水箱液位检测与水泵控制装置的设计.pdfVIP

2007 年第l 期 桂林航天工业高等专科学校学报 JOURNAL OF GUILIN COLLEGE OF AEROSPACE TECHNOLOGY 信息与电子工程 （总第45 期） 水箱液位检测与水泵控制装置的设计 ! 李精华 李兴富 陈锡华 （桂林航天工业高等专科学校 广西 桂林 54 l004 ） 摘 要 设计了一个智能贮水水箱液位检测与水泵控制装置，能监控2m 范围内的水位变化，测量精度lcm ，测量时与 被测液位无直接接触，能够清晰稳定的显示结果，在水位超出上、下限时发出声光报警，并能准确地控制水泵 工作。 关键词 测量；监控；单片机；超声波 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： TP2l2 B l009—l033（2007 ）0l—002l—03 l 工作原理介绍 该水箱液位检测与水泵控制装置，能测量7cm ~ 2m 范 围内的水位变化，当水箱水位下降到设定水位时，水泵电机 可自动启动运转工作，给水箱补水；当水箱水位上涨到设定 的高度时，水泵电机能自动停止供水；能设定报警的液位上 下限值，当水箱水位降到或升到设定的报警水位时，能发出 声光报警；能显示水位高度，分辨率为0 . 5cm ；当水泵电机 图l 系统框图 工作时如无出水或水箱液位无变化时能报警等扩展功能。 利用超声波检测水位，计算处理简单方便，并且测量精度等 2 主要硬件设计 方面能达到日常使用的要求；采用AT89S5l 单片机作为主 水箱液位检测与水泵控制系统设计框图如图l 所示。 控制器，用动态扫描法实现数字显示，超声波驱动信号用单 硬件电路主要分为最小单片机系统、显示系统、超声波发射 片机的定时器实现，控制部分采用光耦、三极管来驱动继电 系统、超声波检测接收系统、键盘控制系统、水泵电机控制 器的动作控制水泵电机的运转和停止。主控制器部分用4 系统以及超限及故障报警系统。 个独立式按键来设定水位的上下限，用扬声器和发光管实 2 . l 单片机系统资源分配 现声光报警（水位超出上下限或水位不变化时），另外可以 单片机采用89C5l 或其兼容系列（如：AT89S5l ），采用 扩展语音芯片实现语音功能。 l2MHz 高密度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小测 量误差，其端口资源分配见表一。 表一 单片机端口资源分配表 端口号 引脚号 功能 内存地址分配及功能 显示缓冲单元在40H - 43H ，使用内存44H ，45H ，46H 用 P0 口 P0 . 0 ~ P0 . 7 四位数码显示的数据输出 于计算距离。 Pl. 0 ~ Pl. 3 数码显示位控制 Pl 的低四位 Pl 口 Pl. 4 ~ Pl. 6 三台水泵电机控制位 Pl. 4 ~ Pl. 6 Pl. 7 故障报警 Pl. 7