液位自动控制装置设计
水箱液位自动控制系统设计
第一章水箱液位自动控制系统原理液位自动控制是通过控制投料阀来控制液位的高低，当传感器检测到液位设定值时，阀门关闭，防止物料溢出；当检测液位低于设定值时，阀门打开，使液位上升，从而达到控制液位的目的。
在制浆造纸工厂常见有两种方式的液位控制：常压容器和压力容器的液位控制，例如浆池和蒸汽闪蒸罐。
液位自动控制系统由液位变送器（或差压变送器）、电动执行机构和液位自动控制器构成。
根据用户需要也可采用控制泵启停或改变电机频率方式来进行液位控制。
结构简单，安装方便，操作简便直观，可以长期连续稳定在无人监控状态下运行。
应用范围在制浆造纸过程中涉及的所有池、罐、槽体液位自动控制。
图1.1中，是控制器的传递函数，是执行机构的传递函数，是测量变送器的传递函数，是被控对象的传递函数。
图5.1中，控制器，执行机构、测量变送器都属于自动化仪表，他们都是围绕被控对象工作的。
也就是说，一个过程控制的控制系统，是围绕被控现象而组成的，被控对象是控制系统的主体。
因此，对被控对象的动态特性进行深入了解是过程控制的一个重要任务。
只有深入了解被控对象的动态特性，了解他的内在规律，了解被控辩量在各种扰动下变化的情况，才能根据生产工艺的要求，为控制系统制定一个合理的动态性能指标，为控制系统的设计提供一个标准。
性能指标顶的偏低，可能会对产品的质量、产量造成影响。
性能指标顶的过高，可能会成不必要的投资和运行费用，甚至会影响到设备的寿命。
性能指标确定后，设计出合理的控制方案，也离不开对被控动态特性的了解。
不顾被控对象的特点，盲目进行设计，往往会导致设计的失败。
尤其是一些复杂控制方案的设计，不清楚被控对象的特点根本就无法进行设计。
有了正确的控制方案，控制系统中控制器，测量变送器、执行器等仪表的选择，必须已被控对象的特性为依据。
在控制系统组成后，合适的控制参数的确定及控制系统的调整，也完全依赖与对被控对象动态特性的了解。
由此可见，在控制工程中，了解被控制的对象是必须首先做好的一项工作。
液位控制开关原理图
液位控制开关原理图
液位控制开关是一种常用的自动控制装置，通过感应液体的液位高低来控制相关设备的启停。
其原理图如下：
[液位控制开关原理图]
原理说明：
1. [传感器部分] 传感器部分由液位传感器和相关电路组成。
液位传感器通常采用浮子式或电极式传感器。
当液体液位高于或低于设定值时，传感器将会发出相应的电信号。
2. [比较部分] 比较部分由比较器等电路元件组成。
该部分接收传感器发出的电信号，并与预设的液位阈值进行比较。
如果液位高于设定值，则会输出高电平信号；如果液位低于设定值，则会输出低电平信号。
3. [控制部分] 控制部分由继电器或其他输出设备组成。
根据比较部分输出的电平信号，控制部分会对相关设备进行启停控制。
例如，当比较部分输出高电平信号时，控制部分可以通过继电器使相关设备启动；当比较部分输出低电平信号时，控制部分可以通过继电器使相关设备停止。
整个液位控制开关原理图中没有标题相同的文字，保证了图文清晰明了。
PLC水箱液位控制设计
PLC水箱液位控制设计水箱液位控制是工程和工业应用中的一个重要任务，受到工业生产和生活的影响。
PLC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于自动化控制系统中。
在这里，我们将讨论PLC在水箱液位控制中的设计和应用。
一、设计要求1.自动控制水箱液位:根据需要自动控制水箱液位，以保持水箱液位在合适的范围内。
2.液位传感器:使用能够准确测量液位的传感器，例如超声波、浮子或电容传感器等。
3.控制阀门:根据液位传感器的信号，控制阀门的开关来调节进出水的流量。
4.安全保护:设置安全保护机制，如最高和最低液位报警，以防止水箱溢出或干涸。
二、系统设计1.硬件设计：选择适当的液位传感器、PLC和执行器，如电磁阀，来实现水箱液位的控制。
2.软件设计：编写PLC的控制程序，包括液位传感器读取、液位控制算法和输出控制信号给执行器的逻辑。
3.输入输出设计：将传感器连接到PLC的输入模块，并将执行器连接到PLC的输出模块。
4.安全保护设计：为了确保系统的安全性，设计液位报警机制，当液位低于最低限制或高于最高限制时，触发报警信号。
三、工作原理1.初始状态：水箱液位低于最低限制，控制系统开始工作。
2.传感器读取：PLC读取液位传感器的信号，并将其转换为数字量进行处理。
3.液位控制算法：根据传感器信号，PLC计算水箱液位的偏差，并决定相应的动作，如开启或关闭阀门。
4.输出控制信号：根据液位控制算法的结果，PLC将控制信号发送到执行器（电阀）以调节进出水量。
5.液位报警：如果液位低于最低限制或高于最高限制，PLC将触发报警信号以提醒操作员。
四、实施细节1.选择合适的液位传感器：液位传感器的选择取决于应用场景和预算。
超声波传感器具有高精度和无接触的特点，但价格较高。
浮子和电容传感器价格较低，但精度较低。
2.选择适当的PLC：根据应用要求选择适当的PLC。
考虑到通信接口、输入输出数量和处理速度等因素。
3.选择适当的执行器：根据流量要求选择适当的执行器，例如电磁阀。
液位自动控制系统方案
等级:课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称液位自动控制系统设计与调试专业班级学号姓名指导老师电气信息学院课程设计任务书课题名称液位自动控制系统设计与调试姓名专业班级学号指导老师课程设计时间教研室意见审核人：一.课程设计的性质与目的本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程围的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
二. 课程设计的容1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。
2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。
3.选择电器元件，列出电器元件明细表。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
三. 课程设计的要求1.所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。
3.所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出，篇幅不少于7000字。
四.进度安排1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。
2.第一周星期二～星期四：详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。
确定控制方案。
配置电器元件，选择PLC型号。
绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O接线图。
设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。
3.第一周星期五：上机调试程序。
4.第二周星期一：指导编写设计说明书。
液位自动控制系统分析
二．系统分析2.1系统工作原理浮球杠杆式液位自动控制系统原理示意图工作原理：当电位器电刷位于中点位置时，电动机不动，控制阀门有一定的开度，使水箱中流入水量与流出水量相等，从而液面保持在希望高度上。
一旦流入水量或流出水量发生变化，水箱液面高度便相应变化。
例如，当液面升高时，浮子位置亦相应升高，通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的流量减少。
此时，水箱液面下降，浮子位置相应下降，知道电位器电刷回到中点位置，系统重新处于平衡状态，液面恢复给定高度，反之，若水箱液面下降，则系统会自动增大阀门开度，加大流入的水量，使液面升到给定的高度。
2.2系统分解水位自动控制系统由浮子，杠杆，直流电动机，阀门及水箱控制部分构成。
根据不同的需要可以对各部分进行不同的设计。
该系统结构简单，安装方便，操作简便直观，可以长期连续稳定在无人监控状态下运行。
液位控制系统原理方框图如下所示：图22.3．数学模型2.3.1浮子、杠杆、电位计（比例环节）浮球杠杆测量液位高度的原理式U o=U总b∆ℎal式中Uo为电位计的输出电压，U总为电位计两端的总电势，b a⁄为杠杆的长度比，∆ℎ为高度的变化，l为电位计电阻丝的中点位置到电阻丝边缘的长度。
则：G1(s)=K12.3.2微分调理电路（微分环节）由于水面震荡，导致浮子不稳定，在电位计的输出电压与电动机的输入端之间接一个微分调理电路，对输入的电压进行调理传递函数为G2(s)=K2s2.3.3电动机（惯性环节）查资料知电动机的传递函数：G3(s)=K3Ts+12.3.4减速器（比例环节）这是一个比例环节，增益为减速器的减速比。
故，传递函数为G4(s)=K42.3.5控制阀（积分环节）这是一个积分环节，故，传递函数为G5(s)=K5s2.3.6水箱（积分环节）这是一个积分环节，实际液位Y是流入量Q in与流出量Q out的差值∆Q对时间t的积分。
液位控制系统设计
本文主要设汁了一种液位控制器，它以8051作为控制器，通过8031单片机和模数转换器等硬件系统和软件设讣方法，实现具有液位检测报警和控制双重功能，并对液位值进行显zjxo本系统是基于单片机的液位控制，在设计中主要有水位检测、按键控制、水位控制、显示部分、故障报警等儿部分组成来实现液位控制。
主要用水位传感器检测水位，用六个控制按键来实现按健控制，用三位7段LED显示器来完成显示部分，用变频器来控制循环泵的转速，并且通过模数转换把这些信号送入单片机中。
把这些信号与单片机中内部设定的值相比，以判断单片机是否需要进行相应的操作，即是否需要开启补水泵或排水泵，来实现对液面的控制，从而实现单片机自动控制液面的LI的。
本设计用单片机控制，易于实现液位的控制，而且有造价低、程序易于调试、一部分出现故障不会影响其他部分的工作、维修方便、等优点。
关键词：8051单片机；模数转换；水位控制；自动控制1前言 (3)1.1课题背景 (3)1.2国内外研究的现状 (3)1.3使用单片机实现水体液位控制的优点 (4)2系统硬件设计 (6)2.1核心芯片8051单片机 (6)2. 2液位传感器设计 (9)2.4 ADC0809A/D转换器 (13)2.5键盘及显示接口 (16)2.6自动报警电路 (17)下列二种情况发生系统报警。
(18)1）当水位达到上限极限水位时报警，水位到达上限极限水位时系统发出报警： (18)2）当水位达到下限极限水位时报警，水位到达下限极限水位时系统发出报警 (18)3系统软件的设计 (19)3.1软件设计流程图 (19)致谢231前言1.1课题背景液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。
在工业生产过程中，有很多地方需要对容器内的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。
液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。
水箱液位控制系统设计设计
水箱液位控制系统设计设计一、系统概述水箱液位控制系统是一个智能化的系统，用于控制水箱液位并保持在设定的范围内。
该系统由传感器、控制器和执行器组成，通过传感器检测水箱液位，并将液位信号传输给控制器，控制器根据设定的参数进行判断和控制，最终通过执行器完成控制动作。
二、系统组成1.传感器：使用浮球传感器或超声波传感器来检测水箱液位。
传感器将液位转化为电信号，并传输给控制器。
2.控制器：控制器是系统的核心部分，它接收传感器的信号，并进行处理和判断。
控制器可以根据设定的参数来判断液位是否达到目标范围，并通过输出信号来控制执行器的动作。
此外，控制器还需要具备人机界面，方便用户进行参数设置和监测。
3.执行器：执行器根据控制器的控制信号，完成相应的动作。
例如，当液位过高时，执行器可以控制水泵关闭或排水阀打开，以降低液位；当液位过低时，执行器可以控制水泵开启或进水阀打开，以提高液位。
4.电源：为整个系统提供电能。
三、系统设计思路1.确定液位控制的范围：根据实际需求，确定水箱液位的上限和下限。
一般情况下，液位控制范围应在50%至85%之间。
2.选择合适的传感器：根据水箱的结构和液位控制要求，选择合适的传感器。
浮球传感器适用于小型水箱，超声波传感器适用于大型水箱。
3.设计控制器：控制器的主要功能是接收传感器的信号、处理和判断液位，并输出控制信号。
在设计控制器时，需要考虑如下几个方面：-信号处理：传感器的信号可能存在噪声，需要进行滤波处理，保证信号的准确性。
-参数设置：控制器应提供人机界面，方便用户根据实际需求设置参数，例如液位上下限、启停时间等。
-控制算法：根据设定的参数，控制器需要实现相应的控制算法，例如比例控制、积分控制等。
-控制输出：控制器根据判断结果输出控制信号，控制执行器的动作。
4.选用适配的执行器：根据液位控制要求，选择适合的执行器，例如水泵、进水阀、排水阀等。
5.系统集成与调试：将传感器、控制器和执行器进行连接和集成，进行系统调试和性能测试。
液位PID控制系统设计
本科毕业设计论文题目液位PID控制系统设计专业名称学生姓名指导教师毕业时间一、题目液位PID控制系统设计二、指导思想和目的要求通过毕业设计，使学生对所学自动控制原理、现代控制原理、控制系统仿真、电子技术等的基本理论和基本知识加深理解和应用；培养学生设计计算、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等基本事件能力以及外文资料的阅读和翻译技能；掌握液位PID控制系统设计的方法和步骤，培养创新意识，增强动手能力，为今后的工作打下一定的理论和实践基础。
要求认真复习有关基础理论和技术知识，认真对待每一个设计环节，全身心投入，认真查阅资料，仔细分析被控对象的工作原理、特性和控制要求，按计划完成毕业设计各阶段的任务，重视理论联系实际，写好毕业论文。
二、主要技术指标设计系统满足以下要求：调节时间：4 st s ≤超调量：%5%σ≤四、进度和要求1、搜集中、英文资料，完成相关英文文献的翻译工作，明确本课题的国内外研究现状及研究意义；（第1、2周）2、完成总体设计方案的论证并撰写开题报告；（第3、4周）3、理论推导被控对象的数学模型；（第5、6周）4、分析未校正单容、双容水箱液位控制系统的性能；（第7、8周）5、选用PID控制方案设计满足性能指标要求的控制系统；（第9、10周）6、应用Matlab对设计方案进行仿真验证；（第11周）7、整理资料撰写毕业论文；（1）初稿；（第12、13周）（2）二稿；（第14周）8、准备答辩和答辩。
（第15周）五、主要参考书及参考资料[1]周胜凯，李颖，水箱液位控制系统设计[M]，2012、06[2]陈帆、王勇，PID控制单容水箱液位及其相关阶跃响应曲线[M],2013、6[3]卢京朝，自动控制原理》, 西北工业大学出版社，2009[4]涂植英，过程控制系统》, 北京：机械工业出版社，1983[5]胡寿松，《自动控制原理》，科学2008，6出版社，2008，6[6]薛定宇，陈阳泉，《系统仿真技术与应用》，清华大学出版社，2004.4[7]王正林，《MATLAB/Simulink与控制系统仿真》，电子工业出版社，2009.7[8]徐兵，《过程控制》，机械工业出版社，2004.9[9]张显库，贾欣乐．基于闭环增益成型的鲁棒PID算法及在液位控制中的应用．中国造船[J]．V01．41第三期(总第150期)，2000[10]薛毅，数学建模基础，北京：工业大学出版社，2004学生指导教师系主任摘要随着现代科技的发展电子信息时代的进步。
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2006年山东省大学生电子设计大赛液位自动控制装置院系：自动化学院参赛队员：徐坤增、王伟臣、高平指导老师：张天开、张民、庞中华、郑钢、赵艳秋编号：G甲06012006年9月8日至11日目录一、题目要求二、系统功能概述三、方案论证与比较1、传感器2、A/D采集电路四、系统框架五、硬件电路设计1、最小系统2．液位控制及报警电路2、ADCICL7135信号采集传输电路4、键盘和显示电路六、软件设计七、测试分析八、设计总结一、题目要求1、任务设计并制作一个水位监测与控制装置，示意图如下图所示。
2、要求(1)基本要求（1）通过键盘可以设定B瓶里的液位（0-25cm内的任意值），并通过控制电磁阀（或类似于电磁阀的装置）使B瓶的液位达到设定值。
（2）液位误差不超过±0.3cm。
（3）液位超过25cm或液位低于2cm时发出警报。
（4）显示器能实时显示当前液位状态和瓶内液体重量，以及阀门状态。
(2)发挥部分设计并制作一个由主站控制8个从站的有线监控系统。
8个从站中，只有一个从站是按基本要求制作的一套液位监控装置，其它从站为模拟从站 (仅要求制作一个模拟从站)。
（1）主站功能：a．具有所有基本要求里的功能。
b．可显示从站传输过来的从站号和液位讯息，可控制从站液位。
c．在巡回检测时，主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各从站的液位讯息。
d．收到从站发来的报警信号后，能声光报警并显示相应的从站号；可自动调整从站液位为20cm。
（2）从站功能：a．能输出从站号、液位讯息和报警信号；从站号可以任意设定。
b．接收主站设定的液位控制信息并显示。
c．对异常情况进行报警和自动调整。
（3）主站和从站间的通信方式不限，通信协议自定，但应尽量减少信号传输线的数量。
（4）其它。
二、系统功能概述本设计充分体现电子设计大赛的宗旨，利用MCS-51单片机结合数字芯片、模拟电路，完成了液位自动控制系统的设计与制作。
实际测试表明，所设计的液位自动控制系统可很好地满足任务要求。
该电路能够通过键盘设定液位（0-25cm内的任意值），主机可以显示和设定从机的液位。
通过传感器和ADC7135把当前液位传到控制器与设定值相比较，单片机控制电磁阀调节液位，使其接近设定值。
基本工作流程为：主机通过键盘设定自己和从机的液位，超声波传感器测出当前水位对应的电压值，再经过AD7135模数转化送入控制器与设定值相比较，单片机通过控制电磁阀调节主机液位，并且把设定值与当前值显示在LCD上；主机控制器通过485通讯对从机控制器传输设定值，从机控制器也可以如主机控制器一样对液位进行控制，并且通过LCD显示主机给定值与当前液位值；并利用485通讯把从机当前液位传给主机显示出来。
三．方案论证与比较1．传感器方案一：压力传感器目前的液位压力传感器大部分是投入式静压液位变送器，而投入式静压液位传感器只有参考大气压才能进行准确测量，然而连接电缆中的通气会受到环境的影响，造成气管内壁冷凝，结露。
露水滴到电子器件和传感器上，会影响精度或者输出漂移。
同时，结露过快，变送器的使用寿命也会大大缩短。
此压力传感器容易受到环境的影响而造成测量不准确，并且安装不方便。
所以本设计不采用此传感器。
方案二：压阻式压力传感器压阻式传感器是用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制作扩散压敏电阻；硅平膜片在微小变形时有良好的弹性特性，当硅片受压后，膜片的变形使扩散电阻的阻值发生变化；此变阻器容易受外面环境的影响，如温度，从而造成测量不准确，而且体型一般比较大，不易安装、不易携带；一般其精确度也比较低。
不能满足设计的需要，所以没有选择此类传感器。
方案三：超声波传感器超声波传感器是工业领域内第一款在产品上带有按键设定功能和自诊断功能的小型传感器。
它虽然体型小，但是具有其它大型传感器所有的功能，安装使用方便而且不受被测物体的颜色影响，有许多特设功能，如：具有自诊断LED显示和按键设定功能、温度补偿功能、可选择模拟量或开关量输出；其供电电压为10—30V,测量范围为30mm—300mm,输出电压0V—10V，输出电流为4mA—20mA,最小负载阻抗2.5欧，精度可达到0.5mm，外形分为直线型和直角型。
感应口径为18mm。
超声波传感器所具有的条件满足设计所需要0-25cm的液位控制，以及液位误差不超过±0.3cm的要求，并且解决了安装不方便的难题。
所以本设计选择了精度高，体型小的超声波传感器。
2．A/D采集电路方案一：采用8位ADC0809A/D转换器ADC0809是常用的8位A/D转换器，属逐次逼近型， ADC0809由单一+5V供电，片内含带有锁存功能的8路模拟电子开关，可对0～+5V 8路的模拟电压信号分时进行转换，完成一次转换约需100us，所以速度较快，但是ADC0809芯片分辨率低，精度不够，不能满足本系统要求，不予采用。
方案二：采用4位半双积分A/D转换器ICL7135ICL7135是应用广泛的4位半双积分A/D转换器，它是动态BCD码输出的积分型A/D器。
其特点是：精度高、极性自动转换输出、自动校零、单一电源工作、动态BCD码输出。
由于双积分方法的二次积分时间比较长，所以A/D转换速度慢，通常为（3～10）次/s，此外，对周期变化的干扰信号积分为零，抗干扰性能也比较好。
在同等精度的情况下，其价格低于逐次逼近式A/D转换器，因而在对速度要求不高的场合，更宜于采用这类A/D转换器。
考虑系统的要求，本设计采用控制精度较高的ICL7135进行A/D转换。
四．系统框架本系统由单片机系统数据处理模块、A/D数据输入模块、485通讯模块、液位控制及报警模块及键盘和显示模块(LCD)等几部分组成。
系统组成总框图如图1.1所示。
图1.1系统组成总框图五．硬件电路设计本设计的硬件电路包括最小系统电路、液位控制及报警电路、ADCICL7135信号采集传输电路、键盘和显示模块等。
1、最小系统本设计使用的最小系统板是以80C52单片机为内核，并且具有良好的扩展性。
CPU 接有11.0592MHZ 的晶振， 74ls373锁存电路、74ls138译码电路以及按键、显示器件、ADC7135电路板插槽并用8255外扩了I/O 接口。
如图1.2所示。
图1.2 最小系统电路图（1）电源供电电路本电路需外接一个AC220/9V的变压器，变压器的二次侧通过整流滤波后输入CW7805便可得到+5v电压，此电压做最小系统的电源。
如图1.3所示U47805图1.3 电源供电电路（2）I/O扩展及选通电路本系统中通过8255外扩了PA,PB,PC共24个I/O口，以便作为系统的输入输出通道。
用74ls138的输出作为各个芯片的译码选择端，除最小系统中使用的Y0-Y3外，还有Y4-Y7可供其它扩展使用。
2．液位控制及报警电路本设计的液位控制电路是一闭环电路，传感器把液位传给单片机与设定值比较，单片机通过对电磁阀的控制来控制液位。
用9V电源对继电器供电，使用了24V电源对传感器供电，用220V交流电对电磁阀供电；在报警电路中，利用9V 电源对蜂鸣器供电，当液位超过25cm或液位低于2cm时发出报警。
本设计在供水回路中，用了电动机进行循环供水，保证程序的连续运行。
电路如图1.4所示。
U47805图1.4液位控制及报警电路图3. ADCICL7135信号采集传输电路本电路由一个小型集成电路来实现，采样后的信号经过电位器送到ICL7135进行处理，将处理后信号直接送到单片机最小系统。
ICL7135量程为0-2V，基准电压VREF由MC1403输出（2.5V）分压获得1V电压。
HC240是八位缓冲线/线驱动器，内含八个具有三态输出反相缓冲器。
三态输出的反相缓冲器，输出允许控制端（ENA、ENB），每一个EN控制四个缓冲器，1A、8A数据输入，1Y、8Y输出。
输出分别送出个、十、百、千、万位。
HC157是四路二选一开关，1为选择输入端，S为低电平时，选择A输出；S 为高电平时，选择B输出。
ICL7135的BCD码的位选通输出端D1-D5分别接8位可编程逻辑接口电路8255的PA0-PA3和PB0-PB4。
CPU可读取各个位的状态并判断，从而在ICL7135的B1-B8输出端读取BCD数据。
电路图如图1.5所示0pC327C326C210uuU27660图1.5 ADCICL7135信号采集传输电路4. 键盘和显示模块键盘完成基本的输入操作.系统共设置了6个按键:屏显键、设定键、移位键、加键、减键、自动/手动键。
可设置主机分机液位、转换主机分机屏幕的显示、以及手动状态电磁阀的开关等。
为了更好的实现人机对话，采用了这款带中文字库的OCM4X8C （128×64）液晶显示器。
用户可以根据提示来进行相应的操作。
液晶显示屏采用了并行的输入输出方式，开机时液晶屏复位，进入等待状态。
采用液晶显示器是显示的信息量大，可视性强，并且可以避免LED 数码管的编程复杂、工作量大的缺点。
键盘接口电路如图：U104LCD 接口电路如图所示：G N D六、软件设计软件部分主要是利用51系列单片机作控制器，传感器输出电压进行采样，将采样值与设定值比较，单片机对电磁阀控制来调节液位，主机通过485通讯给分机设定数值，分机控制器对分机液位进行控制。
软件部分包括7135采样部分、485通讯部分、数字处理部分、显示部分、键盘部分等。
为了避免在传感器移动造成测量数据不准确，特别增加了调零功能，进一步提高了系统的准确性。
主程序框图、中断子程序框图、键盘扫描子程序、数据采集子程序和数据处理子程序分别如图1.7～图1.10所示。
图1.7主程序框图图1.8中断程序图图1.8键盘扫描子程序图#1键：显示测量值/调零；#2键：显示设定值并设定；#3键：移位设定；#4键：加键/阀1开关；#5键：减键/阀2开关；#6键：自动/手动图1.9数据采集子程序图图1.10数据处理子程序图六：功能设置及结果分析测试设备：4 1/2高精度数字万用表、刻度尺、100M双踪数字示波器、分析:由以上数据我们可以看出，系统的各个检测单元的测试数据精度很高、液晶显示值和测量值与设定值非常接近，与传感器输出电压成线性关系，与重量也成一定的比例关系，这与硬件的选择及其参数的匹配以及软件控制算法的选择是不可分割的。
七、设计总结本设计在硬件上，使用ILC7135，S18UUA超声波传感器等高精度芯片和仪器进行液位测量，使本设计所测量的液位精度远高于液位误差不超过±0.3cm的要求。
此外，本设计还应用了MAX485通讯，OCM4X8C液晶显示LCD等芯片和元件，使设计更符合实际应用的要求，也相应得降低了软件设计的难度。
在软件上，采用规范化的编程方法，有效的减少了程序所需要的存储空间。