单片机的水位控制器讲解材料.pptVIP

* * 基于AT89C51单片机 的水位自动控制器 1 系统组成及原理 本系统主要是以ATMEL公司生产的单片机AT89C51 E 1芯片为核心元件，加上一些外部元件，构成了 硬件电路 AT89C5 1是一种带4K字节FLASH可编程可 擦除只读存储器(FPER0M—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8 位微处理器，与标准的MCS一5l指令集和输出管脚相兼 容 1。由于将多功能8位CPU和FLASH存储器组合在单 个芯片中，所以AT89C5l是一种高效的微控制器 1．1 系统组成 本系统主要由AT89C51单片机、LED显示电路、报 警电路、水位拾取电路及电机控制电路等部分组成。系统 框冈如1所永： 1_2 工作原理 水位控制系统的基本原理是：单片机AT89C51通过检测到的水位信号[51，根据系统的不同要求编写 相应的单片机工作程序进行处理。得出结果判断是否要启动或停止电机的运转以达到对水位的控制，同 时驱动显示电路来显示当前水位所处的状态。首先，电路采用接触式水位拾取信号，在水箱的不同位置安 装三根金属棒来感知水位的变化，直接利用金属棒和水的导电性采集水位信号。然后由单片机AT89C51 对测得的水位信号进行判断，根据判断结果，单片机输出相应的控制信号控制继电器的动作，进而控制电 机的启动或停止。当水箱的水位下降，达到下限时，需要启动电机给水箱供水；当水箱的水位达到上限后， 应该关闭电机，并采用不同色彩的发光二极管显示相应的水位。当系统出现故障时，报警电路工作。 2 硬件设计 图2是系统整机原理图。图中时钟信号由AT89C51的l8脚和19脚输入，复位信号由9脚输入；采 集的水位信号由P1．1、P1．0输入至单片机AT89C51处理；在水箱的不同高度，安装三根金属棒，A棒接的 是+5 V电源，C棒、B棒分别代表水位的上下限；P1．7口控制继电器的吸合与断开，而P1．2口控制报警器 的工作。 当水箱里的水位达到上限时，根据水的导电性，B棒、C棒上的电压为+5 V，B、C端输入高电平， P1．1=1，P1．0=1，水位处于水满状态，此时电机不运转、报警器不响、v7“水满”LED亮。 当水箱里的水处于下限以下时，B棒、C棒悬空，由于B、C端经过电阻与地连接，所以此时B、C端输 入低电平，P1．1=0，P1．0=0，水位处于欠水状态，电机运转、报警器不响、V9“欠水”LED亮。 当水箱里的水位处于上下限之间时，B棒接+5 V电源，C棒悬空，所以B端输入高电平、C端输入低 电平，P1．1=0，P1．0=1，水位处于适中状态，电机运转、报警器不响、V8“适中”LED亮。 当B端输入低电平、c端输入高电平时，PI．1=1，P1．0=0，处于故障状态，电机不运转、报警器响、V9 “欠水”和VIO“故障”LED一直亮，等待维修： 为了便于观察，每一种水位状态都有3 S的延时时间，3 s后由该种状态返回到主程序中继续判断当 前的水位情况。在水满、适中、欠水三种状态间可以相互转换，一旦出现故障时先报警3 s，而后欠水和故 障灯就一直亮着，等待维修。 3 软件设计 3．1 设计思路 软件部分采用LCA51软件进行编程，执行对系统的软件编译，程序中包括4种水位状态的模块程序 和一个延时子程序。AT89C51根据水位拾取电路输入的电平信号，判断出水箱的水位，然后根据比较语 句判断的结果，执行该水位状态的程序，输出相应的操作控制信号，启动或者停止执行元件实现水位的自 动化控制 其程序流程图如图3所示： *