水箱自动控制系统设计原理图及程序.doc

课程：创新与综合课程设计 电子与电气工程学院 实践教学环节说明书 题目名称 水箱水位自动控制装置 学 院 电子与电气工程学院 专 业 电子信息工程 班 级 学 号 学生姓名 起止日期 13周周一~14周周五 水箱液位控制系统是典型的自动控制系统，在工业应用上可以模拟水塔液位、炉内成分等多种控制对象的自动控制系统。 本次课程设计思路是以单片机为控制中心，对水位传感器、电机驱动模块、按键及显示进行控制。通过按键设置水位传感器的位置，在水龙头及阀门的各种开度下，通过控制水泵工作或不工作来维持水箱二的液面高度基本维持不变。 一、设计题及即要求 1、设计并制作一个水箱水位自动控制装置，原理示意图如下： 2、基本要求：设计并制作一个水箱水位自动控制装置。 （1）水箱 1 的长×宽×高为 50 ×40 ×40 cm；水箱 2 的长×宽×高为 40× 30 × 40 cm（相同容积亦可） ；水箱 1 的放在地面，水箱 2 放置高度距地 0.8-1.2m。 （2） 在出水龙头各种开度状态下装置能够自动控制水箱 2 中水位的高度不变， 误差≤1cm。 （3）水箱 2 中要求的水位高度及上下限可以通过键盘任意设置； （4）实时显示水箱 2 中水位的实际高度和水泵、阀门的工作状态。 3、发挥部分： （1） 在出水龙头各种开度状态下装置能够自动控制水箱 2 中水位的高度不变， 误差≤0.3 cm。 （2）由无线远程控制器实现基本要求，无线通讯距离不小于 10 米。远程控 制器上能够同步实现超限报警显示。 （3）其他创新。 二、设计思路： 以单片机为控制中心，对水位传感器、电机驱动模块、按键及显示进行控制。通过按键设置水位传感器的位置，在水龙头及阀门的各种开度下，通过控制水泵工作或不工作来维持水箱二的液面高度基本维持不变。 原理框图： 三、系统结构 1、控制模块：本次课程设计采用控制模块是AT89C51单片机。AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。#includereg52.h #define uint unsigned int uint x,y,z; sbit d1=P1^0; sbit d2=P1^1; sbit d3=P1^3; void main() { d1=1; //初始化为高电平； d2=0; //初始化为低电平 ； while(1) { if(d1==0) //d1为低电平，检测到水，水泵开始抽水 ； { d2=0; //d2=0,d3=1说明在抽水； d3=1; } else //d1,d2为相同电平，水泵不工作 { d2=1; d3=1; } } } 四、设计体会 本次课程设计，我们做的是水箱水位自动控制装置。本来想做的是用PID准确的控制液位的位置，但是在原件方面准备的不够充分。只能做到大致的控制水箱二的液面高度不变，不能精确的控制液面的高度。在老师的帮助下，通过自己的努力，本次课程设计圆满的结束了。 水泵 显示 按键 电机驱动模块 单 片 机 电源 水位传感器