基于单片机水位检测仪控制系统的设计.docVIP

目录 摘要 2 1绪论 3 1片机高塔水位控制系统 3 2术参数和设计任务： 3 3设计背景 3 4设计意义 4 2 51单片机基础 5 2.1单片机概述 5 3硬件设计 7 3.1、单片机最小系统电路设计 7 3.2、水位检测传感器的选用 8 3.3、稳压电路的设计 9 3.4、光报警电路的设计 9 3.5、水泵的介绍 10 3.6、继电器控制水泵加水电路 11 3.7、电源电路 13 4设计语言及软件 14 4.1汇编语言介绍 14 4.2wave6000软件介绍 14 4.3Proteus软件介绍 16 5软件设计 19 5.1、系统原理 19 5.2、系统结构图 19 5.3、控制方案说明 20 5.4、系统组成及原理 20 5.5系统总原理图 22 5.6系统总程序如下 23 5.7低水位的程序设设计 25 5.8中水位程序设设计 25 5.9高水位程序设设计 25 5.10故障程序设设计 26 总结 27 参考文献 28 1绪论 1片机高塔水位控制系统 本课程设计要求：在高塔的内部我们设计一个简易的水位探测传感器用来探测三个水位，即低水位，正常水位，高水位。低水位时送给单片机一个高电平，驱动水泵加水，红灯亮；正常范围的水位时，水泵加水，绿灯亮；高水位时，水泵不加水，黄灯亮。 本设计过程中主要采用了传感技术、单片机技术、光报警技术以及弱电控制强电的技术。 2术参数和设计任务： 1、利用单片机AT89C2051实现对高塔进行水位的控制； 2、把水位探测传感器探得高塔中的水位送给单片机以实现对水泵加水系统和显示系统的控制； 3、光报警显示统电路 4、水泵加水电路由继电器进行控制； 5、分析工作原理绘出系统结构图及单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是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。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 单片机也被称为微控制器(Microcontroller)，由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统集成于同一硅片的器件。单片机用于控制有利于实现系统控制的最小化和单片化，简化一些专用接口电路，如编程计数器、锁相环（PLL）、模拟开关、A/D和D/A变换器、电压比较器等组成的专用控制处理功能的单板式微系统。 单片机是所有微处理机中性价比最高的一种，随着种类的不断全面，功能不断完善，其应用领域也迅速扩大。单片机在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面都有相当的应用领域。当前，8位单片机主要用于工业控制，如温度、压力、流量、计量和机械加工的测量和控制场合；高效能的16位单片机（如MCS-96、MK-68200）可用在更复杂的计算机网络。可以说，微机测控技术的应用已渗透到国民经济的各个部门，微机测控技术的应用是产品提高档次和推陈出新的有效途径。 纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有： 1．低功耗CMOS化 MCS-51系列的80C51推出时的功耗达120mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，更适合于在要求低功耗像电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。 2．微型单片化 常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。 3．主流与多品种共存 现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以MCS-51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的WinBond系列单片机。以8031为核心的单片机占据了半壁江山，在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的