1、<p><b>　　畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告</b></p><p><b>　　電氣工程及其自動(dòng)化</b></p><p>　　基于單片機(jī)的水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、課題研究意義及現(xiàn)狀</p><p>　　不論社會(huì)經(jīng)濟(jì)如何飛速，水在人們正常生活和生產(chǎn)中起著重要的作用。一

2、旦斷了水，輕則給人民生活帶來(lái)極大的不便，重則可能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故及損失，從而對(duì)供水系統(tǒng)提出了更高的要求，滿足及時(shí)、準(zhǔn)確、安全充足的供水。如果仍然使用人工方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，安全性難以保障，由此必須進(jìn)行自動(dòng)化控制系統(tǒng)的改造。從而實(shí)現(xiàn)提供足夠的水量、平穩(wěn)的水壓、水塔水位的自動(dòng)控制有設(shè)計(jì)低成本、高實(shí)用價(jià)值的控制器。該設(shè)計(jì)采用分立的電路實(shí)現(xiàn)超高、低警戒水位處理,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,而達(dá)到節(jié)能的目的,提高了供水系統(tǒng)的質(zhì)量。本次課題的研究意義

3、：</p><p>　　1.通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，更加深了對(duì)單片機(jī)理論方面的理解。</p><p>　　2.掌握單片面的內(nèi)部模塊的應(yīng)用。</p><p>　　3.了解和掌握單片面應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件的設(shè)計(jì)過(guò)程，方法及實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　4.通過(guò)這次的商討也培養(yǎng)了我獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。</p>&l

4、t;p>　　5.通過(guò)外文翻譯在一定的程度上加強(qiáng)了我的閱讀能力。</p><p>　　水箱水位控制系統(tǒng)的技術(shù)已比較成熟,有簡(jiǎn)單機(jī)械式控制裝置的系統(tǒng),也有復(fù)雜控制器控制的系統(tǒng)。目前對(duì)水箱水位控制的系統(tǒng)大致可分為以下2種:(1)機(jī)械式控制系統(tǒng)。機(jī)械式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。但這種控制裝置故障多,誤動(dòng)作多,且只能單獨(dú)控制,與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信較難實(shí)現(xiàn)。(2)交流調(diào)壓/變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是通過(guò)安裝在水泵出口管道

5、上的壓力傳感器,把出口壓力變成標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)電信號(hào)的模擬信號(hào),經(jīng)過(guò)前置放大、多路切換、A/D變換成數(shù)字信號(hào)傳送到單片機(jī),經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算和給定參量的比較,進(jìn)行PID運(yùn)算,得出調(diào)節(jié)參量;經(jīng)由D/A變換給調(diào)壓/變頻調(diào)速裝置輸入給定端,控制其輸出電壓變化,來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速, 以達(dá)到控制水箱水位的目的。</p><p>　　二、課題研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)</p><p>　　隨著城市高層建筑供水問(wèn)題的日益突

6、出，保持供水的自動(dòng)控制、提高供水質(zhì)量是相當(dāng)重要的；同時(shí)要求保證供水的可靠性和安全性。本系統(tǒng)是針對(duì)上述問(wèn)題設(shè)計(jì)的供水方式和控制系統(tǒng)，由主供水回路、備用回路等組成。在正常情況下，應(yīng)保持水塔水位在一段范圍之內(nèi)。為此，在水塔內(nèi)的不同高度安裝三根金屬棒，以感知水位變化的情況。水塔由電機(jī)帶動(dòng)水泵供水，由控制系統(tǒng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到對(duì)水位控制的目的。供水時(shí)，水位上升，當(dāng)達(dá)到上限時(shí)，由于水的導(dǎo)電作用，停止電機(jī)和水泵的工作，不再給水塔供水。</p&

7、gt;<p>　　水箱供水系統(tǒng)三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵完成。電機(jī)可以有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種方式。手動(dòng)控制時(shí)，不受水位控制信號(hào)控制。自動(dòng)控制時(shí)，由水位信號(hào)傳感器控制，自動(dòng)完成。若水位系統(tǒng)出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)中不可能出現(xiàn)的情況，則系統(tǒng)報(bào)警。</p><p>　　三、課題研究的方法及措施</p><p>　　本次課題采用單片機(jī)進(jìn)行主控制，利用水的導(dǎo)電性測(cè)量水位的變化，把測(cè)量到的水位的變化轉(zhuǎn)換

8、成相應(yīng)的電信號(hào)，用單片機(jī)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，完成水位的檢測(cè)，控制及水泵故障的報(bào)警等功能。</p><p>　　本課題中要解決的問(wèn)題有：</p><p>　　1.電極對(duì)水位的感應(yīng)；</p><p>　　2.電機(jī)故障的檢測(cè)；</p><p>　　3.單片機(jī)主程序的編程；</p><p>　　4.電機(jī)的控制與水泵的驅(qū)

9、動(dòng)；</p><p>　　5.水泵故障時(shí)的報(bào)警系統(tǒng)；</p><p>　　6.備用水泵的使用。</p><p>　　圖3-1 水塔水位檢測(cè)的總體框圖</p><p>　　四、課題研究進(jìn)度計(jì)劃</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)期限：自2010年10月20日至2011年4月2日。</p><p>　　

10、10月20日至11月3日 完成選題。完成師生的雙向選擇，確定課題工作。</p><p>　　11月4日至12月4日 完成開(kāi)題的一切準(zhǔn)備工作。查閱資料，寫(xiě)出2000個(gè)漢字以上的文獻(xiàn)綜述，完成一篇與課題相關(guān)的外文文獻(xiàn)翻譯，完成開(kāi)題報(bào)告的填寫(xiě)，進(jìn)行開(kāi)題答辯。</p><p>　　12月4日至1月21日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的初稿。學(xué)生個(gè)人獨(dú)立完成設(shè)計(jì)并及時(shí)向老師匯報(bào)進(jìn)度，與老師做好溝通與請(qǐng)教課業(yè)的工

11、作。</p><p>　　2月22日至4月1日 設(shè)計(jì)作品的完善與論文的修改。</p><p>　　4月4日至4月15日 準(zhǔn)備答辯。</p><p>　　4月17日以后 開(kāi)始正式進(jìn)入答辯環(huán)節(jié)。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王秋爽,曾

12、昭龍.單片機(jī)的開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)與經(jīng)典設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008，03.</p><p>　　[2]張洪潤(rùn)，朱博，馬鳴鶴.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程[M].北京:清華大學(xué)出版社.3版.2009，02.</p><p>　　[3]王守中.51單片機(jī)開(kāi)發(fā)入門與典型實(shí)例[M].北京:人民郵電出版社.2007，08.</p><p>　　[4]周國(guó)運(yùn).單片機(jī)原理及應(yīng)用[M

13、].北京：中國(guó)水利水電出版社，2009，02.</p><p>　　[5]求是科.技單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航[M].北京:人民郵電出版社.2004，05.</p><p>　　[6]夏偉光.淺析生活給水系統(tǒng)的水泵備用[J].宅產(chǎn)業(yè),2010年，10期.</p><p>　　[7]鐘曉強(qiáng).基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的液位控制器設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2009年,第2 期<

14、;/p><p>　　[8]高改會(huì)，于紅星，胡瑞玲.基于單片機(jī)的鍋爐液位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程師.2008年09期.</p><p>　　[9]陳霞,白小軍.基于單片機(jī)的液位監(jiān)控系統(tǒng)[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2007,03.</p><p>　　[10]Daniel Wu, Fakhreddine Karray, Insop Song.Water Level