基于单片机的水位检测报警系统
基于单片机的超声波测水位

基于单片机的超声波测水位报警系统目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 项目研究背景及意义 (2)2 总体设计方案及论证 (2)2.1 总体方案设计 (2)3 硬件实现及单元电路设计 (3)3.1 主控制模块 (3)3.2 电源设计 (4)3.3 超声波测试模块 (4)3.3.1 超声波的特性 (5)3.3.2 超声波换能器 (6)3.4 超声波传感器原理 (8)3.5 测距分析 (12)3.6 时钟电路的设计 (13)3.7 复位电路的设计 (13)3.8 声音报警电路的设计 (14)3.9 显示模块 (14)4 软件设计 (15)4.1 主程序工作流程图 (15)5 总结 (17)6 参考文献 (17)附录 (18)附件1:原理图 (18)附件2:程序 (19)附件3:元件清单 (29)附件4:实物图 (30)摘要STC89C52是STC系列单片机里应用比较广泛的一款,在自动控制领域里享有很高的价值,以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。
本次设计主要是利用STC89C52单片机、超声波传感器完成测距报警系统的制作,以STC89C52为主控芯片,利用超声波对距离的检测,将前方物体的距离探测出来,然后单片机处理运算,与设定的报警距离值进行比较判断,当测得距离小于设定值时,STC89C52发出指令控制蜂鸣器报警。
关键词:超声波传感器STC89C521 绪论1.1 项目研究背景及意义由于超声测距是一种非接触检测技术,不受光线、被测对象颜色等的影响,较其它仪器更卫生,更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境,具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。
因此可广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品(酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品)、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。
可在不同环境中进行距离准确度在线标定,可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制,可进行差值设定,直接显示各种液位罐的液位、料位高度。
基于单片机水位检测仪控制系统的设计

目录摘要 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
1绪论 .. (2)1片机高塔水位控制系统 (2)2术参数和设计任务: (2)3设计背景 (2)4设计意义 (3)2 51单片机基础 (4)2.1单片机概述 (4)3硬件设计 (6)3.1、单片机最小系统电路设计 (6)3.2、水位检测传感器的选用 (7)3.3、稳压电路的设计 (8)3.4、光报警电路的设计 (8)3.5、水泵的介绍 (9)3.6、继电器控制水泵加水电路 (10)3.7、电源电路 (12)4设计语言及软件 (13)4.1汇编语言介绍 (13)4.2wave6000软件介绍 (13)4.3Proteus软件介绍 (15)5软件设计 (18)5.1、系统原理 (18)5.2、系统结构图 (18)5.3、控制方案说明 (19)5.4、系统组成及原理 (19)5.5系统总原理图 (21)5.6系统总程序如下 (22)5.7低水位的程序设设计 (24)5.8中水位程序设设计 (24)5.9高水位程序设设计 (24)5.10故障程序设设计 (25)总结 (26)参考文献 (27)1绪论1片机高塔水位控制系统本课程设计要求:在高塔的内部我们设计一个简易的水位探测传感器用来探测三个水位,即低水位,正常水位,高水位。
低水位时送给单片机一个高电平,驱动水泵加水,红灯亮;正常范围的水位时,水泵加水,绿灯亮;高水位时,水泵不加水,黄灯亮。
本设计过程中主要采用了传感技术、单片机技术、光报警技术以及弱电控制强电的技术。
2术参数和设计任务:1、利用单片机AT89C2051实现对高塔进行水位的控制;2、把水位探测传感器探得高塔中的水位送给单片机以实现对水泵加水系统和显示系统的控制;3、光报警显示系统电路,采用不同颜色的发光二极管来表示不同的水位情况4、水泵加水电路由继电器进行控制;5、分析工作原理,绘出系统结构原理图及流程图;3设计背景目前,水位控制在日常生活及工业领域(工厂,农场,学校等用水量大的场所)中应用相当广泛,比如水塔,地下水,水电站情况下的水位控制。
浅谈基于单片机的水位监测报警系统设计

2017年12月浅谈基于单片机的水位监测报警系统设计丛佳伟郭健(黑龙江八一农垦大学电气与信息学院,黑龙江大庆163319)摘要:本水位检测报警系统使用直流电源供电,利用发光二极管以及蜂鸣器实现报警功能。
主要采用51单片机芯片,将控制系统写入单片机中,使其发挥相应的功能,以及相关电路元件形成监测报警电路,操作简单便利。
并且由于采用单片机技术,所以该水位监测报警系统存在电路简单,耗能低,准确性高等优点。
关键词:单片机控制;监测电路;报警电路在日常的工业以及农业生产过程中,经常会须要我们对液体的水位进行测量需,伴随着工业技术的发展,低温液体应用十分宽泛的使用,在各种应用中都应保证其水位。
目前市场卖的水位监测报警系统价格昂贵、能耗大、准确性低,因此设计一种简单、低耗、准确性高的水位监测报警系统具有很大的意思。
1设计思想本设计是以STC89C51单片机为核心设计的一种水位控制系统。
该项设计是以单片机的硬件设计以及软件设计为基础的,完成测量电路、液体水位控制以及水位显示和蜂鸣器报警系统。
1.1工作原理通过插入水中的四个金属棒获取检测信号,来了解水位的变化情况。
在正常的工作情况下,应该保持水位在安全水位线以内,当水槽里的水位在水位较低的时候传感器传给稳压电路一个低电平,低电平通过稳压电路里的PNP 三极管、电容、电阻转换成低电平。
单片机收到低电平,表示水箱里没有水了需要系统开始运作,给水箱加水,蜂鸣器报警。
水位达到高水位时传感器同时传送给单片机一个低电平,红灯闪烁频率加快,蜂鸣器报警频率加快。
同理,水位从高水位下降时,水位离开高水位线时,高水位传感器探头与电源断开,传感器输出低电平给单片机。
2系统硬件设计2.1传感器模块传感器占据了至关重要的作用,它直接反映了水位高度,对水位控制的准确性产生了十足的影响。
利用水的导电性。
水存在着导电性,在设计过程中可以通过水位在一定高度时,其内电流的导通和断开来解析出水位处于何种高度内。
基于单片机的水位雨量自动检测系统的设计

基于单片机的水位雨量自动检测系统的设计设计概述本文介绍了一种基于单片机的水位雨量自动检测系统。
该系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块组成。
系统可以实时监测水位和雨量,并将数据显示在LCD屏幕上。
此外,该系统还具有数据存储功能,可以将数据存储在系统存储器中。
通讯模块可以让用户通过远程访问来获取数据。
系统硬件设计该系统的硬件设计包括传感器、单片机、LCD显示屏、存储器和通讯模块。
传感器使系统能够检测水位和雨量。
该系统使用超声波传感器来检测水位,并且使用雨量传感器检测雨量。
这些传感器将数据传输到单片机上。
单片机是系统的核心。
它从传感器中读取数据,并在LCD显示器上显示水位和雨量的实时值。
这个系统使用ATmega16单片机作为主控制器。
这个单片机还可以存储数据,并与通讯模块进行通信。
LCD显示器用来显示系统检测到的水位和雨量。
它可以显示当前值、历史值和报警信息。
存储器用来存储检测到的数据。
这个系统使用EEPROM作为存储器。
EEPROM可以存储长期的数据,并且不会丢失数据。
通讯模块用于远程管理系统。
用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据。
软件设计该系统的软件设计主要包括传感器读取模块、数据存储模块、报警模块和通讯模块。
传感器读取模块负责从传感器读取水位和雨量数据。
该模块使用ATmega16的IO口来读取数据,并将读取到的数据传输到单片机上。
数据存储模块负责将检测到的数据存储在EEPROM中。
这个模块使用单片机的存储器来存储数据,并可以通过通讯模块进行访问。
报警模块在检测到预设的水位或雨量阈值时触发。
当达到阈值时,该模块会向用户发送警报信息。
通讯模块负责将数据传输给用户。
用户可以通过通讯模块远程访问系统中的数据,并可以远程控制系统。
实验结果本系统在实验中能够准确地检测到水位和雨量,并通过LCD显示屏及时显示检测到的值。
数据存储功能能够有效地存储检测到的数据,预警功能在达到预设值时能够发出警报。
基于单片机的智能水灾报警系统的设计毕业设计

基于单片机的智能水灾报警系统的设计摘要我国地处季风气候区,暴雨洪水频发。
受季风气候影响,我国大部分地区夏季湿热多雨、雨热同期,不仅短历时、高强度的局地暴雨频繁发生,而且长历时、大范围的全流域降雨也时有发生,几乎每年都会发生不同程度的洪涝灾害。
因此,完善的水情监测有助于中心站实时监测各地水情,并对各种突发状况做出及时、合理的措施来防止灾害的发生和降低灾害所造成的破坏。
本次设计以AT89C51芯片为核心,辅以相关的外围电路,设计了以单片机为核心的水情监测系统。
系统由12V直流电源供电。
在硬件方面,除了单片机外,采用SDI-12总线来连接多个传感器,通过TDC40 (SDI-12 to RS232转换器)将传感器采集到的水情数据发送到单片机PO口,单片机通过FLASH存储实时数据,亦可通过PSTN, GSM、北斗卫星、海事卫星等通信信道将采集到的水情数据传输到中心站。
在软件方面,采用C语言编程。
通过对单片机程序设计实现对水情监测系统的整个水情数据的采集、存储和传输程序进行监测、判断和控制以及人机交换。
关键词: 单片机 SDI-12 数据采集水情监测AbstractC hina is located in the monsoon climate zone and torrential rain and flood often happens .Affected by this monsoon climate, most of our region is hot wet and more rain in summer .Not only for short duration, high strength local rainstorm often happens, but also rain in wide range of the valley with long duration often happens .Annually, floods disaster happens in large range of our nation with varying degrees. Therefore, Perfect hydrological monitoring can help real-time monitoring hydrological in all regions with the central station and Make timely and reasonable measures for a variety of unexpected situations to prevent disasters and reduce the damage caused by disasters.The design use the AT89C51 chip as the core, combined with the necessary peripheral circuits .We design the hydrological monitoring system with 51 MCU as a core. It consists of 12V DC power supply. On the hardware side, in addition to MCU, It uses SDI-12 bus to connect multiple sensors .Collected by TDC40(SDI-12 to RS232 converter) the water level sensor data is sent to the MCU ports PO .The MCU use FLASH to store real-time data and transport the collected water level data to the central station through communication channel, such as the PSTN, GSM, COMPASS satellite, maritime satellite and so on. On the software side, we use C language for programming. By programming on the MCU, we realize hydrological monitoring system for the entire hydrological data collection, storage and transport procedures for monitoring, to determine and control and human exchange.Key word:MCU SDI-12 data acquisition water level monitoring目录第一章绪言 (1)第二章单片机89C51简介 (2)第一节单片机的特点 (2)第二节单片机89C51介绍 (2)第三章基于单片机的水灾监测技术 (4)第一节AT89C51内部结构 (4)第二节AT89C51引脚及功能 (5)第三节时钟震荡电路设计 (7)第四节电源电路设计 (7)第四章A/D转换器TLC2543 (12)第一节TLC2543的编程要点 (12)第二节TLC2543与51系列单片机接口 (13)第三节数据采集程序设计 (14)第五章系统设计 (16)第一节系统设计思路 (16)第二节系统设计框图 (16)第三节系统硬件设计 (17)第四节系统软件设计 (17)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (1)第一章绪言目前,国内许多水文站监测水位和降雨量仍采用人工方法。
基于单片机的水位监测系统的设计与实现

基于单片机的水位监测系统的设计与实现一、引言水位监测在许多领域都具有重要的作用,如水利工程、环境监测、农田灌溉等。
传统的水位监测方法存在着人工操作困难、数据处理复杂等问题。
因此,设计一个基于单片机的水位监测系统以自动化地实现水位的监测和数据采集具有重要意义。
二、系统设计2.1 系统概述本水位监测系统通过使用单片机作为中心控制器,借助传感器实时采集水位信息,并通过显示屏进行实时展示。
2.2 硬件设计2.2.1 单片机选择根据任务要求,选择适合的单片机进行设计,常见的单片机有STM32系列、Arduino、Raspberry Pi等,本设计选择STM32作为中心控制器。
2.2.2 传感器选择根据实际需求,选择合适的水位传感器,常见的有浮子式水位传感器、压阻式水位传感器等。
本设计选择压阻式水位传感器。
2.3 软件设计2.3.1 程序流程编写相应的程序,实现水位数据的采集和处理,以及显示屏的控制与展示。
2.3.2 数据处理在采集到的水位数据基础上,进行数据处理,如滤波、校正等,提高数据稳定性和准确性。
三、系统实现3.1 硬件实现根据设计要求,搭建硬件电路,将单片机和水位传感器进行连接,确保各部件正常工作。
3.2 软件实现编写相应的程序,通过单片机的IO口进行数据采集和处理,实时展示水位信息。
四、系统测试与结果分析4.1 测试方法利用水箱进行模拟测试,逐步调整水位并记录数据,验证系统的功能和准确性。
4.2 测试结果分析测试结果,对比设定和测量值,检验系统的准确性和稳定性。
4.3 结果分析对测试结果进行分析,讨论系统的优缺点,并提出改进和优化方案。
五、总结与展望5.1 总结通过本次设计与实现,成功搭建了基于单片机的水位监测系统,实现了水位数据的自动采集和实时展示。
5.2 展望进一步完善系统功能,并结合互联网技术,实现远程监测和数据云端存储,为水位监测提供更便捷的解决方案。
六、参考文献1.《单片机技术与应用》,杨文胜,电子工业出版社,2018年。
基于单片机的水位监测报警系统毕业设计

P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
P1口:
P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。与AT89C51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX)
2.2.2
AT89系列单片机在我国得到了极其广泛的应用。由于AT89C52具有强大的功能,可以使我的设计更方便也更人性化。而且它很好的兼容MCS-51系列单片机的指令系统和引脚功能。它片内还含有Flash Memory,Flash Memory是一种电擦除和电写入的闪速存储器(记为FPEROM),在系统开发过程中可以很容易地进行程序修改,使开发和调试更为简单。
然而,高塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,随着生活质量的不断提高,许多农村甚至城市兴建的许多的房子现在都要实现自来水供水,所以现在很多家庭的楼顶都砌了高塔用来存储用水,然后对整个房子的用水进行共给。
目前大多数的住宅小区都是采用人工加水的办法,即当水用完的时候,就人工开启水泵进行加水,十分不方便。以至于水用完之前不知道水已经很少了,等到用完了才知道没水了,如果是急需用水的情况下,那就十分麻烦,要等到加水之后才有水用;加水过程当中,还需要人时时刻刻检查水位情况,以防止水位超过最高的水位;这以上一系列的问题,都在期待一种简单、经济的高塔水位控制系统的诞生。
(完整word版)基于单片机的水位控制系统设计

基于单片机的水位控制系统设计摘要随着微电子工业的迅速发展,单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中,为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。
经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目,通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。
设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。
该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能,实现超高、低警戒水位报警,超高警戒水位处理。
介绍电路接口原理图,给出相应的软件设计流程图和汇编程序,并用Proteus软件仿真。
关键字:电子;水位控制;单片机;ProteusAbstractWith the rapid development of microelectronics industry, intelligent MCU is widely used in electronic products, in order to enable students to have a deeper understanding of the intelligent controller controlled by single chip microcomputer. After a comprehensive analysis of selected by the intelligent liquid level controller MCU control as the research project, through training to fully stimulate students to analyze problems, to solve problems and the comprehensive application of knowledge potential. Based on the design of a single-chip microcomputer control system of water tower water level detection. This system can realize the water level detection, motor fault detection, processing and alarm functions, and realize the high, low water level warning alarm, high warning level processing. The interface circuit schematic diagram, the corresponding software design flow chart and assembler, and simulation with Proteus software.Keywords:electronic; water level control; MCU; Proteus1引言水塔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。
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XX学院单片机系统设计三级项目设计说明书(2011/2012学年第二学期)题目:基于单片机的水位检测报警系统_专业班级: XXXXXXXX学生姓名: XXX XX学号: XXXXX指导教师:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX设计周数: XXXXXXXXX设计成绩:XXXX年XX月XX日XX学院单片机系统设计三级项目任务书一、题目:基于单片机基于单片机的水位检测报警系统设计与实现二、参与项目班级: XXXXXXXXXXXXXX三、项目起止时间: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX四、原始数据及主要任务:原始数据:水位传感器;51单片机;扬声器。
主要任务:⑴根据技术要求和现有开发环境,分析设计题目;⑵设计系统实现的方案;⑶设计并绘制电路原理图;⑷画出功能模块的程序流程图;⑸使用汇编语言(或C语言)编写实现程序;⑹结合硬件调试、修改并完善程序;⑺编写项目报告。
五、技术要求:⑴利用单片机及扬声器、水位传感器等器件设计;⑵将探测到的水位变化信号转换为电压信号,经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机;⑶单片机对送入的信号进行数据处理,在LED或LCD上进行水位显示,超出水位警戒线时发出报警提示。
学生(签字):系主任(签字):指导教师(签字):院长(签字):目录1.项目设计要求与任务 (3)2.项目设计正文 (3)课题背景及研究意义分析 (3)课题现状 (4)设计思路及方案 (4)水位传感方式的选择 (4)水位传感器的特点及应用 (5)系统的组成 (6)系统工作原理 (6)稳压电路 (6)水位显示电路 (7)振荡电路和复位电路 (8)自动报警电路 (8)3.水位检测系统的整体电路仿真图 (9)硬件连接实物图 (9)4. 各种水位下的仿真图 (10)高水位状态下仿真图 (10)低水位状态下仿真图 (10)5. 通信单元硬件设计 (11)6.上位机显示单元 (11)上位机接受部分窗体控件 (12)7. 项目设计总结 (14)8. 参考文献 (15)附录1 (16)1设计要求与任务设计要求:⑴利用单片机及扬声器、水位传感器等器件设计;⑵将探测到的水位变化信号转换为电压信号,经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机;⑶单片机对送入的信号进行数据处理,在LED或LCD上进行水位显示,超出水位警戒线时发出报警提示。
原始数据:水位传感器;51单片机;扬声器。
主要任务:⑴根据技术要求和现有开发环境,分析设计题目;⑵设计系统实现的方案;⑶设计并绘制电路原理图;⑷画出功能模块的程序流程图;⑸使用汇编语言(或C语言)编写实现程序;⑹结合硬件调试、修改并完善程序;⑺编写项目报告。
2 项目设计正文课题背景及研究意义分析:在工农业生产中,常常需要测量液体液位。
随着国家工业的迅速发展,液位测量技术被广泛应用到石油、化工、医药、食品等各行各业中。
低温液体(液氧、液氮、液氩、液化天然气及液体二氧化碳等)得到广泛的应用,作为贮存低温液体的容器要保证能承受其载荷;在发电厂、炼钢厂中,保持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝气器水位、高、低压加热器水位等,是设备安全运行的保证;在教学与科学研究中,也经常碰到需要进行液位控制的实验装置。
本设计是利用STC89C52单片机设计一种水位控制系统。
主要是基于单片机的硬件设计以及程序设计, 包括测量电路部分、键盘输入控制部分、液位实时数显输出部分以及液位控制部分,还在此基础上添加报警器。
本设计只是概念性设计了电路部分,并不涉及具体的数值设定,经过了实际应用检测。
该系统实现了水位监测,水位控制,水位显示,故障报警功能。
在设计中主要采用了传感技术、单片机技术、弱电控制强电技术、C语言编程等技术。
本文还讲述了水位控制系统工作的基本原理,介绍了电路接口原理图,给出了相应了设计流程图和C语言程序。
本文主要是为了更多得了解单片机,掌握单片机的组成部分和控制原理,最终达到设计出“单片机水位控制系统的”的目的。
实验证明,单片机控制的水位控制系统的硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,充分发挥了单片机的性能,可以大大的提高单片机的开发效率。
课题现状目前,市面上进行液位测量的仪表种类繁多,但是同时具有测量、监控、数据记录及处理的液位测量装置并不多。
在某些工业控制系统中,数据的测量这一基本功能已不能满足现代工业的要求,往往需要对大批数据进行记录,对其进行后期处理分析,实现差错控制、工艺改善、资源优化等一系列工作。
为了获得大批量的数据,得到可靠的分析资料,往往需要长期、多网点的监控记录。
在液位测量这一领域中,如江河湖海、城市用水等方面,大量数据长时间,多网点的采集记录分析具有普遍的意义。
液位的变化分析,有助于人们进一步对自然环境、天气变化甚至是灾害预警提供可靠的支持。
单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随即存储器RAM,只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器、计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
中央处理器CPU是单片微型计算机指挥、执行中心,由它读程序并执行指令。
CPU功能,是以不同方式来执行各种指令。
有的指令涉及到各个寄存器之间的关系;有的指令涉及到单片机核心电路内部各功能部件的关系;有的则与外部器件发生关系。
总的来说CPU是通过复杂的时序电路来完成不同的指令功能的。
对于本设计单片机结构简单实用性强,功能齐全,技术先进,使实现这设计不难实现。
同时,C语言是单片机的重要“组成”,如果能掌握好C语言编程,这将很大程度上提高了开发效率。
在设计过程中我们采用了软硬件双结合的方式,软件设计的方法简化了硬件的要求,为设计创造了条件。
单片机采用的STC89C52的单片机。
设计思路及方案水位传感方式的选择简单的控制方式有浮标式、电极式等,这些控制方式的优点是结构简单,成本低廉。
但有很多问题存在,比如是精度不高,不能进行数值显示,另外很容易引起误查,且只能单独控制,与计算机进行通信连接比较难实现,很难快速准确传输信号,所以不利于水位信号的传送。
水位传感器的特点及应用水位浮球开关特点:1小型浮球液位开关是一种结构简单,使用方便的液位控制零件,它设有复杂的电路,不会受到干扰,只要材质选择正确,任何性质液体、压力、温度皆可使用。
液体介质性质与浮球关系:2液体比重不同时,浮球的动作位置将会有所变动,一般SG比水小时,浮球浸在液体中部分将相对增多。
3浮球开关产品参考比重以水(SG=1)所以使用时在选用浮球时须考虑液位的比重SG,一定大于浮球规格所标示,否则,浮球开关无法浮动。
4粘度高不会干涸的液体,一般应选用外径较大的不锈钢浮球。
5浮球开关是使用磁铁来感应磁簧开关,因此被测液位应无铁屑,否则铁屑粘在浮球上面浮球浮不起来会影响浮球队开关的动作。
用途:不锈钢浮球液位开关专门用于各种中小型常压和受压储液罐的液位检测、信号远传、开关报警,可适用于各种卫生、环保、有毒、带浓酸碱腐蚀性强介液体使用。
图1 水位浮球式传感器及工作原理浮子开关是利用开关上面磁性浮子随液位升或降,使开关检测管内设定位置的干簧管芯片动作,发出接点开(关)转换信号。
动作原理:在密闭的非导磁性管内安装有一个或多个干簧管,然后将此管穿过一个或多个中空且内部有环形磁铁的浮球,液体的上升或下降将带动浮球一起上下移动,从而使该非导磁性管内的干簧管产生吸合或断开的动作,从而输出一个开关信号,也叫做无源触点信号。
应用范围:我们常见的浮子开关一般水箱里面控制水位,用水箱高液位或者低液位报警作用。
还可以用在饮水机、空调、加湿器、雾化器、空压机、净水器、水箱、热水炉、水池、油箱、油罐、压力罐、一些有酸碱液体的大小型设备。
适用范围广、安装形式多样侧装、直装、顶部和底部安装、螺纹法兰安装达到多点液位报警效果。
无源器件,性能稳定可靠,安全方便,抗干扰能力强,结构简单,安装方便,维护费用低。
系统的组成水位控制系统由电源电路、水位探测传感电路、稳压电路、继电器控制电机加水电路、水位显示电路、单片机STC89C52组成。
系统组成的方框图如下:图2 系统组成方框图系统工作原理当水箱里的水位在低水位的时候传感器传给稳压电路一个低电平,低电平通过稳压电路里的NPN三极管、电容、电阻转换成高电平。
单片机收到高电平,表示水箱里没有水了需要系统开始运作,给水箱加水,这时单片机通知红灯缓慢闪烁,蜂鸣器报警。
水位达到高水位时传感器同时传送给单片机一个低电平,红灯闪烁频率加快,蜂鸣器报警频率加快。
同理,水位从高水位下降时,水位离开高水位线时,高水位传感器探头与电源断开,传感器输出高电平给单片机。
当水位下降到蓄水位时,红灯闪烁变慢。
稳压电路图3 稳压电路图本电路的主要作用是使从传感器输入的电平能够稳定的输入到单片机中,,是由三极管9013、两个电阻、和一个无极性电容组成。
如果我们不使用此稳压电路也能实现我们的设计目的,但有时会产生水位误判和不稳定现象,所以我认为此电路是不可缺少的。
水位显示电路图4 水位显示电路图本电路采用不不同颜色的LED作为显示装置,有单片机、口控制进行水位显示。
红灯闪烁缓慢代表水位在低水位。
红灯闪烁急促表示在高水位以上。
此电路采用的是共阳极的,所以只有单片机给发光二极管为低电平的时候才能是发光二极管点亮。
R1, R4,为上拉电阻起限压控流作用。
LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附着LED灯株在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。
而光的波长决定光的颜色,是由形成P-N结材料决定的。
振荡电路和复位电路图5 振荡电路和复位电路图振荡电路和复位电路是单片机不可缺少的部分,是单片机的重要组成,它们集成在单片机里,对于单片机稳定工作有至关重要的作用。
并且可以延长它的使用寿命。
自动报警电路下列二种情况发生系统报警: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;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;4AB T i t l e Nu mb er Re visi o n Si zeA4Da t e:24-Ju n-2007She et o f Fi l e:C:\Do cu me nts a nd Se t t i n gs\Ad mi n i st rat o r\桌面\加油\大图\曹德宝大图.d dbDra wn By :QL SSPE AKE R R1K +12231UA74L S33123UA图6 自动报警电路的接线图3水位检测系统的整体电路仿真图图7 水位控制系统仿真图实物图图8 实物图4 各种水位情况下的仿真图高水位状态加水水到达在蓄水位时:高水位警示灯红灯闪烁急促,蜂鸣器快频率鸣叫。