開題報告 51單片機液位控制系統(tǒng)設計

1、附件3:畢業(yè)設計（論文）開題報告（學生填）題目名稱51單片機液位控制系統(tǒng)設計學生姓名專業(yè)電氣工程及其 自動化班級一、選題的依據(jù)和意義液位是許多工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一，在化工、冶金、醫(yī)藥、航空等領域里，對 液位的測量和控制效果直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，可以通過電壓 來控制液位變化，通過實時檢測電壓，測量液位變化，從而控制電動機，自動調(diào)節(jié)液 位，保證液位正常。采用MCS-51單片機來對液位進行控制，不僅具有控制方便、組態(tài) 簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且具有控制精度高，運行可靠等特點，可以大幅度提高液 位控制的技術指標。二、國內(nèi)外研究綜述目前我國在單片機測控裝置研究、生產(chǎn)、應用中，取得

2、了很大的成績，總結(jié)了很 多經(jīng)驗。但在這個行業(yè)，仍處于發(fā)展期。經(jīng)調(diào)查，北京、天津的高校、科研院所在這 方面開展的工作更看重的是理論、算法，研究出來的成果是論文的較多，看重在生產(chǎn) 實際應用的較少;在上海，新型單片機測控裝置與系統(tǒng)的研究、生產(chǎn)基礎較雄厚，在生 產(chǎn)中需要新型測控裝置與系統(tǒng)，也就努力研究、開發(fā)。其中液位測量控制系統(tǒng)就是測 控裝置研究的一個主要方面，液位控制系統(tǒng)主要有模擬式和數(shù)字式兩種，在目前數(shù)字 式的液位控制系統(tǒng)，尤其是基于單片機的液位控制系統(tǒng)以其較高的使用價值，經(jīng)濟性， 安全性和穩(wěn)定性而得到廣泛應用，在基于單片機的液位控制系統(tǒng)中，采用高性能的液 位傳感器對液位進行實時監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)反饋

3、給單片機，通過單片機編程對數(shù)據(jù)進行 處理從而讓液位以最快的速度達到設定值，此外還可以記錄液位數(shù)據(jù)，從而有助于發(fā) 現(xiàn)可能存在的故障。液位的控制方法比較多，依據(jù)測量的不同方式可分為接觸式和非 接觸式兩種類型。液位的控制算法以PID算法為主，當然還有它的改進型，比如模糊 PID控制算法，改進內(nèi)摸PID算法等等。市面上進行液位測量的裝置種類繁多，但是 同時具備測量，監(jiān)控，記錄，處理的液位控制裝置并不多，而且價格普遍較貴。三、設計（或研究）的內(nèi)容51單片機液位控制系統(tǒng)是以單片機為核心的數(shù)字液位控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)要實現(xiàn)液 位的測量和實時顯示，能實現(xiàn)液位值的手動設置并能控制流量閥使液位以最快的速度 達到設定值

4、并要求超調(diào)量滿足一定的條件。在本設計中需要根據(jù)控制要求合理選擇控制環(huán)節(jié)的參數(shù)，通過matlab仿真，設計 硬件電路和軟件程序通過proteus仿真，并給出系統(tǒng)的性能指標。四、畢業(yè)設計（論文）所用的方法本系統(tǒng)是以單片機為核心配合外圍電路實現(xiàn)的，以單片機作為主控器，通過按鍵 設置液位值，采用液位傳感器實現(xiàn)液位的實時監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)通過PID算法輸出控制 信號，通過DA轉(zhuǎn)換得到的模擬信號，通過放大器放大驅(qū)動流量閥控制液位，將液位值 實時顯示在液晶屏上并保存一定數(shù)量的液位值在ROM內(nèi)，以備故障監(jiān)測分析。五、主要參考文獻與資料獲得情況何立民.單片機高級教程一一應用于設計（第2版）M.北京航空航天大學出版社

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