K4、K5來(lái)控制水塔中的水位。當(dāng)按下K5，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)水塔中的水位會(huì)顯示1，即此時(shí)的水位時(shí)水槽總高度的1/4 ；當(dāng)按下K4，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)水槽中的水位會(huì)顯示2，即此時(shí)的水位時(shí)水塔總高度的2/4 ；當(dāng)按下K

16、3，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)水槽中的水位會(huì)顯示3，即此時(shí)的水位時(shí)水槽總高度的3/4 ；當(dāng)按下K2，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)水槽中的水位會(huì)顯示4，即此時(shí)的水位達(dá)到水滿狀態(tài)。如圖2-9所示：</p><p>　　圖2-9 水位檢測(cè)電路</p><p>　　2.5 聲光報(bào)警電路</p><p>　　報(bào)警電路是一種為防止或預(yù)防某事件發(fā)生所造成的后果，以聲音、光、氣壓等形式來(lái)提醒或警

17、示我們應(yīng)當(dāng)采取某種行動(dòng)的電子產(chǎn)品。聲光報(bào)警部分主要由以揚(yáng)聲器為代表的聲音報(bào)警部分和以數(shù)碼管為代表的光報(bào)警部分，它們分別由單片機(jī)的P3.2 和P3.7 接口來(lái)實(shí)現(xiàn)水位的報(bào)警。當(dāng)K2按鈕被按下時(shí)，即此時(shí)為shuiman，報(bào)警指示燈發(fā)光二極管會(huì)閃爍并且揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出尖銳的報(bào)警聲，且閃爍幾秒鐘后聲光報(bào)警會(huì)自動(dòng)的關(guān)閉；當(dāng)K5被按下時(shí)，即此時(shí)為低水位，報(bào)警指示燈發(fā)光二極管會(huì)閃爍并且揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出尖銳的報(bào)警聲，且閃爍幾秒鐘后聲光報(bào)警會(huì)自動(dòng)的關(guān)閉。如圖2-

18、10所示：</p><p>　　圖2-10 聲光報(bào)警電路</p><p><b>　　3 軟件部分</b></p><p><b>　　3.1程序框圖</b></p><p>　　根據(jù)水塔水位控制硬件設(shè)計(jì)的分析要求及電路的特點(diǎn)，繪制出水塔水位控制程序流程圖，如圖 3 -1所示：</p>

19、<p>　　4 protuse仿真顯示</p><p>　　根據(jù)水塔水位的不同高度（水位1、水位2、水位3和水滿），基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)的仿真如下面的仿真圖3-5所示</p><p><b>　　水位1</b></p><p><b>　　水位2</b></p><p><b&

20、gt;　　水位3</b></p><p><b>　　水滿水位4</b></p><p><b>　　低水位1報(bào)警</b></p><p><b>　　滿水位4報(bào)警</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><

21、;p>　　經(jīng)過(guò)這段邊寫(xiě)論文邊學(xué)習(xí)的時(shí)間后，我感觸頗多，其中充滿了酸楚和幸福。我初步把自己學(xué)到的東西用于了實(shí)踐之中，也在實(shí)踐中學(xué)到了很多東西。首先，我加深了自己的理論知識(shí)，使理論知識(shí)更好的用于實(shí)踐之中，是理論與實(shí)踐更好的結(jié)合。其次，鍛煉了自己的動(dòng)手能力，為自己以后的工作打下了一個(gè)基礎(chǔ)，所以我們應(yīng)該明白任何知識(shí)都源于實(shí)踐，出自于實(shí)踐，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　此設(shè)計(jì)中還存在許多不足之處，自

22、己的理論知識(shí)也不夠全面和扎實(shí)，不懂許多元件的使用方法，C語(yǔ)言還不能學(xué)以致用。通過(guò)此次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)我一定要加強(qiáng)自己的學(xué)習(xí)，不斷的溫故知新，不斷的完善自己。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王琪著. 基于 Proteus和keil軟件的水塔水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)科技信息,2009, 11:140-141.</p&

23、gt;<p>　　[2] 秦實(shí)宏，徐春暉著.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2010. </p><p>　　[3] 陳森著.水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].建筑設(shè)計(jì),2011, 10（5）:111-113.</p><p>　　[4] 袁新娣著.基于單片機(jī)的智能水塔水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[N]. 贛南師范學(xué)院學(xué)報(bào),2010,12(6).<