自制水位报警器
变调水位报警器课程设计
变调水位报警器课程设计一、设计任务和要求设计并制作一个变调水位报警器，实现水位实时监测和报警功能。
当水位超过预设安全高度时，报警器能发出不同频率的声音，通过声音的变化提示水位状态。
二、方案设计与选择1. 传感器选择：选用超声波传感器，其测距精度高、响应速度快，适合用于水位测量。
2. 报警器设计：采用音频IC芯片，通过程序控制输出不同频率的声音，实现变调报警。
3. 电源与功耗：采用锂电池供电，同时加入电量监测功能，当电量低时提醒用户充电。
4. 显示模块：采用LED显示屏，实时显示当前水位高度及报警状态。
三、电路设计1. 电源电路：设计一个锂电池充电电路，为整个系统提供稳定的工作电压。
2. 传感器接口：设计超声波传感器的接口电路，实现与主控制器的数据传输。
3. 报警器电路：采用音频IC芯片，通过程序控制输出不同频率的声音。
4. 显示电路：设计LED显示屏的接口电路，实现与主控制器的数据传输。
5. 按键电路：设计一个按键电路，实现用户对预设安全水位的调整。
6. 电量监测电路：设计电量监测电路，当电量低于一定程度时提示用户充电。
四、程序设计1. 主控制器程序设计：选用单片机作为主控制器，编写程序实现对水位数据的实时采集、处理和显示。
2. 报警器程序设计：编写程序控制音频IC芯片输出不同频率的声音，实现变调报警。
3. 按键程序设计：编写程序实现用户通过按键调整预设安全水位的值。
4. 电量监测程序设计：编写程序实时监测电池电量，当电量低于一定程度时发出提示信息。
五、系统调试与优化1. 单片机程序的调试：在开发板上进行程序的调试和修改，确保程序运行正常。
2. 传感器与报警器测试：对传感器和报警器进行测试，确保其性能稳定可靠。
制作雨水报警器
制作雨水报警器
今天和大家分享如何用555定时器DIY雨水报警器，该电路在检测到雨时会发出大约40秒的哔声。
该电路使用555定时器。
该电路也可用于压力传感器或LDR检测光，将蜂鸣器部分稍加改动，既可以控制电动晾衣架自动收衣服，该电路简单，元器件便宜，很容易制作。
1、需要用到的材料和工具：
元器件：330欧姆电阻，1MΩ电阻- 3，330kΩ电阻- 3，10k欧姆电阻，100uF / 25伏电容，0.1μF陶瓷电容器，0.01uF陶瓷电容，LED，555定时器，10蜂鸣器，BC177，2针连接器公母，PCB板，电线和电池，塑料瓶- 2，焊锡棒，焊锡焊锡膏，绝缘胶带，剪刀及热胶枪。
水位控制器的制作
专业: 应用电子技术班级: 电子3112 学生签名:一、设计题目水位控制器的制作二、设计内容要求具体设计要求如下：（1）根据常识自拟详细设计要求，给出设计方案与详细论证；（2）画出系统原理图（用学过的软件绘图），及各单元模块的电路图；（3）自行采购元器件，对电路进行搭接调试与成品制作，要求自行设计外观，力求美观实用；（4）撰写设计论文（打印），要求格式、排版规范，页数不低于20页，字数不少于1万字，参考文献不低于10篇；（5）所需文献自行查找，在第一周制定设计计划，并按计划按时完成任务。
三、设计应完成的技术资料（1）整体方案的论证材料（2）各主要单元电路的详细设计资料（3）电路整体原理图，工作情况分析。
（4）对所做的产品作成本估算。
四、设计考核的主要知识与技能（1）训练考核学生的查阅相关资料的能力，网上查询和图书管查询。
（2）对学生的所学知识综合应用能力作以训练考核。
主要包括电子电路相关知识。
（3）训练考察学生的实际动手能力和市场调研能力。
五、设计时间: 2013 年 11月日至 2014年月日六、指导教师: 联系电话：毕业设计进度表和平时考核学生签名:班级:电子3112平时成绩:指导教师签名:指导教师评语和评分意见学生姓名:评语:评分:指导教师签名:年月日毕业答辩考核和毕业设计成绩学生姓名:1.答辩评语:评分:2.毕业设计成绩:根据学生平时表现、指导教师评语意见，经答辩小组考核，综合评定该生毕业设计成绩为。
答辩小组:组长签名组员签名年月日前言在日常生活中和工业生产中，水位控制装置有着广泛的应用，如水塔，楼房水箱等。
水位控制装置的形式有很多种，浮子开关式、行程开关式、电节点式、压力式、电子式、微机式等。
这些装置或多或少地存在着一些缺点：浮子开关式采用机械结构，维护起来不方便；微机式控制装置，虽然操作方便，但造价较贵。
本设计从实用性和经济性出发，设计了一种水位自动控制装置，该装置结构简单、维护方便、工作可靠、性能价格比优良，而且在不同程度上克服了其他方法的一些缺点，在多种场合下均可采用。
太阳能热水器水位报警器.
3.水位报警器的实物制作与实现
3.3水位报警电路的焊接与测 （1）水位较低时，红灯亮： 试 在将所需元器件购买齐全后， 开始电路布局，进行手动焊 接，焊接完成后利用keil软件 进行程序的编写，以完成水 位报警的功能，相关程序可 见论文附件，在此只展示硬 件电路的图片，如右图所示：
3.水位报警器的实物制作与实现
太阳能热水器水位报警器的设计
姓
名：**
指导老师： ***
专业：计算机通信工程
水位报警器设计的主要步骤
确定水位报警器设计的基本方案 进行水位报警器的仿真与实现
进行水位报警器的实物制作与实现
本设计在未来的发展趋势及扩展
1.水位报警器设计的基本方案
完成水位报警器的原理分析及电路初步设计 完成水位报警器的仿真 完成水位报警器的实物制作
（3）声光报警模块模
2.水位报警器的仿真与实现
2.2水位报警器仿真电路调试与 实现
水位报警仿真电路各个模块设计好后， 整体电路就如图C-14所示：仿真电 路制作好并确认无误后，根据B2 B1
B0不同的三种状态利用WAVE6000
软件编写相应程序（先关程序见论 文附件）来模拟完成水位报警功能。
2.水位报警器的仿真与实现
3.3水位报警电路的焊接与测 试 （2）水位居中时，绿灯亮 :
(3)水位较高时，黄灯亮：
4.本设计在未来的发展趋势及扩展
本次设计是一次普通的电子实验，没有太多的更好更新的科技元 素在里面，但我想随着科技的日新月异，此报警器一定大有发展 前途，并且会随人们的意愿向着智能化方向发展。 现在的报警器已不是一个单纯的报警装置，它已演变成一个集自 动上水与自动控温等智能化功能于一身的电气系统。在这种报警 系统中变压及整流系统更加完美，电压更加稳定，不受供电线路 电压不稳定的影响。所使用的元器件则更加精良，有更好的抗疲 劳强度，增长了系统的使用寿命。系统所使用的传感器已不再是 传统的石墨电极做成的电导式传感器，它装备了传感更加灵敏的 红外传感器。使得系统的性能更加优越。在系统的声光报警系统 中，报警器设计的更为人性化与智能化，比如声音报警的音乐是 可以随意控制的，能随着用户的要求而做出改变。这一系列的智 能化装置离不开科技的飞速发展。相信随着科技的不断发展，报 警系统以后必将更加人性化与智能化。
任务五 汽车水箱水位过低报警器的制作
• 例5-3组合电路如图5-16所示，分析该电路 的逻辑功能。
图5-16 例5-3电路图
解：（1）由逻辑图逐级写出逻辑表达式。 为了写表达式方便，借助中间变量P
• （2）化简与变换。因为下一步要列真值表，所以 要通过化简与变换，使表达式有利于列真值表， 一般应变换成与—或式或最小项表达式。
表5-13真值表
1．二—十进制编码（BCD码）
• 在数字电路中一般采用二进制数。用二进 制数表示十进制数的编码方式，称为二— 十进制编码，即BCD码。用一组（4位） 二—十进制码表示一位十进制数。
表5-1
几种常用的二－十进制码
2．字符码
• 目前广泛应用的表示字母、符号的二进制 代码是ASCII码。 • ASCII码采用7位二进制数编码，可以表示 128个字符。
表5-22 可控RS触了器的功能表
（三）JK触发器
• 表5-23 JK触发器的功能表
图5-27JK触发器的逻辑符号
• 例5-4设主JK触发器的初始状态为0，已知输入J、 K的波形图如图5-28，画出输出Q的波形图。 • 解：如图5-28所示。
图5-28 例5-4波形图
（四）D触发器
表5－24 D触发器的功能表
任务五 汽车水箱水位过低报 警器的制作
一、 数字电路基本知识
• （一）数字信号
（a）矩形波 图5-1数字信号
（b）尖顶波
图5-2 实际的矩形波
图5-3 正脉冲和负脉冲
（二）数制
• 数值可以表示长度、质量、表示数值大小 的各种计数方法，最常用的是十进制，它 有1，2，3……9十个数码，用来组成不同 的数，称为计数体制，简称数制。在数字 电路中采用二进制，还有八进制和十六进 制。
自制高位水箱低位显示水位声光报警装置
顶， 司炉人员必须经 常跑上跑下 观察 水箱 水位 ， 劳 动 强 度 较 大 。为 了解 决 上 述 问 题 ， 笔 者 自制 了淋 浴
水箱水位显示 （ 能 显示 高 １ ． ５ ｍ 的水 箱水 位 ） ， 及 高低
水位声光报警 ， 且能 自动给水箱上水 ， 使高位水箱始
ｏ
～
显示控制器水位显示信号 ，采用有记忆 的开关
线路 ，即实 际 水位 和显 示器 发光 二 极管 点亮 数 目相
： Ｖ
一
—
对应 ， 水位每升高 １ ２ ｍ ｍ左右 ， 发光二极管点亮数 目
图１ 交 流 变直 流 １ ２ Ｖ 电源
箱、 连通管、 浮筒、 控制器等组成。与现有技术相 比， 方便 了由于水箱设置较高 ， 在相对低位水箱水位 的观察 与监测 ， 从 而根据 水 箱水 温 变化 ， 及 时控 制 出水温度 。 同时 降低 了员工 的劳 动强度 ， 提 高 了工
作效 率 。
关键词 ： 高位 水 箱 磁 性 浮筒 方便 水位 监测 中图分 类号 ： Ｔ Ｕ９ 文 献标识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ — ８ ４ ９ ２ （ ２ ０ １ ３） ０ ４ — ０ ４ ９ — ０ ２
员工 洗浴 用水 温度 。
澡堂 ， 该澡堂 由热水锅炉供应洗浴用水 ， 由淋浴水箱 储存 。因现有 的水箱安放位置较 高 ，设置在离地面 ５ ｍ 以上 的锅 炉房 顶 部 。大峰 露 天煤 矿采 用 的是 ２ ４ ｈ
不 间 断工 作 ， 分 为三 班 轮换 ， 每班 ８ ｈ的工 作 性 质 ， 造 成 了洗 浴时 间 的不确定 。同时洗浴 员 工人数 又 多 ， 致 使水 箱 加水 频 繁 ， 水 位不 好 控 制 ， 所 以 司炉人 员 必 须
太阳能热水器水满告知器——电子科技制作案例
太阳能热水器水满告知器——电子科技制作案例太阳能热水器以其节能、安全、无污染等优点，深受众多家庭的青睐！但其水箱一般都安装在室外平房（或楼房）顶上，水满多是通过溢水管有水流出来进行判断的，这不仅增加了一根溢水管，而且容易造成水的浪费。
下面介绍的水满告知器，通过声响告知水箱加水已满，省掉了溢水管，方便而实用。
弄懂工作原理图13-1所示是采用分立元器件组成的太阳能热水器水满告知器电路图。
水位电极a和水箱的金属外壳b构成了水满探测电路；晶体三极管VT1、VT2等构成了互补型音频自激振荡电路，其正反馈回路由电阻器R2和电容器C1构成。
图13-1 太阳能热水器水满告知器电路图加水时，闭合电源开关SA，由于a、b间呈开路状态，晶体三极管VT1、VT2无偏流而截止，故振荡电路不工作，扬声器B无声。
当注入水箱的水达到限定容量时，水面与水位电极a接触，晶体三极管VT1通过电阻器R1、水位电极a、水的电阻（约几千欧姆）和水箱金属外壳b，从电池G的正端获得合适偏流，振荡电路立即起振，扬声器B就会发出响亮的“嘟嘟”声，来告诉主人：水满了，快关进水阀！电路中，振荡频率主要取决于电阻器R1和电容器C1的时间常数t=R1·C1，故增减电阻器R1的阻值或电容器C1的容量，就可以改变扬声器B发声的音调。
C2为交流旁路电容器，主要用来减小电池G 的交流内电阻，使扬声器B发声更响亮，并相对延长电池的使用寿命。
准备好元器件图13-1所示电路中的各元器件采购清单见表13。
表13 元器件清单续表制作与使用图13-2所示是采用分立元器件组装水满告知器所用的印制电路板接线图。
印制电路板可用刀刻法制成，实际尺寸约为30mm×30mm。
用模拟声集成电路组装水满告知器时，不必另外再加工制作印制电路板，只要按图13-2所示以模拟声集成电路A为基板、扬声器B、电池架等为支架，进行焊接即可。
但焊接时注意：电烙铁外壳一定要良好接地，以免交流感应电压击穿模拟声集成电路A内部的CMOS电路。
任务五汽车水箱水位过低报警器制作
3．异或门
• 式 LA_B__A_B的逻辑运算称异或运算。 • 记作 LAB
表5-9异或门逻辑状态表
图5-13 异或门逻辑符号
任务五汽车水箱水位过低报警器制 作
三、 组合逻辑电路
• 逻辑电路按功能分为组合逻辑电路和时序 逻辑电路两大类。将基本逻辑门电路组合 起来，就构成组合逻辑电路，简称组合电 路。
一、 数字电路基本知识
• （一）数字信号
（a）矩形波
（b）尖顶波
图5-1数字信号
任务五汽车水箱水位过低报警器制 作
图5-2 实际的矩形波
任务五汽车水箱水位过低报警器制 作
图5-3 正脉冲和负脉冲
任务五汽车水箱水位过低报警器制 作
（二）数制
• 数值可以表示长度、质量、表示数值大小 的各种计数方法，最常用的是十进制，它 有1，2，3……9十个数码，用来组成不同 的数，称为计数体制，简称数制。在数字 电路中采用二进制，还有八进制和十六进 制。
输出
A2 A1 A0 000 001 010 011 100 101 110 111
任务五汽车水箱水位过低报警器制 作
用门电路实现逻辑电路
图5-19 3位二进制编码器
任务五汽车水箱水位过低报警器制 作
2．二—十进制编码器
• 二—十进制码由四位数组成。
•表5-17 8421BCD码编码器真值表
任务五汽车水箱水位过低报警器制 作
表5-13真值表
任务五汽车水箱水位过低报警器制 作
• （3）由表达式列出真值表，见表5-13。经 过化简与变换的表达式为两个最小项之和 的非，所以很容易列出真值表。
• （4）分析逻辑功能 • 由真值表可知，当A、B、C三个变量不一
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自制水位报警器
水位报警器广泛应用与生产、生活中、社会防护中：
在社会防护中的应用：洪水水位报警器。
（通过感应水位的高低，感知是否有洪水，进行及时的洪水的防护）
在工业上的应用：锅炉自控报警器。
（通过感应锅炉中的水位高低，进行及时反馈，避免锅炉满水、缺水发生事故）
在生活中的应用：用于洗澡放水，给家用蓄水池蓄水等（通过感应水位是否达到设定的水位线，通过亮灯及响铃的方式告知人们从而避免浪费水）
问题：
1.用电安全问题？
答：通过改进电路，使用两个串联电路通过电磁铁连接，保证用电安全。
改进方案：
1 2
如图为改进后的水位报警器的部分电路图，另一部电路为反馈电路，即当2电路形成回路，红灯亮、蜂鸣器响的时候，通过反馈回路使其停止放水。
工作原理：当水位没有到达设定的水位线时,电源1部分的电路处于断路状态,电磁铁没有磁性,接触块在弹簧弹力的作用下,与其上面的触点接通，电路2处于断路，指示灯及蜂鸣器无反应；当水位上升，上升到设定的水位线时，电源1
部分反馈
的电路接通,电路中有电流,此时电磁铁产生了磁性,把接触块吸下来,使右侧的电源2组成的电路接通,红灯亮、蜂鸣器发出声音，告知人们水满了。
并通过反馈电路进行停止放水。
优点：1采用两个串联电路通过电磁继电器的进行连接保证用电安全；2.电路中除了使用指示灯外还加入了蜂鸣器作为报警器，使报警信号更明显。
3.通过反馈电路实现水位自动控制。