基于单片机的水位控制系统开题报告
基于单片机的水塔水位自动控制系统的设计【开题报告】
开题报告电气工程及其自动化基于单片机的水塔水位自动控制系统的设计一、课题研究意义及现状不论社会经济如何飞速，水在人们正常生活和生产中起着重要的作用。
一旦断了水，轻则给人民生活带来极大的不便，重则可能造成严重的生产事故及损失，从而对供水系统提出了更高的要求，满足及时、准确、安全充足的供水。
如果仍然使用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，由此必须进行自动化控制系统的改造。
从而实现提供足够的水量、平稳的水压、水塔水位的自动控制有设计低成本、高实用价值的控制器。
该设计采用分立的电路实现超高、低警戒水位处理,实现自动控制,而达到节能的目的,提高了供水系统的质量。
本次课题的研究意义：1.通过这次的设计，更加深了对单片机理论方面的理解。
2.掌握单片面的内部模块的应用。
3.了解和掌握单片面应用系统的软硬件的设计过程，方法及实现。
4.通过这次的商讨也培养了我独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。
5.通过外文翻译在一定的程度上加强了我的阅读能力。
水箱水位控制系统的技术已比较成熟,有简单机械式控制装置的系统,也有复杂控制器控制的系统。
目前对水箱水位控制的系统大致可分为以下2种:(1)机械式控制系统。
机械式控制系统结构简单、成本低廉。
但这种控制装置故障多,误动作多,且只能单独控制,与计算机进行通信较难实现。
(2)交流调压/变频调速控制系统。
该系统是通过安装在水泵出口管道上的压力传感器,把出口压力变成标准工业电信号的模拟信号,经过前置放大、多路切换、A/D变换成数字信号传送到单片机,经单片机运算和给定参量的比较,进行PID运算,得出调节参量;经由D/A变换给调压/变频调速装置输入给定端,控制其输出电压变化,来调节电机转速, 以达到控制水箱水位的目的。
二、课题研究的主要内容和预期目标随着城市高层建筑供水问题的日益突出，保持供水的自动控制、提高供水质量是相当重要的；同时要求保证供水的可靠性和安全性。
开题报告-基于单片机的液位控制系统设计
毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文)题目：基于单片机的液位控制系统设计学院：化工自动化学院学号： 1201专业班级: 101学生姓名：指导教师：20年月 7日一、课题基本情况1。
课题的来源及选题的依据随着我国的国民经济与生活水平的发展，各个行业对自动化的需求也日益增加，为减少污染、节约资源，单片机的控制技术得到了广泛的应用。
无论是在工业生产中，还是在其他行业，水都是人们生活中不可或缺的资源,大部分都会使用到水箱，水箱里的水位控制就是最重要的问题了，以前都会有专门的人看管，既浪费人力、财力,又不能准确的判断水位高低。
所以以单片机控制水箱的水位就得到了广泛应用。
在工农业生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的水位进行自动控制。
比如自动控制冰箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进水控制等.虽然各种水位控制的技术要求不同、精度不同，但是基本的控制原理可以归纳为一般的反馈控制方式，他们的主要区别在于检测水位的方式、反馈方式、以及控制器上的区别.目前我国在单片机测量和控制装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩，总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期，经调查,更多科研研究在这方面开展的工作更看重的是理论和算法，数年来这方面的研究的论文较多，但着重生产实际的很少。
本论文将致力于改善这一状况，解决生产生活所可能遇到的普遍性问题,为设计者提供参考。
2. 国内外的研究动态及水平一些发达国家在单片机新型系统研究、制造和应用上，已积累了很多经验，奠定了基础，进入了国际市场。
我国在新型测控装置与系统研究、制造、应用和经验上,与其他发达国家相比还存在差距,但是我国的研究人员已经克服很多困难，并在不断地摸索中前进，有望在相关领域赶上甚至超过发达国家的技术水平，这是发展趋势。
液位测量的方法比较多，依据测量方式的不同可分为接触式与非接触式两种类型。
1。
接触式测量法接触式测量法是指测量用传感器直接与容器内存储液体相接触，从而获得测量参数的方法。
基于单片机的水温水位控制系统设计
四、结论
基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有结构简单、成本低、可靠性 高等优点。通过实时监测和控制水箱的水位和水温，可以满足不同用户的需求。 此外，通过优化系统的硬件设计和软件设计，可以进一步提高系统的性能和可靠 性。这种系统不仅可以应用于家庭用水领域，也可以应用于工业生产中的液体控 制，具有广泛的应用前景。
1、抗干扰设计
由于环境因素和设备本身的影响，系统可能会受到干扰。因此，需要在硬件 设计和软件设计中加入抗干扰措施，如滤波电路、软件去抖动等。
2、节能设计
为了降低系统的功耗，可以在软件设计中加入休眠模式和唤醒模式。当系统 不需要工作时，可以进入休眠模式，降低功耗。当有数据需要处理时，系统被唤 醒，进入工作状态。
2、软件设计
系统的软件设计主要实现以下功能：数据的采集、处理、显示和控制。首先， 单片机通过水位传感器和水温传感器采集当前的水位和水温数据。然后，单片机 对采集到的数据进行处理，判断水位和水温是否正常。如果异常，则启动相应的 执行机构进行调节。最后，单片机将处理后的数据通过显示模块进行显示。
三、系统优化
六、结论
本次演示设计了一种基于单片机的水温水位控制系统，实现了温度和水位的 自动检测、调节和控制。该系统具有成本低、可靠性高、易于实现等优点，同时 支持远程控制和节能模式等功能。在家庭、工业和科学研究中具有广泛的应用前 景。
参考自动化技术的普及，智能化设备在日常生活和工业生产中 的应用越来越广泛。其中，基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有重要 应用价值。这种系统可以实现对水箱水位和水温的实时监测和控制，以适应不同 的应用需求。
系统软件采用C语言编写，主要包括以下几个部分：数据采集、数据处理、 控制输出和远程通信。
1、数据采集：通过I/O端口读取DS18B20和超声波水位传感器的数据。
基于AT89C51单片机的水位控制系统的课程设计报告书
基于单片机的水位控制系统设计目录1概述 (3)2设计的基本任务和要求 (5)2.1基本功能 (5)2.2塔水位控制原理 (5)2.3系统硬件总体方案 (6)3控制系统方案设计 (6)3.1系统硬件方案 (6)3.2核心芯片 AT89C51 单片机 (7)3.3系统软件总体方案 (8)4.Proteus 设计与仿真 (10)4.1 元器件清单 (10)4.2 基于单片机水位控制原理图5 (11)4.3 基于单片机的水位控制PCB 图 6 (11)4.4 水位检测的主程序 (12)4.5 实验仿真结果 (16)4.6 结语 (16)5 设计体会 (17)参考文献 (18)1概述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。
液体的液位的自动控制,是近年来新开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合的产物 ,工程作业采用的是微机控制和原有的仪表控制,微机控制有以下明显优势 :1)直观而集中的显示各运行参数,能显示液位状态。
2)在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数 ,可以方便的改变液位的上限、下限。
3)具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。
单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。
单片机自问世以来 ,性能不断提高和完善 ,体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。
基于单片机的水位检测与控制系统(word文档良心出品)
电子信息工程实验教学中心《综合课程设计》设计报告完成日期：2015/6/30目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 项目研究背景及意义 (2)1.2 课题现状32 总体设计方案及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 设计原理 (4)3.2 设计方案 (5)3.3 传感器模块 (5)3.3.1 传感器的选择 (5)3.4 系统工作原理......................................................... 错误！未定义书签。
3.5 水位显示电路 (7)3.6 外部晶振时钟电路的设计 (7)3.7 时钟电路的设计 (8)3.8 自动报警电路 (8)3.9 中央处理器模块 (9)3.10 继电器控制模块 (9)3.11 水位检测系统仿真图 144 软件设计 (13)4.1 主程序工作流程图 (13)5 总结 (15)6 参考文献 (15)附录 (16)附件1：原理图 (16)附件2：仿真图 (16)附件3：元件清单 (17)附件4：程序........................................................................... 错误！未定义书签。
摘要随着社会的发展，科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活，单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势，以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。
该课程设计的题目是基于单片机的水塔水位控制，在此水塔水位控制系统中，检测信号来自插入水中的4个金属棒，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，及时关断电机电源，发出声、光报警信号。
其目的在于对单片机技术的应用，由单片机实现自动运行，使水塔内水位始终保持在一定范围，以保证连续正常地供水。
开题报告(基于单片机的水位控制系统)
基于单片机水位自动控制系统工作流程如下：当水塔中的水在低水位时，水位探测传感器送给单片机一个高电平，然后单片机驱动水泵加水和显示系统使红灯变亮；当水位在正常范围内时，水泵加水，绿灯亮；当水位在高水位时，单片机不能驱动水泵加水，黄灯亮。
硬件设计：系统硬件部分设计将采用模块化设计方法，根据预实现的功能不同，将系统划分为多个模块，如：电源电路、水位探测传感电路、稳压电路、单片机系统、光报警显示电路、继电器控制水泵加水电路、以及高塔模型等
指导教师签名：年月日
开题指导小组意见
组长签名：年月日
海南大学
本科生毕业论文（设计）开题报告
题目
基于单片机的水位控制系统
学生姓名
***
学号
******
学院
信息科学技术学院
专业年级
07电子信息工程
指导教师
****
职称、学历
****
计划完成时间
பைடு நூலகம்2011年5月
一、 选题的目的、意义（理论、现实）和国内外研究概况
由于自动化技术在工矿企业的广泛运用,水位自动控制技术越来越频繁地进入到自动控制系统设计者的视线.
统中信号的长线传输问题.软件方面采用看门狗.
进度安排：2010年2月至2011年3月资料搜集，列出提纲。
2011年3月至2011年4月提交初稿。
2011年4月至2011年5月征询各方面建议，修改并终稿。
三、本课题的重点、难点，预期结果和成果形式
本设计中重难点为：
1.系统硬件的选择.
2.控制算法的设计.
1.软件设计:为实现对水位的自动控制,必须妥善设计控制算法.建立水位被控制对象的数学模型.
基于单片机的水位控制系统开题报告
2、方案设计
当水箱水位低时，起动水泵给水，水位上升到水位上限时，停止供水。当水箱水位低于水位下限时，起动水泵。
报警控制如下：
当水位高与水位上限旳时候，由传感器发送信号给单片机，单片机控制水泵停止运作，系统水位高报警。当水位低于水位下限旳时候，由传感器发送信号，单片机控制水泵开始运作，系统水位低报警。
使用单片机实现水位控制具有较高旳使用价值和稳定性好等特点。运用水旳导电性能实现对水位旳测量，可以有效地保证水位旳自动控制，能更好地对水位进行自动化控制，防止了工作人员在现场进行测检操控，以便了工作人员对水位旳控制，控制以便且系统稳定性能好。单片机具有了不仅体积小，安装以便，功能较齐全等长处，并且有很高旳旳性价比，应用前景广阔，同步有助于发现也许存在旳故障，通过微机实现给水系统旳自动控制与调整，维持稳定系统，保证安全经济运行。本次设计就是采用AT89S52单片机为关键旳一种基于单片机旳水位控制系统 ，具有较高旳使用价值和优越性。
论文题目
基于单片机旳水位控制系统
一、选题背景和意义
伴随社会经济旳飞速发展，人口密度旳不停增长，水资源旳运用率与节省用水意识就相对越发重要了。水位控制被广泛地应用在平常生活和工业上，通过对水位旳控制对外供水以满足需要，其水位控制具有普遍性。水资源一直都在人们平常生活和生产中起着至关重要旳作用，忽然断水，不仅会给人们旳生活带来大大旳不便，并且假如长时间缺水，则很有也许导致严重旳自然灾害甚至更大旳损失。因此，供水系统往往是建筑、生产或企业中最重要旳基础设备之一。供水旳重要问题是塔内水位应一直保持在一定范围，防止“空塔”、“溢塔”现象发生。当水位抵达水位下限时自动启动电机，给供水；在水位到达水位上限旳时候自动关闭电机，停止供水。并能在供水系统出现异常旳时候可以发出警报，以及时排除故障，随时保证旳对外旳正常供水作用。
单片机水位检测开题报告
第三，完成水塔水位自动检测及控制实验。
三、任务完成的阶段内容与时间安排
1．第1-2周查阅参考文献，搜集论文相关数据与资料，明确论文的主要内容、基本要求等，按照任务书与指导老师意见，完成开题报告、文献综述等。
2．第3-10周主体的撰写工作，完成毕业论文初稿。
3．第11-12周修改毕业论文初稿，最终完成毕业论文终稿，并准备参加院、校的论文答辩工作。
（四）在确定零件清单时，与小组成员和指导老师进行沟通，并吸取改进意见。
二、设计的目的、要求、思路与预期成果
（一）设计的目的
水位自动控制无论在工业控制和日常生活中都有广泛的应用，大到水库，小到热水器都需要水位的自动控制系统，在电子技术飞速发展的今天仍有许多地方采用人工控制水位，这样既浪费了大量的人力物力资源而且可靠性也远不如自动控制，单片机控制成本低廉，精确度高，可靠度高，通用性强，稍作改造即可在不同环境下使用。所以我决定使用所学的机械和电路控制原理设计出基于单片机的水箱水位自动控制、显示和报警的系统。
硬件设计：电源电路、水位探测传感电路、稳压电路、单片机系统、报警电路、液晶显示电路、继电器控制水泵加水电路、以及水塔模型等。
软件设计：设计控制算法，建立水塔水位数学模型。
具体流程如图：
（四）预期成果
通过水塔水位自动检测及控制系统设计，预期达到的成果如下：
第一，独立完成做出物水箱水位自动检测及控制系统实物。
（2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题；
要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。
郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告
课题名称
水塔液位自动检测与控制
课题来源
学生建议
课题类型
AX
指导教师
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11月1日～12月21日，指导教师与学生见面,指导学生选题,初步查找,收集相关资料。 指导教师下达毕业论文(设计)任务书,制定毕业论文(设计)相关计划。
3月1日～3月25日，上网查阅资料、图书馆查看书籍，进行现场实际调研，剖析设计需求；完成设计技术方案的比较、选择，指导教师审核；
本系统与PLC控制系统相比较大大降低了使用成本，提高了控制运行速度。根据仿真模拟运行的结果表明，该系统能很好的运行，将液位控制在给定的范围内，对过高和过低的水位进行实时安全警报，稳定性能好，容易操作和控制，保证了生产的正常运行。
2、国内外研究现状、发展动态
现阶段的智能基于单片机的水位控制系统 设计中最常采用的三种手段可实现上述功能：PLC基于单片机的水位控制系统 ；单片机智能水位控制；光纤传感器在水位检测中的应用研究。基于单片机的成本相对于其他两个控制系统较低，所以当前单片机控制水位的研究占据了市场的主导位置。单片机基于单片机的水位控制系统 以其自动化控制系统的安全优势，不仅大量使用于工业生产领域，并且开始慢慢深入到一些民用水箱产品。但是目前阶段，要应用到农村当中，因为它的成本问题，还是无法普及各个地方。比如把一台纯手工家用水箱设计成自动化控制的水箱，从硬件的设计和铺设，对于民用化产品实施的性价比较高。因此大规模的使用仍受到经济上的限制。但是，从长远来看，随着自动化技术的改进和硬件成本的降低，以及人们对资源浪费的重视。水箱控制系统仍然有大规模推广的前景。
我国仍然处于生产型发展中国家，所有几乎在能源相关的所有领域中，水箱是比不可少的部件。它性能的优良与否关系直接关系到企业的生产安全和效益。
目前市场上在用的水位控制方式主要有以下几种：
（1）外置水压式水位控制：其工作原理是利用水箱内水的自身压力转化为力矩,利用自来水的压力膨胀,结合杠杆原理制作而成.可实现水箱的全自动进水控制。该控制阀水位调节范围广，使用水位调节范围是0~3m; 3~6m；6~10m(三种阀)的水位高度；使用调节压力范围是0~0.2Mpa。对自来水有减压作用，洗澡时易调节水温，节水。
论文题目
基于单片机的水位控制系统
一、选题背景和意义
随着社会经济的飞速发展，人口密度的不断增加，水资源的利用率与节约用水意识就相对越发重要了。水位控制被广泛地应用在日常生活和工业上，通过对水位的控制对外供水以满足需要，其水位控制具有普遍性。水资源一直都在人们日常生活和生产中起着至关重要的作用，突然断水，不仅会给人们的生活带来大大的不便，而且如果长时间缺水，则很有可能造成严重的自然灾害甚至更大的损失。因此，供水系统往往是建筑、生产或企业中最重要的基础设备之一。供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。当水位到达水位下限时自动启动电机，给供水；在水位达到水位上限的时候自动关闭电机，停止供水。并能在供水系统出现异常的时候能够发出警报，以及时排除故障，随时保证的对外的正常供水作用。
2、方案设计
当水箱水位低时，起动水泵给水，水位上升到水位上限时，停止供水。当水箱水位低于水位下限时，起动水泵。
报警控制如下：
当水位高与水位上限的时候，由传感器发送信号给单片机，单片机控制水泵停止运作，系统水位高报警。当水位低于水位下限的时候，由传感器发送信号，单片机控制水泵开始运作，系统水位低报警。
关键词：单片机水位控制
方案：单片机控制方案设计
1、设计思路
用单片机做水箱水位控制这个设计核心也是传感器，将信号传送到单片机，单片机再将信号输出给电机，来完成设计的要求工作。
主要分三块：单片机本身一块；传感器；电机控制一块。
本毕业设计因为控制比较简单，不易出错，而且从经济方面来讲，单片机便宜，所以这次我选用单片机来完成设计。
使用单片机实现水位控制具有较高的使用价值和稳定性好等特点。利用水的导电性能实现对水位的测量，可以有效地保证水位的自动控制，能更好地对水位进行自动化控制，避免了工作人员在现场进行测检操控，方便了工作人员对水位的控制，控制方便且系统稳定性能好。单片机具备了不仅体积小，安装方便，功能较齐全等优点，而且有很高的的性价比，应用前景广阔，同时有助于发现可能存在的故障，通过微机实现给水系统的自动控制与调节，维持稳定系统，保证安全经济运行。此次设计就是采用AT89S52单片机为核心的一种基于单片机的水位控制系统 ，具有较高的使用价值和优越性。
（2）电极式水位控制：使用多个电极线与水面接触，探测水位。最明显的优点就是成本低廉。
（3）液位变送器+智能控制器方式：属于模拟量控制，可以实时显示水位数值，对于水位失控或设备故障可以提前预警。集成了双泵智能控制，控制系统接线简单。可设高、低、超高、超低四点控制，控制点（水面位置）在控制器上设定，极其方便。智能控制器可与电脑联网，可以远程监视水位及设备运行情况。是从工业控制系统移植而来，稳定可靠。
相比于发达国家在单片机新型系统研究、制造和应用上，他们的经验丰富，技术趋于成熟。我国在新型测控装置与系统研究、制造、应用和经验上，与发达国家相比还存在差距。
3、研究的内容及可行性分析
该设计的目的是应用单片机控制技术，以AT89S52单片机为核心控制，实现了水位检测功能、水位控制功能、报警功能。该系统操作方便、性能良好。
目前，控制水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制实现自动运行，使内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。随着我国单片机开发技术的逐渐成熟，单片机具备了高集成度，体积小，高可靠性；控制功能强；低电压，低功耗；易扩展和单片机生产成本低的优点。所以，基于单片机的基于单片机的水位控制系统 应用到中小型以及民用产品有着交大的发展空间。
基于单片机对水箱水位的控制我将它分为三块：
（1） 信号接收
（2） 信号处理
（3） 信号输出
四单片机。
2、Pcb图的布局,需要多次修改才会变得合理。
3、如何处理水位检测产生的干扰信号。
五、研究方法
通过行动研究法，查阅相关资料在导师的指导下，逐步完成作品和毕业论文。