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机械与车辆学院《单片机课程设计》报告（2015-2016学年第一学期）课程设计题目：水塔水位控制系统 姓名：学号：140404021015 班级： 机电2班指导老师： 王倩时间：2015年 1 月 3 日—2016年 1 月 13 日成绩： 目录目录1一、课程设计性质和目的21、性质22、目的2二、课程设计的内容及要求31、内容32、要求3三、 课程设计的进度及安排4四、 设计所需设备及材料61、所需材料及零件62、所需设备7五、 设计思路及原理分析81、 设计思路82、原理分析8六、 流程图及程序编写91、流程图92、程序编写10七、 调试运行11八、 结果及分析131、 结果132、 分析13九、心得体会14十、参考文献15十一、致谢16十二、附录171、protel原理图172、proteus仿真图183、 仿真程序194、补充任务一205、补充任务二226、补充任务三237、 实物图27一、课程设计性质和目的1、性质这次课程设计《水塔水位控制》是继这学期我们学习的《单片机应用技术》课程与实验结束后的一门综合性实践课，让学生初步尝试把理论与实践结合，培养了学生的实践能力。《水塔水位控制》设计需要紧密结合所学的知识，在参阅相关资料中，可以加深、巩固所学知识，同时也拓宽了知识面，有一定的深度和广度，能充分发挥学生的能动性和想象力。目的本次课程设计的目的主要是在学完《单片机应用技术》之后进行一次实操的机会，让我们在进行焊接的过程中增加实践能力，在编译、仿真以及调试中感受这门课的一些重点基础，同时，也让我们能通过这次实践中了解到一些这门课中能够应用于我们现实当中的知识。让我们能对这门课有更加深入的了解和应用。二、课程设计的内容及要求1、内容本设计为一个实际应用系统的水塔水位控制部分。在此水塔水位控制系统中，检测信号来自插入水中的3个铜片，以感知水位变化情况。工作正常情况下，应保持水位在某一范围内，当水位变化发生故障的时候，及时关断电机，发出光报警信号。完成单片机硬件的设计，包括：CPU、存储器（外扩ROM、RAM）、输入/输出接口（外扩并行I/O口）以及总线连接部分（电路原理图见附录）；详情：①水塔水位下降至下限水位时，启动水泵上水。 ②水塔水位上升至上限水位时，关闭水泵。 ③水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。 ④供水系统出现故障时，自动报警，蜂鸣器不断在响的同时(选做)，发光二极管亮进行报警。 2、要求 ( 1)在水塔无水或水位低于下限水位时，B、C为断开，B、C两点电位为零(低电平“0” )，需要水泵供水，单片机输出信号，控制电机工作供水。 （2）水位上升到B点，B接通，B点电位变为高电平“1”，C开关仍断开，C点仍为低电平，应维持现状水泵继续供水。 （3）当水位上升到C点时，C接通。这时B、C均接通，B、C两点都为高电平，表示水塔水位已满，需水泵停止供水，单片机输出信号，控制电机断电停止供水。 （4）由于供水使水塔水位开始下降，水位在降到B点之前，B点电位为高、C点电位为低，应维持供水状态不变。 (5）当水位降到下限B点以下，B、C两点电平都为低时，单片机输出控制，回到（1）状态，使电机启动水泵供水。 (7）给出系统硬件电路原理图（用protel和其它电路图软件画出）； (8）给出系统程序流程图、程序清单（加注释）； (9）以论文格式给出设计报告。课程设计的进度及安排 表3.1 课程进度及安排号数（号）上课类型学 时安排完成进度3上机4了解课程设计的任 务和安排、 熟悉设计要求，学习课程设计相关知识查资料学习控制方案及实现，Protel99软件学习，熟悉和了解Protel99软件，设计电路图并用Protel99软件将自己的设计初步画出来。已完成所布置任务4上机4继续上节课内容，将水塔水位控制系统在Protel99软件画出来，通过自己的设计画出原理图，对其零件进行标注大小。完成后让老师检查登记，并进行截图用于论文写作。查询个个零件的资料以及相应引脚的接法。以将Protel原理图画出并标注好一些易混零件引脚的连接方式。焊接4分发材料，并初步进行排版和焊接，以及通过老师的介绍来了解和使用开发板。已对分发零件了解，同时懂得如何操作开发板，以及将所发零件对于自己所设计的系统进行排版。6焊接4继续上节焊接课未完成任务，即通过自己上节课的排版和上机课所设计及用Protel99软件画出来的原理图进行焊接。已完成初步焊接任务，未检查起零件可能出现的焊接错误和零件损坏。9上机4通过自己设计和protel画出来的原理图在proteus仿真软件中画出来供仿真使用已完成10上机4写出适用于自己的设计以