课程设计-单片机水塔水位控制
目录第一章系统整体设计说明 (1)第二章整体设计方案 (2)第三章设计系统方框图与工作原理 (3)3.1工作原理： (3)3.2系统结构框图: (4)第四章硬件设计及说明 (5)4.1硬件设计说明: (5)4.2水位控制硬件设计： (5)4.3故障及水质监测硬件设计： (7)4.4 水位显示硬件设计原理图： (7)第五章软件设计与说明（包括流程图） (8)5.1 软件设计： (8)5.2 软件设计流程图： (10)第六章调试步骤、使用说明 (13)第七章设计总结 (15)参考文献 .................................................. 错误!未定义书签。
附录 (17)第一章系统整体设计说明现代传感技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术和新工艺、新材料的发展为智能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。
在工业、国防、科研等许多应用领域，智能检测系统正发挥着越来越大的作用。
检测设备就像神经和感官，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息，成为人们认识自然、改造自然的有力工具。
现代的广义智能检测系统应包括一切以计算机（单片机、PC机、工控机、系统机）为信息处理核心的检测设备。
因此，智能检测系统包括了信息获取、信息传送、信息处理和信息输出等多个硬、软件环节。
从某种程度上来说，智能检测系统的发展水平表现了一个的科技和设计水平。
本课题研究的容是“水塔水位控制系统”。
水位控制在日常生活及工业领域中应用相当广泛，而以往水位的检测是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化进行监测，用有线及时把水位变化情况报知主控室。
然后主控室再开动电机进行给排水。
很显然上述重复性的工作无论从人员、时间和资金上都将造成很大的浪费。
同时也容易出差错。
因此急需一种能自动检测水位，并根据水位变化的情况自动调节的自动控制系统，我所设计的就是这方面的课题。
水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。
本设计采用单片机进行主控制，在水水塔上安装一个自动测水位装置。
利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用单片微机对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、控制及故障报警及显示水位等功能。
第二章整体设计方案本设计用80C51单片机为核心，由于单片机I/O管脚能够使用的只有P0口，而设计的要利用引脚输入信号并对信号进行处理，并且要输出水位显示，故障报警，污水报警，启动停止水泵等功能，这样一来我们只用单片机的P1引脚是远远不够的，（单片机的P1,P2和P3的部分引脚不能用来信号的输入输出）因此我利用8255A对其引脚进行扩展，通过8255A的PC口进行信号的输入并利用8255A的PA口连接两个数码管来显示实际水位，当水位在不同的位置时利用程序控制将在数码管上显示这段时间的水位。
并利用延时子程序来延时，延时时间1S，每间隔1S系统将进行一次水位检测，当水位低于下限水位时将通过PC口输入信号并由8255A将信号送到单片机，通过单片机来控制水泵工作，同样当水位上升到上限水位时将通过PC口输入信号并由8255A将信号送到单片机，通过单片机的P1.6口来控制停止水泵工作，当处于上下线之间是保持原有状态，并且此设计我还设计故障报警和水质检测，当检测到故障时通过PC口输入信号并由8255A将信号送到单片机，再由单片机的P1.5和P1.7口输出信号到发光二极管，通过二极管和水质有问题时我通过发光二极管来显示，同时停止系统工作。
水位显示我设计的是动态的，因此在设设计时我要设计一个延时子程序，延时时间2ms，通过延时子程序经过一段时间间隔后，再调用显示子程序。
通过这种反复调用来实现LED 显示器的动态扫描。
第三章设计系统方框图与工作原理3.1工作原理：我们可以设置水位的上下限，在正常情况下，应保持水位在上下限之间。
为此，在水塔的不同高度安装3根金属棒，以感知水位变化情况。
其中，A棒处于下限水位，B处于上限水位，G浮球在上下水位之间，它可以在水面上浮动。
水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动，以达到水位控制之目的。
供水时，水位上升，当达到上限时，由于水的导电作用，G棒连通+5V。
因此，A、B两端均为1状态，这时应停止电机和水泵的工作，不再給水塔供水。
当水位降到下限时，A、B棒都不能与G棒导电，因此A、B 两端均为0状态。
这时，应启动电机，带动水泵工作，給水塔供水。
当水位处于上下限之间时，G棒与A棒导通，因此B棒不能与G 棒导通，A端为1状态，B端为0状态。
这时，无论是电机已在带动水泵給水塔供水，水位在不断上升，或者是电机没有工作，用水使水位在不断下降，都应继续维持原有的工作状态。
为了满足本次课程设计的要求，我们还要显示上下限水位之间的几个数值，其电路的接法和A棒和B棒一样，都是接一个电阻然后接地，然后将端口接到单片机上，通过单片机与显示器连接，以显示不同的水位值。
由于本次课程设计不需要动态显示所以只需要一个显示器即可。
3.2系统结构框图:该方案以单片机为核心，配以一定的外围电路和软件，以实现水塔水位控制的功能。
它由硬件部分和软件部分组成。
系统设计方案的硬件电路设计框图如下图1所示。
图3.1第四章硬件设计及说明4.1硬件设计说明:此设计也可以用PROTEUS来进行仿真，我们可以在此软件中仿真有点繁琐，我的硬件仿真是在试验台上进行的，但基本接线与下图2一样，由于试验台上没有水泵，我就用发光二极管来代替水泵，通过二极管是否发光来显示出水泵是否工作。
用80C51设计一个单片机最小控制系统。
其中PC0接水位上限传感器；PC1接水位下限传感器；PC4输出后接光电耦合器，用来检测水的质量，P1.6输出后通过继电器控制水泵工作；P1.5输出后接LED，当出现故障是LED发亮；P1.7输出后接LED，当水出现浑浊时LED发亮。
4.2水位控制硬件设计：用导电片、导线等设计一个水塔水位传感器。
其中A电极置于水位2m 处经4.7K下拉电阻接8255A的PC1口，B电极置于水位12m处经4.7K下拉电阻接8255A的PC0口，C电极置于水位4m处经4.7K下拉电阻接8255A的PC2口，D电极置水位6m处经4.7K下拉电阻接8255A的PC4口，E电极置于水位8m处经4.7K下拉电阻接8255A的PC5口并将它们全部接地。
再设计一个导电浮球G并在浮球上接+5V电压。
设计一个单片机至水泵的控制电路。
要求单片机与水泵之间要用光电耦合器和继电器控制，计算出LED限流电阻，接好继电器的续流二极管。
硬件仿真图如下：图4.14.3故障及水质监测硬件设计：利用光电传感器测出水的浑浊度并转换成电压与标准水质所得电压做与比较，通过PC3口接入单片机。
利用发光二极管来显示。
硬件仿真图如下：图4.24.4 水位显示硬件设计原理图：利用单片机与8255A连接，将显示水位信号通过8255A的PA口送到数码管进行显示。
而我们通过单片机的P1.0和P1.1来控制两个LED管硬件仿真图如下：图4.3第五章软件设计与说明（包括流程图）5.1 软件设计：一个应用系统，要完成各项功能，首先必须有较完善的硬件作保证。
同时还必须得到相应设计合理的软件的支持，尤其是单片机应用高速发展的今天，许多由硬件完成的工作，都可通过软件编程而代替。
甚至有些必须采用很复杂的硬件电路才能完成的工作，用软件编程有时会变得很简单，如数字滤波，信号处理等。
因此充分利用其部丰富的硬件资源和软件资源，采用MCS—51汇编语言和结构化程序设计方法进行软件编程。
这个系统程序由主控程序、延时子程序，显示子程序组成。
其中主控程序是核心。
由它控制着整个系统程序的运行和跳转。
流程图如图5所示。
包括系统初始化，数据处理，故障报警等。
软件设计的具体步骤如下：①当水位低于A时，由于极棒A和G、B和G之间被空气绝缘，PC1和PC0得到低电平，全置0，单片机控制电路使P3.0置零，继电器吸合，启动水泵向水塔灌水；②当水位高于A低于B时，PC1置1，PC0置0，继电器常开触电自保，因此升到A以上时，继电器并不立即释放，电极仍然供水；③当水位达到B时，PC0 、PC1均置1，单片机控制电路使P3.0置1，继电器释放，水泵停止工作；④用水过程中，水位降到B以下，PC0置0，PC1置1，维持原状，电机不工作，直到降到A以下，如此循环往复。
系统出现故障时，由P1.8置零，输出报警信号，驱动一支发光二极管D1进行光报警。
⑤用水过程中，当光电传感器检测到水质有问题时，此时由P1.7口置零，输出报警信号，驱动一支发光二极管D2进行光报警。
若水泵工作则停止工作。
5.2 软件设计流程图：流程图1：下图2主要实现的是控制水泵是否工作，故障检测，水质检测的功能。
图5.1如下图3是显示水位的子程序设计流程图，我们可以通过下面的子程序来显示水位，此时若水位低于A导电片下我将其LED显示水位为00，这是水泵工作，若水位低于C导电片下我将其LED 显示水位为02，若水位低于D导电片下我将其LED显示水位为04，若水位低于E导电片下我将其LED显示水位为06，若水位低于B导电片下我将其LED显示水位为08，若水位高于和等于B导电片时我将其LED显示水位为12，停止水泵工作。
图5.2第六章调试步骤、使用说明1)硬件的调试机器故障排除硬件的调试在上电后的工作是不是正常，主要包括不插单片机的调试和插上单片机的检测。
2) 无单片机的调试无单片机调试主要检查电路工作是否正常，调试数码管是否点亮，显示数据是否正确，具体步骤如下：A：打开电源，将输出电压调到5伏，然后关闭电源。
B：将电路板的火线与电源正极相连，地线与负极相连。
C：打开电源，用万用表检测电路板是否有输出电压，如果有就是好的，没有就要检测是否有短路。
D：电路检查完后，关闭电源，用一根导线与电源负极相连，然后打开电源，用导线的另一端逐个与P0、P2口的管脚接触，看数码管显示是否正确。
调试过程中遇到的问题及解决办法：（1）上电后，用导线一端接低电平，另一端逐一连接P0、P2管脚，数码管显示不正常，检测后发现管脚有短路现象，将短路管脚重新焊接后，显示正常。
（2）反复调试几次后，发现电路不稳定，有时没反应。
仔细分析后，觉得是稳压管有问题，拆除后直接接5V电压源，问题解决。
（3) 有单片机的调试加上单片机，目的是看单片机能否正常工作，有效地控制显示数据。
编写一个小程序，烧入芯片中加点调试。
将编好的程序进行编译，即将*.ASM文件转化为*.BIN文件，然后烧入片子。
程序的编译和烧入将在以后介绍。
把单片机AT89C51接入底座插入底座，加电，看各位显示是不是正确。
用复位键看显示是否正确，如果稳定，表示调试成功。
单片机课程设计 水位自动控制
河南机电高等专科学校电气工程系电子课程设计报告设计题目：水位自动控制专业：电机与电器班级：101 班学号：姓名：指导教师：设计时间：2012-6-25微控制器技术课程设计任务书设计题目：水位自动控制7设计时间：2012.6.7——2012.6.19设计任务：在Proteus中画出原理图或使用实物，编制程序，实现以下功能：1、使用LED数码管显示当前水位；2、使用按键模拟水位开关；3、可以设定水位上、下限，到达或超过温度上限时，电机停止转动；到达或超过温度下限时，电机开始转动。
背景资料：1、单片机原理与应用2、检测技术3、计算机原理与接口技术进度安排：1、第一天，领取题目，熟悉设计内容，分解设计步骤和任务；2、第2-3天，规划设计软硬件，编制程序流程、绘制硬件电路。
3、第4-6天，动手制作硬件电路，或编写软件，并调试。
4、第7天，中期检查。
5、第9-10天，完善为完成内容，书写设计报告。
6、第11天，提交设计报告，整理设计实物，等待答辩。
7、第12天，设计答辩。
题目：水位自动控制一、设计目的1、掌握51单片机的基本硬件结构及工作原理。
2、熟悉关于51单片机系列的程序编写，并学会基本程序的设计。
3、了解51系列单片机的有关控制系统的相关知识。
4、学会将理论赋予实践，逐步掌握运用理论知识解决实际问题的方法。
二、设计要求在Proteus中画出原理图或使用实物，编制程序，实现以下功能：1、使用LED数码管显示当前水位；2、使用按键模拟水位开关；3、可以设定水位上、下限，到达或超过水位上限时，电机停止转动；到达或超过水位下限时，电机开始转动。
4、设置声光报警系统，当水位过低或满水位时，相应报警指示灯闪烁，并发出报警声。
三、方案设计与论证水位检测电路可以通过两个 51 单片机的管脚来感知水位的变化，产生不同的逻辑组合来控制是否进水或是停止进水。
输出端可由一个端口来控制电机的运行状态，进而控制水泵的工作。
方案一:设计采用 ADC0808 芯片。
单片机课程设计水塔水位
单片机课程设计水塔水位一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其编程和应用方法；2. 了解水塔水位监测的原理，掌握水位检测传感器的工作原理和使用方法；3. 学会使用单片机对水位数据进行采集、处理和显示。
技能目标：1. 能够运用C语言编写单片机程序，实现对水塔水位的实时监测；2. 能够设计并搭建水位检测系统，进行实际操作和调试；3. 能够分析水位数据，提出并实现相应的控制策略。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及嵌入式系统的学习兴趣，提高其探究问题的积极性；2. 增强学生的团队合作意识，培养其相互协作、共同解决问题的能力；3. 培养学生的创新意识，使其能够运用所学知识解决实际问题，提高社会责任感。
课程性质分析：本课程为单片机实践课程，以项目为导向，注重理论联系实际，提高学生的动手能力。
学生特点分析：学生具备一定的单片机基础知识，但实践经验不足，对实际应用中存在的问题充满好奇心。
教学要求：1. 结合实际案例，引导学生掌握单片机及水位检测系统的理论知识；2. 注重实践操作，让学生在实际操作中掌握技能；3. 强化团队协作，培养学生的沟通能力和解决问题的能力；4. 鼓励创新，激发学生的思维潜能。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理及编程基础：复习单片机的工作原理、内部结构，掌握C语言编程方法；- 水位检测传感器原理：学习水位传感器的工作原理、种类及其应用；- 数据采集与处理：学习单片机与传感器接口设计，数据采集、处理和显示方法。
2. 实践操作：- 水位检测系统的设计与搭建：根据项目需求，设计水位检测系统，选用合适的传感器和单片机；- 程序编写与调试：编写水位监测程序，实现数据采集、处理和显示，并进行调试；- 控制策略实现：根据水位数据，设计并实现相应的控制策略。
3. 教学大纲安排：- 第一周：复习单片机原理及编程基础，学习水位检测传感器原理；- 第二周：设计水位检测系统，进行程序编写与调试；- 第三周：完善系统功能，实现控制策略，进行实践操作。
水塔水位单片机课程设计
水塔水位单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本工作原理，掌握其编程方法。
2. 学习并掌握水位传感器的使用，了解其工作原理和特性。
3. 学习并掌握水塔水位监测系统的设计方法和实现过程。
技能目标：1. 能够运用单片机进行简单的程序编写，实现水塔水位的监测与控制。
2. 能够独立操作水位传感器，进行数据采集和处理。
3. 能够结合实际需求，设计出符合要求的水塔水位监测系统。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践、解决问题的能力，增强其对单片机及传感器技术的兴趣。
2. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 增强学生的环保意识，使其认识到水资源监测的重要性。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力。
学生特点：具备一定的单片机知识基础，对传感器技术有一定了解，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生自主探究，关注学生在实践过程中的问题解决能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中，提高其综合素质。
二、教学内容1. 单片机基础：复习单片机的基本原理，重点掌握I/O口编程、中断处理、定时器等基本功能。
教材章节：《单片机原理与应用》第1-3章。
2. 水位传感器原理与使用：学习水位传感器的工作原理、特性及接线方式。
教材章节：《传感器与检测技术》第5章。
3. 水塔水位监测系统设计：a. 系统需求分析：明确监测系统的功能需求，如水位范围设定、报警等。
b. 硬件设计：选择合适的单片机、传感器、执行器等，完成系统硬件电路设计。
c. 软件设计：编写单片机程序，实现水位监测、数据处理和报警等功能。
教材章节：《单片机原理与应用》第4章、第6章，《传感器与检测技术》第6章。
4. 实践操作：分组进行水塔水位监测系统的搭建和调试，包括硬件连接、程序下载、功能测试等。
5. 课程总结：对所学内容进行总结，分析系统设计的优缺点，探讨改进措施。
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。
单片机课程设计水塔
单片机课程设计水塔一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握其编程方法。
2. 学生能了解水塔的工作原理，明确单片机在水塔控制中的应用。
3. 学生能掌握水塔液位检测、水泵控制等相关知识。
技能目标：1. 学生能运用所学知识设计并实现一个简易的水塔控制系统。
2. 学生能通过编程实现对水塔液位的实时监测和自动控制。
3. 学生能提高动手实践能力，培养团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣，激发创新精神。
2. 学生认识到单片机在工程实际中的应用价值，增强社会责任感。
3. 学生通过课程学习，培养严谨、求实的科学态度。
课程性质：本课程为实践性较强的单片机应用课程，结合水塔控制项目，让学生在实际操作中掌握单片机技术。
学生特点：学生处于初中年级，具有一定的物理知识和逻辑思维能力，对新技术和新事物充满好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，提高其自主学习和团队协作能力。
通过课程目标的分解和实施，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 单片机基础知识：介绍单片机的组成、工作原理、编程语言（C语言），使学生掌握单片机的基本概念和编程方法。
相关教材章节：第一章 单片机概述，第二章 单片机组成与工作原理，第三章 C语言编程基础。
2. 水塔控制原理：讲解水塔的基本工作原理，液位检测、水泵控制等知识点，使学生了解单片机在水塔控制中的应用。
相关教材章节：第四章 单片机应用实例，第五节 水塔控制系统。
3. 硬件设计：介绍水塔控制系统中所需硬件，如传感器、执行器、电源等，让学生学会如何选用合适的硬件并进行连接。
相关教材章节：第六章 硬件设计基础，第七节 传感器与执行器。
4. 软件编程：教授如何编写程序实现对水塔液位的实时监测和自动控制，提高学生的编程能力。
水塔水位控制设计
摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性价比，受到人们的重视和关注，应用广、发展快。
而MCS-51单片机是各单片机中最为典型和最具代表性的一种。
本次设计以80C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个简易的水塔水位控制系统，它由5V直流电源供电。
在硬件方面，除了CPU外，使用了2732芯片对80C51的 ROM进行4K扩展，并且使用74LS07芯片对外部电路驱动。
软件方面采用汇编语言编程，整个水塔水位控制系统能根据水塔水位的高低来决定水泵电机的运转状态，并且在发生故障时由外部电路的LED发光管点亮报警。
通过这次设计让我更深入了解单片机基本电路和汇编语言编程的基本方法，从而锻炼了我学习、设计和开发软、硬件的能力。
关键词：水位控制单片机.一、引言：实验证明，纯净水几乎是不导电的，但自然界存在的以及人们日常使用的水都会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子，它们的存在使水导电。
本控制装置就是利用水的导电性完成的二、设计方案及原理：如图1所示，虚线表示允许水位变化的上下限。
在正常情况下，应保持水位在虚线范围之内。
为此，在水塔的不同高度安装了3根金属棒，以感知水位变化情况。
图1 水塔水位控制原理图图中虚线表示允许水位变化的上下限。
在正常情况下，应保持水位在虚线范围之内。
为此，在水塔内的不同高度安装3根金属棒，以感知水位的变化情况。
其中A棒处于水塔底部，C棒处于上限水位上，B棒处于下限水位上。
A棒接+5V电源，B棒、C棒各通过一个电阻与地相连。
水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动以达到对水位控制的目的。
供水时，水位上升，当达到上限时，由于水的导电作用，B、C棒连通+5V，因此，b、c两端均为“1”态，这时应停止电机和水泵的工作，不再给水塔供水。
当水位降到下限时，B、C棒都不能与A棒导通，因此b、c两端均为“0”状态。
这时应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。
当水位处于上下限之间时，B棒与A棒导通，因C棒不能与A棒导通，b端为“1”状态，c端为“0”状态。
《单片机课程设计》水塔水位控制系统 报告
《单片机课程设计》设计报告设计题目:水塔水位控制系统姓名：学号：班级：指导老师：职称:设计时间：《单片机课程设计》考查评分表目录一、课程设计的目的………………………………………………二、课程设计用的仪器和器件……………………………………………三、课程设计的具体内容…………………………………………………1、总体报告…………………………………………………………………2、硬件设计…………………………………………………………………3、软件流程和程序…………………………………………………………4、调试结果…………………………………………………………………四、课程设计的体会和发生的问题……………………………………五、参考文献…………………………………………………………………六、附件………………………………………………………………………一、课程设计的目的计算机控制系统课程设计是《计算机控制系统》课程与实验结束后的一门综合性实践课.所选题目《水塔水位控制》紧密结合所学的主要内容，加深巩固所学知识,同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度,能充分发挥学生的能动性和想象力.通过电路设计、安装、调试等一系列环节的实施，提高学生的计算机控制应用系统的设计能力。
二、课程设计用仪器和器件硬件：1、塑料桶一个(Φ25—30cm)2、塑料尺30cm 一个3、微型水泵一个4、塑料管2米5、光电耦合器4N25 一个6、12V微型继电器(TWTMP-53）一个7、电路板（6＊4cm)一块8、薄铜片2cm＊10cm *o。
5mm 一块9、直流稳压电源一台、PC机一台、XL1000/XL2000仿真仪一台。
10、其它：导线2米、二极管一个、PNP三极管一个、4。
7K电阻2个、300欧电阻2个，12针排针 1片.软件：keil软件三、课程设计的具体内容1、总体报告图1 水塔水位检测原理图水塔水位控制原理图见图（1），图中两条虚线表示正常工作情况下水位升降的上下限,在正常供水时,水位应控制在两条虚线代表的水位之间。
单片机课程设计--水塔水位
水塔水位控制目录1、设计题目 (1)2、摘要 (1)3、设计方案及原理 (2)4、总结……………………………………………………………………………5、参考文献……………………………………………………………………一、水塔水位控制设计(1) 设计内容本设计为一个实际应用系统的水塔水位控制部分。
在此水塔水位控制系统中，检测信号来自插入水中的3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。
1）完成单片机硬件的设计，包括：CPU、存储器（外扩ROM、RAM）、输入/输出接口（外扩并行I/O口）以及总线连接部分（附控制电路原理图）；2）完成控制软件的设计（附控制软件清单）；(2) 设计要求1）因本计算机控制系统还控制有其他多个设备，所以要求水位检测采用中断方式；2）给出系统硬件电路原理图（用protel或其它电路图软件画出）；3）给出系统程序流程图、程序清单（加注释）；4）以论文格式给出设计报告。
图1 水塔水位控制原理图二、摘要基于单片机的水塔水位控制是实现水位的检测和电动机转动以及出现故障是的单片机中断控制，本设计中采用的是8031单片机，外扩2732作为程序存储器。
74LS373作为地址锁存器。
三、设计方案及原理一、水塔水位控制原理:图中虚线表示允许水位变化的上下限。
在正常情况下，保持水位在虚线范围内。
在图中A棒处于下限水位，C棒处于上限水位，B棒在上下限水位之间。
水塔由电动机带动水泵供水，单片机控制电动机转动就可以达到对水位控制的目的。
供水时，水位上升，当达到上限时，由于水的导电作用，B、C棒接通+5V。
因此，b、c两端均为1状态，这时应停止电机和水泵的工作，不在给水塔供水。
当水位降到下限时，B、C棒都不能与A棒导电，因此b、c两端为0状态。
这时应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。
当水位处在上下限之间时，B棒与A棒导通。
水塔水位控制
单片机水塔水位控制器设计课程设计课程名称 单片机原理与应用课程设计专 业 电气工程及其自动化学 号 xxxxxxxxxxxx学生姓名 xxxxxx教师姓名 邓老师 贺老师日 期 2012.6.11--2012.6.22内容提要本课程设计要求：利用MCS-51系列单片机为控制核心，设计一个水塔水位控制器。
该水塔水位控制器利用四个水位传感器来探测四个水位，即无水位，少水位，欠水位和满水位。
而对应于每个水位，都要求出水口及水泵进行相应的动作。
具体如下所示：无水出水口关闭开4台泵少水开1出水口开3台泵开2出水口开4台泵欠水开1出水口开1台泵开2出水口开3台泵满水开1出水口停4台泵开2出水口开1台泵在本次设计中，我们小组首先进行了硬件电路的设计，包括了A/D转换器的选择，单片机型号的选择，LED显示器的选择及整体的连接设计。
然后进行了软件的设计，即通过绘制系统流程图并根据其编写程序。
最后，绘制出整体的电路原理图。
目录第一章硬件电路设计1.1各元器件的设计与选择1.1.1水位传感器的设计 (4)1.1.2单片机型号的选择 (4)1.1.3 A/D转换器的选择 (5)1.1.4 LED显示管的选择 (6)1.1.5水力电磁阀的选择 (6)1.1.6水泵的简介 (7)1.2 系统总原理图1.2.1系统总体结构图 (11)1.2.2系统电路原理图 (12)第二章软件设计2.1程序设计思路 (13)2.2程序流程图的绘制 (13)2.3源程序代码 (14)第三章课程设计体会 (18)参考文献 (19)第一章硬件电路设计1.1各元器件的设计与选择1.1.1水位传感器的设计众所周知，纯净水几乎是不导电的，但自然界存在的人们日常使用的水会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子，它们的存在使水导电。
基于上述原理与现象，我们小组所设计的水位传感器如下所示：如上图所示，传感器S1，S2和A处于同一水平面（位于最底部），而S3处于欠水状态的最低处，S4处于满水状态的最低处。
基于单片机的水塔水位控制系统设计及仿真
基于单片机的水塔水位控制系统设计及仿真水塔水位控制系统是一种常见的智能控制系统，通过监测水塔的水位并控制水泵的开关来实现自动化的水位调节。
本文将设计并仿真一种基于单片机的水塔水位控制系统。
系统设计的主要组成部分包括水位传感器、单片机控制模块、水泵和相应的电路。
水位传感器用于检测水塔的水位，单片机控制模块用于接收传感器的信号并根据设定的水位控制算法来控制水泵的开关。
首先，需要选择适合的水位传感器。
常用的水位传感器包括浮球式、电容式和超声波测距式传感器。
考虑到水塔中水位的变化范围较大，选择电容式传感器较为合适。
接下来，将水位传感器与单片机控制模块进行连接。
通过模拟引脚将传感器的输出信号输入到模拟转换模块，然后转换为数字信号输入到单片机的IO口。
然后，需要编写单片机的控制程序。
程序的主要功能包括读取传感器的信号、根据设定的水位阈值判断水位高低、控制水泵的开关。
例如，当水位低于设定的最低水位时，单片机通过IO口输出高电平来打开水泵的电源；当水位高于设定的最高水位时，单片机通过IO口输出低电平来关闭水泵的电源。
最后，需要设计水泵的电路。
水泵的电源需要接入单片机控制模块，通过继电器来控制水泵的开关。
当单片机输出高电平时，继电器吸合，水泵开始工作；当单片机输出低电平时，继电器脱离，水泵停止工作。
系统设计完成后，可以进行仿真测试来验证系统的功能和性能。
通过设置不同的水位阈值和模拟水位传感器的输出信号来模拟不同的水位变化情况，观察系统是否能够稳定地控制水泵的开关。
如果系统运行正常，则可以进一步进行硬件实现和调试。
总结起来，基于单片机的水塔水位控制系统设计包括选择适合的传感器、编写控制程序、设计水泵的电路等步骤，并通过仿真测试来验证系统的功能和性能。
这种系统的优势在于能够自动实现水位的控制，提高了水资源的利用效率，减轻了人工操作的负担。
同时，可根据实际需要进行系统的定制和优化，提高系统的稳定性和可靠性。