毕业论文（设计）基于AT89C51单片机的课设--水箱水位控制说明书.docVIP

摘 要 本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术，以AT89C51单片机为核心控制的水箱的水位，并实现了手动废水排放和手动进水、自动切换功能。 该系统操作方便、性能良好，比较符合电厂生产用水系统控制的需要。本文还详 细的给出了相关的硬件框图和软件流程图，并编制了该C语言程序。 关键词： 单片机 水位 控制 目录 一．目的意义…………………………………………3 二．系统分析设计……………………………………3 1.系统总体设计…………………………………………………………3 2.相关器件………………………………………………………………3 3.相关电路………………………………………………………………4 4.总体电路………………………………………………………………9 5.部分电路仿真…………………………………………………………9 三．软件设计………………………………………12 （一）程序流程图……………………………………………………12 （二）源程序…………………………………………………………15 四．调试仿真………………………………………17 五．课程设计心得体会……………………………19 六．期望成绩………………………………………19 一．目的意义 800立方米由两台给水泵机组、水箱和三只浮球开关组成，其系统结构如图： 其中M1、M2为给水泵机组，LG、LD、分别为水位高、水位低、浮球开关，当水位低低（小于50开度）时LDD闭合，当水位低（小于75开度）时LD闭合，当水位高（大于90开度）时LG闭合。 二．系统分析设计 1.系统总体设计 本系统分两部分控制水位的高低，手动不分用于排出废水和需要时快速降低水位，此时两个电动机一起将水抽出。自动部分当水位低于50%时，开关K3开启两个电动机一起工作加水，当水达到70%时K4一个电动机加水时水位稳定升高，当水过90%接近100%时K5开启水位稳定降低。水位高低以及开关的控制通过传感器开端开关。由于传感器模块不能模拟所以本系统仿真时用模拟水箱代替。本系统用模拟水箱模拟。经过调试系统，测得以下数据：水位从50%--70%，两台泵运行需要约10分钟；水位从70%--90%，一台泵运行需要约15分钟。水箱的水位一般保持在70%--90%。 2．相关器件 单片机AT89C51 电动机MOTOR 差动放大器(TIP32,BC182) LED灯 开关 模拟水箱 3.相关电路 差分放大器也叫差动放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器，有时简称为“差放”。差分放大器通常被用作功率放大器（简称“功放”）和发射极耦合逻辑电路 (ECL, Emitter Coupled Logic) 的输入级。如果Q1 Q2的特性很相似，则Va,Vb将同样变化。例如，Va变化+1V，Vb也变化+1V，因为输出电压VOUT=Va-Vb=0V,即Va的变化与Vb的变化相互抵消。这就是差动放大器可以作直流信号放大的原因。 若差放的两个输入为，则它的输出Vout为： 其中Ad是差模增益 (differential-mode gain)，Ac是共模增益 (common-mode gain)。 因此为了提高信/噪比，应提高差动放大倍数，降低共模放大倍数。二者之比称做共模仰制比（CMRR, common-mode rejection ratio）。共模放大倍数AC可用下式求出：Ac=2Rl/2Re 通常以差模增益和共模增益的比值共模抑制比 (CMRR, common-mode rejection ratio) 衡量差分放大器消除共模信号的能力： 由上式可知，当共模增益Ac→0时，CMRR→∞。Re越大，Ac就越低，因此共模抑制比也就越大。因此对于完全对称的差分放大器来说，其Ac = 0，故输出电压可以表示为： 所谓共模放大倍数，就是Va，Vb输入相同信号时的放大倍数。如果共模放大倍数为0，则输入噪声对输出没有影响。 要减小共模放大倍数，加大RE就行通常使用内阻大的恒流电路来带替RE 差分放大器是普通的单端输入放大器的一种推广，只要将差放的一个输入端接地，即可得到单端输入的放大器。很多系统在差分放大器的一个输入端输入反馈信号，另一个输入端输入反馈信号，从而实现负反馈。常用于电机或者伺服电机控制，稳压电源，测量仪器以及信号放大。在离散电子学中，实现差分放大器的一个常用手段是差动放大，见于多数运算放大器集成电路中的差分电路。 单端输出的差动放大电路 (不平衡输出) 当Vo被在Q1或Q2的集极C对地取出时， 称为单端Single ended或不平衡输出Unbalance Output。 单端较差动输出之幅度小一倍，使用单端输出时，共模讯号不能被抑制，因Vi1与Vi2同