《基于單片機的水箱水位控制系統(tǒng)設計》8700字

基于單片機的水箱水位控制系統(tǒng)設計摘要當今世界的飛速發(fā)展，社會的經(jīng)濟水平和人們的生活需求都日益提高。在工業(yè)以及諸多生產(chǎn)項目中，水箱是不可或缺的一種裝置，用來裝原料，給設備降溫等很多用途。20世紀時期經(jīng)濟落后，大多數(shù)工廠采用人工加水的方式為水箱加水。但隨著時代發(fā)展，工廠的產(chǎn)量變高，對水的需求量也變高，甚至變得要求更加精確，也就需要用技術來代替人工。隨著傳遞感應技術和基于計算機信息處理技術的自動操作系統(tǒng)以及新型材料的發(fā)展為單片機帶來了發(fā)展的機遇，單片機由于其低能耗、高性價比和高穩(wěn)定性在現(xiàn)代生活中有著廣泛的用途。在此文中我所設計的題目為基于單片機控制水箱自動加水系統(tǒng)，通過對水位的實時監(jiān)測，在即將達到水位最高處時發(fā)出警報，控制水箱中水量的多少來實現(xiàn)自動加水的目的。檢測信號來自于水箱中的四個金屬棒來感知水位的變化，當水位變化發(fā)生異常時，自動切斷電源，并發(fā)出光，聲警報，是測定水位監(jiān)控系統(tǒng)和模擬Proteus軟件環(huán)境的基本設備。關鍵詞：水位監(jiān)測，超限預警，STC89C51目錄TOC\o"1-3"\h\u42701緒論 1130931.1項目的研究背景 1182471.2國內發(fā)展現(xiàn)狀 2157391.3國外發(fā)展現(xiàn)狀 249951.4研究意義 2138721.5論文進程安排 3132592總體設計方案及論證 4200343硬件實現(xiàn)及電路設計 6144593.1設計原理 6129653.2設計方案 6103883.3元件清單 8114443.4傳感器模塊 9299433.4.1傳感器的選擇 9191883.5系統(tǒng)工作原理 10303653.6水位顯示電路 11319883.7晶振電路設計 12223733.8復位電路 1390583.9自動報警電路 136183.10處理器模塊 14239423.10.1STC89C51主要性能 14245833.10.2功能和功能說明 15265543.10.3引腳 167483.11水箱水閥模塊 18150143.11.1繼電器工作示意圖 18222623.12自動加水系統(tǒng)整體仿真圖 19228474軟件設計 20101494.1主程序工作流程圖 2027614結論 2117254致謝 2327149參考文獻 2520439附錄 271緒論在近現(xiàn)代生產(chǎn)工業(yè)中，經(jīng)常需要進行液體液位測量。隨著生產(chǎn)工業(yè)領域飛速發(fā)展，液體位置測量技術被廣泛應用到各個領域，如化工，醫(yī)藥，食品，農業(yè)等等。低溫液體像液氧，液氮，液化石油天然氣，水等都得到了廣泛的應用。發(fā)電廠和煉鋼廠往往由鍋爐鏈條的標準水位、氧氣控制水位、汽輪機凝汽器水位和高低壓熱水器水位組成，保證了控制水位所需設備和試驗設備的安全運行。在學校教學與科學研究過程中也經(jīng)常用到需要進行液體位置控制的實驗裝置。而這些裝置大多數(shù)都是以單片機技術為基礎來實現(xiàn)的，而這也是本設計的研究重點。單片機技術誕生于20世紀70年代中期，從最開始零到現(xiàn)如今隨處可見的單片機技術，站在科研前線的人們?yōu)槠渥龀隽司薮筘暙I。其歷程簡單包括四個階段：第一階段：1974年單芯片微型計算機誕生時，單芯片技術是最重要的，由于當時科學技術尚未開發(fā)，技術落后，早期的微型計算機采用雙芯片結構，如美國先通公司F8，功能少，簡單，只有一個8位處理器，一個64字節(jié)和兩個并行I/O端口，但要形成一個完整的計算機，它必須連接到另一個3851。第二階段：MCU誕生兩年后，相關技術得到了一定程度的發(fā)展，從某種意義上說，它已經(jīng)成為一臺真正的“單片”計算機。其中原來的雙芯片結構可以填充單片機，但沒有串行I/O口，中斷處理相對容易。目前，單芯片微型計算機的性能仍然很差。第三階段：從1978年開始，高性能的單片機出現(xiàn)在人們的視野中，已經(jīng)到了高科技的時期，這種單片機不僅是串行I/O口，而且是多級中斷處理，同時也是D/D轉換接口。Ram和ROM相對增加，地址范圍相當于64K字節(jié)，得到了廣泛的應用。第四階段：經(jīng)過四年高性能的飛速進化，開發(fā)出16位微控制器——一種16位微控制器，一種用16位微控制器擴充的處理器，ROM內存增加了很多。16位微控制器階段現(xiàn)在正式啟動。1.1項目的研究背景本課題的思路是通過STC89C51單片機開發(fā)一個水位監(jiān)測和自動補水系統(tǒng)，包括單片機的硬件設計和控制功能程序的相關軟件設計，其中包括測量鏈的設計，液位值顯示及自動加水；在產(chǎn)生異常時發(fā)出聲音警報。本課題電路部分只是概念性設計，并不涉及到具體的數(shù)值的設定，經(jīng)過實際應用的檢測。1.2國內發(fā)展現(xiàn)狀目前為止，市場上可以進行液位測量的儀表有很多種類，但是能進行液位測量，數(shù)據(jù)記錄及其處理和監(jiān)測三個功能都有的儀表盤卻寥寥無幾。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)工廠的所采用的控制系統(tǒng)，其中的數(shù)據(jù)測量已無法滿足大部分工業(yè)生產(chǎn)的基本需求，通常都需要記錄大量的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)分析對比。實現(xiàn)誤差控制、工藝流程改善、資源優(yōu)化等一系列工作任務。為了獲得大量數(shù)據(jù)和可靠的數(shù)據(jù)分析結果，必須得進行的多個地方點監(jiān)控記錄。在液位測量的專業(yè)領域中，河流湖泊，城市、郊區(qū)及農村地區(qū)居民用水等方方面面進行多點，長時間數(shù)據(jù)測量，總體進行分析，大幅度降低偶然性，使得數(shù)據(jù)分析更具有實際意義。單片微器件是集成電路芯片。它是一個小型但完美的計算機系統(tǒng)，它連接處理器、RAM、ROM、各種I/O端口、中斷系統(tǒng)、定時器、定時器和其他功能，這些功能的數(shù)據(jù)處理能力用VLSI技術轉換成單個硅片，一些指令與寄存器之間的關系有關，而另一些指令與主功能鏈和MCU的其他部分之間的功能關系有關。其他指令與外部組件有關。處理器通過復雜的時序電路完成各種程序指令。1.3國外發(fā)展現(xiàn)狀最開始的單片機誕生于美國的Intel公司，先后產(chǎn)生的4位、8位、16位、32位單片機均由國外逐漸傳入我國，所以國外的單片機技術是要領先于國內的，無論是從研發(fā)進度還是應用領域范圍都是值得我們學習借鑒的。例如車檢技術，也是基于單片機實現(xiàn)，起源于國外。例如，貝爾斯登的Bear-400全套電腦發(fā)動機診斷系統(tǒng)和博世FSA6000集成式發(fā)動機檢測儀代表著世界一流的卓越。1.4研究意義軟件組件功能完善，管理系統(tǒng)可靠性強，完全體現(xiàn)出了單片機的優(yōu)勢，使單片機開發(fā)效率提高一大截。系統(tǒng)具有水位監(jiān)測、水位顯示、自動補水、異常干擾四大功能。采用單片機技術、傳感器技術和C語言技術，闡述了自動加水系統(tǒng)的工作原理，介紹了電路各個模塊的主要功能，也涵蓋相應的設計流程圖和C語言程序。1.5論文進程安排（1）根據(jù)技術要求和現(xiàn)有開發(fā)環(huán)境，分析設計題目；（2）研究水箱加水系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能；（3）掌握單片機最小系統(tǒng)，設計水箱自動加水系統(tǒng)硬件電路；（4）建立功能模塊的程序流程圖（5）C語言軟件的編程與設計；（6）規(guī)劃系統(tǒng)運行的全過程；（7）撰寫項目報告。

2總體設計方案及論證利用水的電導率、水位與實際水位之間的差異，使其不產(chǎn)生明顯的高低差異，以及單片機強大的數(shù)據(jù)處理能力，對檢測到的數(shù)據(jù)進行解碼和評估，進行適當?shù)某上?，控制繼電器電子閥的開閉。設計要求：（1）該結構基于單片機、揚聲器和水位傳感器；（2）將改變水位的截獲信號轉換成電信號，經(jīng)調理后轉換成TTL，發(fā)送給MCU；（3）單片機處理信號數(shù)據(jù)，在LED顯示屏上顯示水位，要是水位沒在安全的線里，應發(fā)出不一致的警報。初始數(shù)據(jù)：水位傳感器；C51一片；報警響的嗡嗡聲。重要信息：根據(jù)技術要求和現(xiàn)有開發(fā)環(huán)境進行主題分析和設計（2）對水箱充水系統(tǒng)的功能進行了研究（3）掌握單片機最小系統(tǒng)，設計水箱自動加水系統(tǒng)硬件電路；（4）畫出功能模塊的程序流程圖；（5）使用C語言編寫實現(xiàn)程序，完成軟件部分設計；（6）完成系統(tǒng)整體工作流程的設計；（7）撰寫項目報告。本文所設計單片機結構簡單且具有較強的實用性，簡單的結構設計使這設計具有可實現(xiàn)性而且適用范圍廣能夠應對各種情境下的不同需求與C語言一起，設計效率有了明顯的提高。對于本設計，我們將介紹一種軟硬件組合的雙向設計方法，硬件部分設計變得容易得多。在單片機選擇上，則選擇了STC89C51單片機來作為該設計的核心部件。設計整體方案圖如下：圖2.1整體設計方案圖3硬件實現(xiàn)及電路設計3.1設計原理圖3.1工作原理示意圖單片機水箱自動加水工作原理如圖3.1，數(shù)字點線表示允許水位變化的上下限。正常情況下，水位應保持在點線范圍內，包括a下限桿、C上限桿和B上下水位之間的桿，a桿接電源+5V，B桿和C桿通過障礙物接地。水箱由發(fā)動機運行，發(fā)動機向水箱加水，發(fā)動機由單片機控制，檢查量程內的水位，如果發(fā)動機運行，水箱就充滿水，水位上升。當水位達到最大限值時，應向閥桿B和閥桿C施加[5V]電壓，使閥桿B和閥桿C處于同一位置，發(fā)動機停止，并且不再向水箱中加水。如果水位在上、下邊界之間，則B、a欄之間，由于c欄不能處理a欄，所以B端處于一個狀態(tài)，c端處于零狀態(tài)，無論發(fā)動機是否帶動水泵到水箱，水位還在往上漲；還是說發(fā)動機不工作，水位往下降，原來是什么樣的狀態(tài)就必須跟原來一樣。3.2設計方案這個結構是一個實用的實現(xiàn)系統(tǒng)，水箱的水位控制系統(tǒng)依靠檢測水中四輪金屬的信號和金屬棒來檢測水位的變化。隨著時間的推移，應關閉發(fā)動機電源，并發(fā)出聲音和燈光信號。水箱的水位硬件原理圖如下圖3.2所示。圖3.2水箱檢測水位的硬件原理圖3.3元件清單圖3.3元器件列表3.4傳感器模塊3.4.1傳感器的選擇本項目中最重要的模塊之一是水位傳感器，如果傳感器選型沒選好或功能太低端，數(shù)碼管顯示值與水箱實際水位相差較大，造成異常水位擾動；或水位監(jiān)測錯誤，導致水閘亂加水。確定水位高度有許多可能性，例如（1）超聲波。（2）功率傳感器（3）“紅外傳感器”；（4）水的導電性可能直接導致水流“入”或“出”，從而決定水位是否達到相關水位首先采用超聲波傳感器，測量深度和電導率沒法影響他工作，但精度低，價格高；這種產(chǎn)品跟別的樣比基本沒什么市場。再有一個地方就是，傳感器和一臺微型計算機之間的接口很復雜，需要切換到模擬和數(shù)字系統(tǒng)。其次這很容易理解，但水位的變化必須得慢點，距離不能太遠。第三種是紅外傳感器，利用反射水面和容器產(chǎn)生薄膜干擾。如果有水，紅外傳感器就無法接收到相應的信號，因為反射水面的光線會對其產(chǎn)生干擾，從而可以識別水位，但這種傳感器也非常昂貴，而且不容易安裝。方案四：采用導水率直接引流或引流，示意圖如下：圖3.4水位傳感器示意圖圖3.5水位傳感器電路圖3.5系統(tǒng)工作原理如果水箱的水位低，傳感器將低水位發(fā)送到電壓穩(wěn)定在鏈中，低水位通過PNP三極管轉換為低水位，冷凝穩(wěn)定鏈阻力緊張，水箱水位過低，系統(tǒng)必須工作。水箱裝滿水時，門鈴響了。當水位達到高位時，傳感器向MCU發(fā)出低位，并增加指示燈的閃爍頻率和聲音信號報警的頻率。另外，如果水位從高水位下降，如果水位離開高水位，高水位探頭應與電源分離，傳感器向MCU發(fā)出低水位，該鏈是將低電平傳感器輸入到由穩(wěn)定的MCU中。圖3.6穩(wěn)壓電路圖3.6水位顯示電路下圖分別為數(shù)碼管模型示意圖與數(shù)碼管顯示原理圖，這里只給出4個數(shù)碼管電路圖，本設計共使用8根數(shù)碼管顯示水位值，數(shù)碼管型號為3461bs，其中包括4根數(shù)碼管。Sel1和seL4是來自四個數(shù)碼管的位置控制信號。低電平有效，三極管有效，數(shù)碼管開啟。Do$D7是一個8段代碼數(shù)碼管。Led段顯示器（Led段顯示器）是一個8形裝置，由幾個發(fā)光二極管組合在一起。電線連接好了。數(shù)碼管由七個發(fā)光二極管組成，形狀為八個，小數(shù)點為8。壁龕管顯示器的動態(tài)界面代表了這些部件，是最常見的顯示模式之一。動態(tài)驅動是將八個部件的相同端部組合起來顯示每個檔位A、B、C、D、e、F和G的點。此外，DP在每個像素的總極點上添加一個小的網(wǎng)絡控制圈。Bite捕獲由單獨的行/0控制。如果輸出是字體代碼，控制位是com輸出，所以我們所要做的就是將網(wǎng)絡管理切換到一個小生境管，并且必須顯示魔法管。如果字體稍微顯示，則不會顯示沒有條形的管道。檢查Niles上的每個終端，檢查每個新管道是否依次出現(xiàn)，即。動態(tài)引擎，在旋轉的過程中，每個核酸管的發(fā)光時間為1%2ms，由于人的視覺穩(wěn)定性和長期影響，盡管所有的數(shù)碼管在掃描病毒時都會點燃，但這會給人留下這樣的印象：這組穩(wěn)定的圖像不會抖動，動態(tài)顯示的效果與靜態(tài)顯示一樣，這可以節(jié)省許多I/0端口并降低能耗。圖3.7數(shù)碼管模型示意圖圖3.8數(shù)碼管顯示原理圖3.7晶振電路設計STC89C51的時鐘生成模式有內部和外部兩種類型。內部模式是使用由一個反相器和一個電阻組成的振蕩器電路，并結合XTAL1針和XTAL2針驅動元件。如果一個芯片的整個微機系統(tǒng)有時是一個源，或者可以在多機系統(tǒng)上同步，就屬于這種情況。根據(jù)本課題的實際情況，為了方便實用，本設計引入了一種內模，MCS-51采用了一個大的放大器作為振蕩器。針XTAL1和XTAL2是放大器的輸入和輸出。為了轉換為C51，需要外部元件，實際振蕩器、外部晶體振蕩器和冷凝C1和C2形成平行鏈，與反饋放大器有關。對冷凝值沒有嚴格要求，但冷凝的快慢是一個顯著影響體積和穩(wěn)定性的振蕩器，振動速度和溫度穩(wěn)定性對體積值至關重要。晶體頻率范圍可從MHz（1.2-12）中選擇，冷凝C1和C2可從PF（20-100）中選擇。圖3.9晶振電路的設計3.8復位電路RST輸入針提供初始化工具來重置STC89C51微控制器，該微控制器可以在程序的指定點啟動。在MCU時鐘周期開始運行后，只有當RST引腳大于兩個機器周期時，才能創(chuàng)建重置功能。只要RST引腳工作狀態(tài)持續(xù)保持在高電平狀態(tài)，C51單片機就可以進行循環(huán)腹圍的操作。STC89C51單片機從0000H地址開始工作的唯一條件就是當?shù)谝患墢纳系较赂臅r，此設計使用鍵重啟鏈。原理圖所示：圖3.10復位電路原理圖3.9自動報警電路當發(fā)生以下情況時，電路自動觸發(fā)警報。1、當水位升高到最高限制線，系統(tǒng)自動觸發(fā)報警。2、當水位降低到最低限制線，系統(tǒng)自動觸發(fā)報警。蜂鳴器的結構原理如下圖所示。圖3.11自動報警線路圖常見的蜂鳴器分為有源和無源兩種，本設計采用的有源的工作原理是使用電源作為輸入，振蕩系統(tǒng)的放大和采樣接口在諧振裝置的作用下發(fā)出聲音信號。使膜片振動發(fā)聲，因此控制流量不宜過低。MCUIO工作臺的輸出電流對系統(tǒng)來說太低，輸出TTL電平無法控制按鈕，因此需要一個c8550三極管來放大和控制嗡嗡聲。如果三極管B極低，則三極管狀態(tài)飽和，門鈴工作并報警；B非常高的水平，三極管為截止狀態(tài)，蜂鳴器不通電，不發(fā)出警報。3.10處理器模塊處理器應負責數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)表示、異常報警信號和繼電器控制是整個系統(tǒng)設計的最核心部位。綜合性價比的高低，裝置的穩(wěn)定性，所以選擇了最合適的STC89C51。3.10.1STC89C51主要性能（1）增強型1T流水線/精簡指令集結構8051CPU（2）（5VMCU）/2.0v-3.8v，3VMCU（3）相當于普通8051的0%420MHz，實際工作頻率可達48mhz（4）用戶空間12K/10K/8K/6K/4K/2K字節(jié)（5）片上集成512字節(jié)RAM（6）一般目標I/O端口（27/23）復位如下：準定向端口/弱抗拉強度（普通8051傳統(tǒng)I/O端口）它可以定義為四種模式：四路雙向端口/弱拉、壓縮拉/強拉、僅輸入/強拉、開漏等。每個端口I/O引擎的功率可以達到20mA，但不超過芯片的最大總功率。（7）ISP（systemprogrammable）/IAP（programprogrammable）（8）EEPROM功能（9）看門狗定時器（10）內部集成專用網(wǎng)絡系統(tǒng)max810（小于20m的外部芯片可存儲外部網(wǎng)絡系統(tǒng)）（11）時間源：外置高精度晶體/時鐘，內置R/C振蕩器，下載程序時，您可以選擇使用內部R/C振蕩器或外部晶體/時鐘。空間溫度有一個內部R/C振蕩器，頻率為5.2MHz=6.8MHz。由于溫度偏差，請選擇4MHz%8MHz（12）有兩個16位儀表（13）低頻外部中斷模式可能導致兩種類型的外部中斷：下降端中斷或低電平觸發(fā)器中斷。（14）PWM（4路）/PCA（程序計數(shù)器）也可用于執(zhí)行四個以上的定時器或四個外部中斷（可維持上游和下游）（15）Stc89cc516ad是一個功能性的ADC。10位精度的ADC，共通道（16）UART串行報告（17）SPI同步通信端口，主模式/從模式（18）工作溫度范圍：0-75℃/-40-+85℃（19）封裝：PDIP-28，SOP-28，PDIP-20，SOP-20，PLCC-32,TSSOP-20（定貨）3.10.2功能和功能說明8051核ISP系統(tǒng)可編程芯片采用的單片微機是美國新型51核單片計算機8位CMOS和低能耗高性能STC公司。PWM和其他模塊。該裝置的主要功能與普通51微型計算機完全兼容，該芯片集成在一個8位處理器和一個ISP內存模塊中。它具有S編程系統(tǒng)（ISP）的特點。計算機控制允許您下載MCU用戶代碼，但不是必需的，速度更快。3.10.3引腳單片機與打捆針和模塊相連，使不同的打捆針具有不同的功能。STC89C51是40根針的總和，兩邊各20根，下圖為單片的引腳示意圖：圖3.12中央處理器引腳圖上圖為51單片機管腳框圖：端口P0：具有8位開放輸出的雙向I/O端口。每個輸出端口控制TTL邏輯的八個級別。如果鍵入“1”端口P0，該引腳用于高性能輸入。當輸入外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，端口P0也用作小的8位地址/數(shù)據(jù)。安全。程序檢查應顯示命令字節(jié)的輸出。程序校準期間需要進行快照檢查。P1端口：8位雙向I/O端口，帶內部拉桿。P1輸出緩沖器可以控制4個TTL邏輯。如果它寫在一個P1端口上，內部拉力會把一個端口拉高，這個端口可以用作入口端口，如有可能。由于內阻（IIL）導致液體。此外，定時器/計數(shù)器2和驅動裝置（P1.0和P1.0）已編程并檢查，門戶P1獲得低8位地址的誘餌。引腳2功能：P1.0t2（定時器/計數(shù)器T2的外部讀取輸入），時鐘輸出P1.5mosiP1.6misoP1.7sckP2端口：8位雙向I/O端口，帶內部拉桿。P2輸出緩沖器可以控制4個TTL邏輯。如果P2點寫入端口“1”，內部阻力會將端口拉高，該端口可用作入口端口。輸入引腳用于外部輸出，由于內部穩(wěn)定性而釋放電（IIL）。完成）MOVX@DPTR為此，P2門戶使用強大的內力來發(fā)送它。ntMOVX@RI如果允許訪問外部存儲器，端口P2釋放鎖P2的內容。端口P2還接收高8位地址和一些控制信號。P3端口：8位雙向I/O端口，帶內部拉桿。P2輸出緩沖器可以控制4個TTL邏輯。通過將端口“1”引入P3，可以提升內部端口壓力防護罩。在這一點上，它可以作為一個入口大門。輸入端是一個外部提取引腳，由于內部穩(wěn)定性而釋放流量（IIL）。P3端口也用作STC89C51的特殊功能（其他功能），如下圖所示。Flash編程和控制，P3端口還接收一些控制信號。P3.0rxd（串行傳輸）P3.1txd（串行輸出）P3.2英寸0（外部中斷0）P3.3int0（外部中斷0）P3.4t0（定時器0外部輸入）P3.5t1（定時器1外部輸入）P3.wr（寫入外部存儲器）P3.7RD(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)3.11水箱水閥模塊為了調節(jié)強電流，低流量繼電器、晶體管和晶閘管電流通常用于控制閥門、大功率加熱器、機床和其他設備。主要用于低頻場合；本文設計的控制閥，對速度和牽引能力的要求不高，具有以下特點：relee是一種自動控制，當指定的輸入達到某個閾值時，它可以控制輸出跳變。它通常用于設計自動控制系統(tǒng)。能夠有效利用弱電流去控制強電流。圖3.13繼電器電路圖3.11.1繼電器工作示意圖常見的機械繼電器是一組觸點，四根導線，兩個常開，兩個常閉，中間分開。如果控制被激活，線圈就會產(chǎn)生一個磁場，這個磁場通常是開著關著的，通常是開著開著開著的。這樣，大功率器件可以實現(xiàn)低電壓、低電流的控制，更方便、更安全，下圖為直流沖擊自由繼電器。當電流通過線圈時，鐵芯拉出儀器向上推動拉桿，使中間彈簧打開后觸頭，關閉前觸頭；當電源斷開時，鐵心失去興奮感，銜鐵自行釋放，使手柄落下，中間彈簧斷開第一觸點，與后觸點閉合。使信號燈電路連接到紅燈，并打開紅燈。如下圖：圖3.14繼電器斷開時工作原理示意圖當繼電器線圈通電時，鐵芯吸入空氣，管道與前觸點閉合，使信號鏈接通，綠燈亮，如下圖所示：圖3.15繼電器接時工作原理示意圖一般來說，電子閥的電流不高，形式的關閉率也不高，所以選擇繼電器的要求也不高，只要在市場上容易買到，價格合適，電流在2A左右.這里我們選擇的是HRS4H-S-DC5V就可以。3.12自動加水系統(tǒng)整體仿真圖經(jīng)過設計和反復試驗，對本設計進行了仿真，仿真圖如下圖所示：圖3.16自動加水系統(tǒng)整體仿真圖4軟件設計4.1主程序工作流程圖在確定了系統(tǒng)的硬件后，需要對軟件部分進行設計，功能齊全的軟件可以對硬件的工作進行指導和調整，使系統(tǒng)發(fā)揮最大的作用，并有助于后續(xù)的改進與升級，要使所有硬件部件正常工作，必須仔細監(jiān)視整個系統(tǒng)?；境绦蚪Y構如圖所示。當工作時，傳感器測定深度，返回數(shù)據(jù)并進行比較。假如測量值小于下限，泵水報警系統(tǒng)啟動；如果測量值等于規(guī)定值，停止泵的供水并顯示水位。圖4.1主程序結構圖結論本設計是根據(jù)單片機，C語言編程，STC89C51單片機實現(xiàn)對水箱水位的控制和檢測，并實現(xiàn)了自動加水系統(tǒng)的設計。水位顯示和自動加水。在此基礎上增加了門把手報警系統(tǒng)，這些都是概念設計，不包含任何具體數(shù)值。本設計實現(xiàn)了水位檢測，水位顯示，異常自動報警，自動加水功能。閱讀大量文獻，并結合了單片機技術傳感器技術，C語言編程技術。描述水庫自動充裝系統(tǒng)的工作原理，設計用于：并給出了相應的設計思路，設計流程圖，硬件工作原理圖，軟件編程設計思路等，并在最后給出了相應的設計程序。將每一部分模塊化，方便區(qū)分，經(jīng)過試驗后達到了預期效果，具有很強的實用性。預估日后在農村農業(yè)灌溉，工廠加工降溫，城市居民用水等領域將會被廣泛應用。參考文獻[1]馬俊,陳靖.基于單片機的水塔水位檢測控制系統(tǒng)仿真設計[J].電子設計工程,2009,17(04):85-86+89.[2]丁遠翔,謝檬,高谷.水塔水位自動控制系統(tǒng)研究[J].西安工程科技學院學報,2007(06):852-854.[3]宋建峰.單片機是什么?[J].電子制作,2012(04):64-69.[4]梅佳金.當前單片機技術應用的發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].輕工科技,2021,37(04):99-100+141.[5]慕麗,王欣威,付曉云.《現(xiàn)代傳感器技術及應用》課堂教學改革[J].裝備制造技術,2020(12):235-237.[6]劉志堅,晏永飛,孫應畢,徐慧,王旭輝.基于STC89C51的超聲波液位檢測系統(tǒng)設計[J].電子測量技術,2019,42(14):6-11.[7]叢佳偉，郭健.淺談基于單片機的水位監(jiān)測報警系統(tǒng)設計[J].化工管理,2017(36):169.[8]郝巧云,黃建國.橋梁、船閘通航高度與水位深度實時顯示系統(tǒng)[J].中國水運(下半月),2019,19(11):84+86.[9]郭鋒.基于單片機的大規(guī)模農業(yè)智能灌溉系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].電子設計工程,2021,29(09):35-40+45[10]孫偉,?；哿?基于AT89C51單片機的水位記錄儀[J].科技與企業(yè),2013(07):136.[11]李精華,李興富,陳錫華.水箱液位檢測與水泵控制裝置的設計[J].桂林航天工業(yè)高等?？茖W校學報,2007(01):21-23.[12]徐慧芳,程明,梁巖.基于單片機的智能水位監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].佳木斯大學學報(自然科學版),2018,36(05):789-791.[13]ManuelT.TabadaandMichaelE.Loretero.Applicationofalow-costwaterlevelcircuitforanaccuratepulsedetectionofatipping-bucketraingaugeasanalternativemethodforreedswitchsensors[J].EnvironmentalMonitoringandAssessment,2019,191(5):1-8.[14]WuQiangetal.Optimallocationofwaterlevelsensorsformonitoringminewaterinrushbasedonthesetcoveringmodel[J].Scientificreports,2021,11(1):2621-2621.[15]XiangqianZhangetal.Self‐PoweredDistributedWaterLevelSensorsBasedonLiquid–SolidTriboelectricNanogeneratorsforShipDraftDetecting[J].AdvancedFunctionalMaterials,2019,29(41):26-45.

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