基于单片机的液位控制系统设计

2025-06-10

2007届本科过程控制系统课程设计

基于单片机的液位控制系统设计

姓 名:

系 别: 自动化系

专 业: 自动化

学 号:

指导教师:

2010年12月

目 录

1 概述 ................................................................. 1 2 设计的基本任务和要求 ................................................. 2 2.1 基本功能 .......................................................... 2 2.2 系统硬件总体方案 .................................................. 2 2.3 系统软件总体方案 .................................................. 2 3 控制系统方案设计 ..................................................... 3 3.1 系统总方案设计 ................................................... 3 3.2 硬件 ............................................................. 4 3.2.1 核心芯片8051单片机 ........................................... 4 3.2.2 液位传感器设计 ................................................ 5 3.2.3光电式传感器的基本特性 ......................................... 6 3.2.4 ADC0809A/D转换器 .............................................. 9 3.2.5 键盘及显示接口 ............................................... 10 3.2.6 自动报警电路 ................................................. 11 3.3 系统软件的设计 ................................................... 12 3.3.1软件设计流程图 ................................................ 12 3.3.2 水位检测的主程序 ............................................. 13 4 设计体会 ............................................................. 16 参考文献 ............................................................... 17

基于单片机的液位控制系统

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。一般,工业控制系统的工作环境差,干扰强,利用单片机控制就能克服这些缺点,因此单片机在控制领域得到广泛的应用,使用单片机控制液体液位是很好的选择。

目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作更看重的是理论和算法,数年来这方面的研究的论文较多,着重生产实际的很少。在上海,新型的单片机测控装置与系统研究的生产基础较雄厚,在生产过程中需要新型的测控装置与系统,因此在不断的努力研究与开发。上海的工程技术研究人员更着重的是生产实际研究,对理论、算法和成果的论文较少;深圳在研制新型的测控装置与系统领域也比较有成就,尽管与其他国家比较尚有差距,但是,深圳的高校、研究院所的最大的特点就是实际,与生产实际应用项目无关的问题基本不去考虑,主要考虑选取什么材料,测控什么物理量,优点是什么,与机器设备的通讯接口等等。

使用单片机实现水体液位控制具有较高的实用价值和稳定性好等特点。采用高亮二极管和光敏

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三级管所组成的液位传感器测量水位,可有效保证水位的自动控制,能更好地对水体水位进行自动化控制,避免了工作人员在现场进行检测操控,方便了人员对液位系统的控制,控制方便且系统稳定性能好;单片机不仅有体积小,安装方便,功能较齐全等优点,而且有很高的性价比,应用前景广,同时有助于发现可能存在的故障,通过微机实现给水系统的自动控制与调节,维持稳定系统,保证安全经济运行。本文就是采用8051单片机为核心芯片的一种水体水位控制系统,具有较高的实用价值和优越性。

本系统与PLC控制系统相比大大降低了使用成本,提高了控制运行速度。根据仿真模拟运行的结果表明,该系统能很好的运行,将液位控制在给定的范围内,对过高和过低进行安全报警,稳定性能好,容易操作和控制,保证了生产的正常进行。

2 设计的基本任务和要求

2.1 基本功能

本设计是采用8051单片机为核心芯片,及其相关硬件来实现的水体液位控制系统,在用液位传感器测液位的同时, CPU循环检测传感器输出状态,并用3位七段LED显示示液位高度,检测液位数据,实施报警安全提示,当水体液位低于用户设定的值时,系统自动打开泵上水,当水位到达设定值时,系统自动关闭水泵或打开排水泵。 2.2 系统硬件总体方案

系统的原理是采用高亮二极管和光敏三级管所组成的液位传感器对液面进行控制,通过四对传感器分别安装在现场的四个不同的位置,由上至下测量水体的液位值,。并把这四个液位状态通过模数转换器ADC0809传到单片机中,在通过3位七段LED显示器显示出液位的四种状态及报警安全提示。用LED显示是因为它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、光电转换效能高、寿命长等特点,根据当前的液位值和用户设定的水位决定是否进行开、关水泵,需要是否开启和关闭驱动阀门的电动机。 2.3 系统软件总体方案

水位检测是通过四对由高亮二极管和光敏三极管所组成的液位传感器分别安装在四个不同的位置,由上至下四个输出端口分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口,实时对水位进行检测。当水位到达某一光敏三极管的位置时,其输出端口就向单片机输出高电平;当水位低于此光敏三极管的位置时,其输出端口就向单片机输出低电平。由上至下的第一个位置为水位上限报警线,即当水位高于此位置时,开水阀控制系统就会自动报警,提醒工作人员注意,加水电磁阀有可能出故障;

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第二个位置是自动停止加水线,即当水位高于此位置时,控制系统会自动关闭加水电磁阀,停止加水;第三个位置是自动加水线,即当水位低于此位置时,控制系统会自动接通加水电磁阀,开始加水;第四个位置是水位下限报警线,即当水位低于此位置时,控制系统就会自动报警,提醒工作人员注意,加水电磁阀可能出故障。

本系统所使用的传感器性能稳定,测量准确,大大简化现场安装,具有较高的性价比,有较大的工程应用价值,而且利用计算机与组态软件技术对工业生产过程进行自动控制有着重要的意义。其优越性主要在于:首先,通过对水体液位进行的简易方便的操纵,可以准确得控制水泵进行添加水或放水以适应工作的需要,操作简单,经济效益好。其次,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正运行参数,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。随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降,工业以及其他方面的微机控制必将得到更加广泛的应用

3 控制系统方案设计 3.1 系统总方案设计

液位控制是利用由高亮二级管和光敏三级管所组成的液位传感器,把液位的状态转换成模拟信号,再通过模数转换器ADC0809把输出状态直接接到单片机的I/O接口,单片机经过运算控制,输出数字信号,输出接口接LED进行显示,实现液位的报警和键盘的显示与控制;下图即是液位控制系统:

由上图可观察到传感器通过对液面进行测量,输出模拟信号,再通过模数转换器把输入的模拟信号转换成数字信号,通过8051单片机的运算控制,在通过LED进行显示,通过报警装置进行报警,报警显示之后再通过对阀门的开启实现对水体的液位进行调节控制,阀门的驱动设备是电动机。

控制执行装置 传感器 C P U LED显示 报警装置

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3.2 硬件 3.2.1 核心芯片8051单片机 整个系统电控部分以ATMEL公司的8051为核心芯片,控制信号采集、处理、输出三个过程。这种芯片内置4Kb-EPROM,8051可以利用P0、P2口作控制总线,大大简化了硬件结构,并可以直接控制键盘参数输入、LED数据显示,方便现场调试和维护,使整个系统的通用性和智能化得到了很大的提高。 系统的原理是采用液位式传感器测量液体的液位值,通过单片机的转换与分析在LED上显示及输出控制;根据当前的液位值和用户设定的水位决定是否进行开关水泵,以及是否到达危险高、低水位,需要关闭阀门。 123456 78P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRXDTXDALE/PPSEN101130298051P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P2739383736353433322122232425262728 13121514 311918 917RD16 8051引脚图 WR 8051引脚图 上图是8051的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。 8051的初始态如下 表2-1 寄存器初始状态 特殊功能寄存器 ACC 初始态 00H 特殊功能寄存器 B 初始态 00H 4

PSW 07H DPL IP IE TMOD SCON P0-P3

00H 00H 00H xxx00000B 0x00000B 00H xxxxxxxxB 1111111B

SP TH0 TL0 TH1 TL1 TCON SBUF PCON

07H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 0xxxxxxxB

8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位,见上图。此外,RESET/Vpd还是一复用脚,Vcc掉电期间,此脚可接上备用电源,以保证单片机内部RAM的数据不丢失, 此设计采用自动复位电路。

VccVcc22u9RESETSW22u470R8051805191KRESET1K上电自动复位手动复位电路

复位电路

3.2.2 液位传感器设计

在液体液位控制系统中,传感器的选择是非常重要的,传感器是能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,它通常由敏感元件和转换元件组成,它的性能直接影响到整个检测系统,对检测精确度起着重要的作用。

本设计主要采用的是由高亮二级管和光敏三级管所组成的光电传感器来对液位进行控制,在把

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检测的电信号通过ADC0809输入到单片机进行分析,在由LED进行显示和键盘控制,实行对液位的C报警。 光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。 液位传感器如下图 GND1KLED1KB 液位传感器 由上图可知,液位传感器的主要元件是高亮二极管和光敏三极管,它们都属于光电元件,光电元件主要采用的是光电效应,光电效应分外光电效应、内光电效应和光生伏特效应。 我们知道,光电效应的原理是PN结加反向电压时,反向电流的大小取决于P区和N区中少数载流子的浓度,无光照时P区中少数载流子(电子)和N区中的少数载流子(空穴)都很少,因此反向电流很小。但是当光照PN结时,只要光子能量h大于材料的禁带宽度,就会在PN结及其附近产生光生电子、空穴对,从而使P区和N区少数载流子浓度大大增加,它们在外加反向电压和PN结内电场作用下定向运动,分别在两个方向上渡越PN结,使反向电流明显增大。如果入射光的照度变化,光生电子,空穴对的浓度将相应变动,通过外电路的光电流强度也会随之变动,光电效应的原理就是光电二极管的原理,光敏二极管就把光信号转换成了电信号,它是最简单的光学元件。而光敏三极管有两个PN结,因而可以获得电流增益,它比光敏二极管具有更高的灵敏度,也是把光信号转化成电信号。 A本设计的液位传感器的主要组成光敏三级管就是属于模拟式光电传感器。通过吸收高亮二极管的光来测量液位的高度,在转化成光电流传到模拟传感器ADC0809中。

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IcNPIccENPNVceU0EeU0RL

IΦN-AE

ERL1b)基本电路基本电路结构示意图)基本电路ba)图b当光敏三极管按上图的形式进行电路连接时,它的集电结反向偏置,发射结正向偏置。无光照

a 光敏三极管的结构示意图 b 基本电路 a))基本电路结构示意时仅有很小的穿透电流流过,当光线通过透明窗口照射集电结时,和光敏二极管的情况相似,将使流过集电结的反向电流增大,这就造成基区中正电荷的空穴的积累,发射区中的多数载流子(电子)将大量注人基区,由于基区很薄,只有一小部分从发射区注入的电子与基区的空穴复合,而大部分电子将穿过基区流向与电源正极相接的集电极,形成集电极电流IC。光电传感器通常由光源、光学通路和光电元件三部分组成,如下图光电传感器框图:

3光源Φ1光学通路Φ2光电元件I2c)x1x2光电传感器框图

x3a)被测量是有光电传感器通常由光源、光学通路和光电元件三部分组成,如图2-12所示。图中,Ф1是光源发出的光信号,Ф2是光电器件接受的光信号,被测量可以是x1或者x2,它们能够分别造成光源本身或光学通路的变化,从而影响传感器输出的电信号I。光电传感器设计灵活,形式多样,在越来越多的领域内得到广泛的应用。

水位检测是通过四对高亮二极管和光敏三极管分别安装在四个不同的位置,由上至下四个输出端口分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口,实时对水位进行检测。当水位到达某一光敏三极管的位置时,其输出端口就向单片机输出高电平;当水位低于此光敏三极管的位置时,其输出端口就向单片机输出低电平。由上至下的第一个位置为水位上限报警线,即当水位高于此位置时,开水房控制系统就会自动报警,提醒工作人员注意,加水电磁阀有可能出故障;第二个位置是自动停止

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加水线,即当水位高于此位置时,控制系统会自动关闭加水电磁阀,停止加水;第三个位置是自动加水线,即当水位低于此位置时,控制系统会自动接通加水电磁阀,开水加水;第四个位置是水位下限报警线,即当水位低于此位置时,开水房控制系统就会自动报警,提醒工作人员注意,加水电磁阀可能出故障。

3.2.3光电式传感器的基本特性 1)光谱特性

在入射光照度一定时,光敏晶体管的相对灵敏度随光波波长的变化而变化,一种光敏晶体管只对一定波长范围的人射光敏感,这就是光敏晶体管的光谱特性,见图2-11。

由曲线可以看出,当入射光波长增加时,相对灵敏度要下降,这是因为光子能量太小,不足以激发电子—空穴对。当人射光波长太短时,光波穿透能力下降,光子只在半导体表面附近激发电子—空穴对,却不能达到PN结,因此相对灵敏度也下降。

从曲线还可以看出,不同材料的光敏晶体管,光谱峰值波长不同。硅管的峰值波长为0.9μm左右,锗管的峰值波长为1.5μm左右。由于锗管的暗电流比硅管大,因此锗管性能较差。因此在探测可见光或赤热物体时,多采用硅管。但对红外光进行探测时,采用锗管较为合适。 2)伏安特性

光敏三极管在不同照度下的伏安特性,就象普通三极管在不同基极电流下的输出特性一样,如图2-11所示。在这里改变光照就相当于改变一般三极管的基极电流,从而得到这样一簇曲线。 3)光电特性

它指外加偏置电压一定时,光敏晶体管的输出电流和光照度的关系。一般说来,光敏二极管光电特性的线性较好,而光敏三极管在照度小时,光电流随照度增加较小,并且在光照足够大时,输出电流有饱和现象。这是由于光敏三极管的电流放大倍数在小电流和大电流时都下降的缘故。 4)温度特性

温度的变化对光敏晶体管的亮电流影响较小,但是对暗电流的影响却十分显著,如图7.2.10所示。因此,光敏晶体管在高照度下工作时,由于亮电流比暗电流大得多,温度的影响相对来说比较小。但在低照度下工作时,因为亮电流较小,暗电流随温度变化就会严重影响输出信号的温度稳定性。在这种情况下,应当选用硅光敏管,这是因为硅管的暗电流要比锗管小几个数量级。同时还可以在电路中采取适当的温度补偿措施,或者将光信号进行调制,对输出的电信号采用交流放大,利用电路中隔直电容的作用,就可以隔断暗电流,消除温度的影响。

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5)频率特性

光敏晶体管受调制光照射时,相对灵敏度与调制频率的关系称为频率特性。如图2-12所示。减少负载电阻能提高响应频率,但输出降低。一般来说,光敏三极管的频响比光敏二极管差得多,锗光敏三极管的频响比硅管小一个数量级。

硅光敏晶体锗光敏晶体硅光敏晶体锗光敏晶体 2-1-1- 2-管管管管 100100112233

Kr(%)xlxl00050522e=EEe=250250lxlx00150150lxlx00100100lxlx00500lx500lx80806060404020201.01.01.51.50.50.5μm)i(μi(m)11

2.02.0Ic(mA)Ic(mA)Kr(%)

22-4-4-8-8250250lxlx00-12-12光敏晶体管的光谱特性

光敏三极管的伏安特性

3.2.4 ADC0809A/D转换器

A/D是把模拟信号转换成数字信号,把由传感器传来的液位控制的模拟信号转换成数字信号,然后再通过8051单片机的分析处理进行LED显示和液位和压力的报警。本设计的A/D转换实验硬件主要是由ADC0809转换芯片和四个可变电位器组成的。芯片主要是由一个8位A/D转换器、8路模拟输入选通开关、地址锁存及译码电路工作和三态数据输出锁存器组成。为实现8路模拟通道能有条不紊地工作,首先通过地址译码锁存器选通所要开通的8路模拟通道中的一路开关,将模拟信号送入A/D转换器中实现A/D的转换,转换后的数据放到三态数据锁存器中等待CPU来取,取后由CPU启动新一次的地址译码,重复以上完成新一次的A/D转换。ADC0809芯片提供了高转换速度、高精密度、环境影响小和低功耗等优点,被广泛应用于各种控制领域。下图为ADC0809芯片的引脚图。

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262120191881514177252423229610IN-0IN-1IN-2IN-3IN-4IN-5IN-6IN-7ADC0809 272812345msb2-12-22-32-42-52-62-7lsb2-8EOCADD-AADD-BADD-CALE1612ref(-)ref(+)ENABLESTARTCLOCKADC0809 芯片的引图 3.2.5 键盘及显示接口 显示部分我采用三位7段LED显示器,LED显示器是单片机应用中最常用的输出部件,它是由若干发光二极管组成,当发光二极管导通时,相应的一个点或一个笔画发光,不同组合的二极管导通,就能显示出各种字符。用LED是因为它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、光电转换效能高、寿命长的特点。LED(发光二极管)最早出现在19世纪60年代,现在我们可以经常在电气和电子设备上看到这些二极管作为指示灯来用。LED就是一种半导体元件,其电气性能与普通二Title极管相同,不同之处在于当给LED通电流时,它会发光。由于LED是固态的,所以它能延长传感Size器的使用寿命。因而使用LED的光电传感器能被做得更小,且比白炽灯传感器更可靠。不像白炽LetterNumber灯那样,LED抗震动抗冲击,并且没有灯丝。 Date:File:19-Jun-2007E:\\曹德宝\\22\\BA在微型机系统中,LED2常用的显示方法有两种。一种是静态显示,一种是动态显示。所谓的3静态显示是由单片机一次输出后就能显示后就能保持,直到下次送新的显示模式为止。这种显示占用机少,显示可靠;缺点是使用元件多,且线路比较复杂,因而成本比较高。这种显示器显示方式的每一个七位显示器需要一个八位输出控制,我的设计就是采用的就是静态显示。所谓动态显示就是单片机定时的对显示器进行扫描。这种方法中,显示器件分时工作,每次只能有一个器件显示,但由于人的视觉暂留现象,所以,仍感觉到所有的器件都“同时”显示。这种显示方法的优点是使用硬件少,因而价格低,但占用机时多,只要单片机不执行显示程序,就立刻停止显示。动态显示的亮度与导电电流有关,也与点亮时间和间隔时间比例有关。

键盘是有若干按键组成的开关矩阵,它是最简单的单片机输入设备,通过键盘输入数据或命令,来实现简单的人机对话。键盘可分为非编码键盘和编码键盘两种。非编码键盘有并行接口扫描和串

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联接口扫描,我采用的是串行接口,它的组成是由移位寄存器74LS164和六个键组成,74LS164是一个14位脚的寄存器,集成电路芯片,由8051串行接口的TXD端输出列扫描信号到74LS164的1、2引脚,键闭合信号则用端口P3.3、P3.4、P3.5输入8051单片机,由8051单片机的TXD引脚输出移位时钟脉冲到74LS164的时针输入端(CLK)。还有非前者用软件来识别和产生代码,后者则用键盘来识别,键盘处理程序实现对键盘的管理,显示具体见下图。1

2189 DBAKR LLCC74LS164 HGFEDCBAQQQQQQQQ 321065431111 1K1K1K1K1K1K1K1K 4321098722222111AAAAAAAA 9 CA171A182aVCC A193bA204caA215dfgb A226eA237fecA248gd

dpdp AMBERCALED显示器 3.2.6 自动报警电路

B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 A 12 11 2 UA2113274LS33Q+12 3BR1KUALSSPEAKER 自动报警电路的接线图 3.3 系统软件的设计 该系统硬件系统完全,但系统的运算与控制必须靠软件支持,系统硬件组态完后,根据I/O地址分Title配和功能要求便可以进行软件编程。软件编程是系统完成控制的一个重要部分。系统软件程序主要完成SizeNumberRevision初始化工作,输入输出控制,子程序主要完成数据采集处理的功能包括采集的液位数据与给定的液位值A4A的比较,是否需要报警,以及处理完成显示部分与调节阀的信号输出。 Date:24-Jun-2007Sheet of File:在该系统的软件部分的设计中,C:\\Documents and Settings\\Administrator\\Dra桌面wn By:\\加油\\大图\\曹德宝大图.ddb第一部分主要是对流程图的介绍,其中包括了对水位的检测,对补水泵的控制开和关,以及补水泵是否正常工作的报警。通过对水体液位进行的简易方便的操纵,可以准确得控制水泵进行添加水或放水以适应工作的需要,并可防止故障的发生;第二部分是系统工作程序的编程内容,由于全部编程部分较多,只取最重要的水位检测主程序段。本程序段主要实现启动ADC0809转换器,并从A/D转换器采集信号的功能。 3.3.1软件设计流程图

本软件流程图设计简易合理,方便易于操控,能够针对水位的不同状态和不同外界条件进行控制,水位运行稳定、控制品质良好、控制效果明显改善;同时大大提高了控制系统的抗干扰能力,保证了工业水体液位方面作业的稳定运行。

下图即为软件设计流程图

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开始

Y 检测水位为上限水位吗? N N 开启补水泵1进行补水 Y 水位下限水位吗? 水位检测 N 补水泵2停止补水 Y N 检测水位为上限水位吗? 补水泵2工作 故障报警 Y 补水泵1有故障吗? 补水泵1停止补水 返回 软件设计流程图

3.3.2 水位检测的主程序

本控制系统采用的是控制,由于模糊控制量的求取是采用查表法,因此软件程序较简单,整个软件部分较多,现取最重要的水位检测主程序。

这是程序运行的主要程序段,主要实现启动ADC0809转换器,并从A/D转换器采集信号, SHUICPM:MOV A,P1 ANL A,#0FH

MOV 30H,#0FH ;00001111 CJNE A,30H,AAA1

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SETB P2.0

SETB 20H.1 ;setb水位状态标志位 AJMP OUT2

AAA1: MOV 30H,#0EH ;00001110 CJNE A,30H,AAA2 SETB P2.0 CLR 20H.1 AJMP OUT2

AAA2: MOV 30H,#0CH ;00001100 CJNE A,30H,AAA3 CLR 20H.1 CLR p2.0 AJMP OUT2

AAA3: MOV 30H,#08H ;00001000 CJNE A,30H,AAA4 CLR P2.0 CLR 20H.1 AJMP OUT2

AAA4: MOV 30H,#00H ;00000000 CJNE A,30H,AAA5 setb P2.0 SETB 20H.1 AJMP OUT2 AAA5: SETB 20H.2 RET

OUT2: CLR 20H.2 RET

BAOJING: JB 20H.3,OUT6 MOV A,20H

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MOV 30H,#00H CJNE A,30H,OUT5 AJMP OUT6 OUT5: SETB P3.6 JB 20H.4,OUT9 SETB P0.1 OUT10: OUT12: OUT14: OUT16: OUT6: OUT9: OUT11: OUT13: OUT15: JB 20H.2,OUT11 SETB P0.2 JB 20H.1,OUT13 SETB P0.3 JB 20H.0,OUT15 SETB P0.4 RET CLR P3.6 RET CLR P0.1 AJMP OUT10 CLR P0.2 AJMP OUT12 CLR P0.3 AJMP OUT14 CLR P0.4 AJMP OUT16

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4 设计体会

设计过程中我遇到了很多的困难,因为知识是不连贯的,所以需要准备很多方面的知识去融合,去联系。由于在学习的时候更注重的是书面上的东西,而本次课程设计更多的是锻炼了我的动手动脑能力,让我有机会把课上学习的知识转化为可以在实际生产生活中应用的技术。

本次课程设计的系统主要介绍了水体的液位检测控制,介绍了8051单片机和其它一些单片机在液位控制系统中的应用,介绍了它们的引脚和在系统中的电路图,本设计还采用了多种传感器来对液位的信号采集,利用LED来进行信号的输出显示,我设计的硬件系统的结构简化,系统精度高,具有良好的人机交互功能,并设有液位报警和阀门失灵等故障报警,有问题立即就能发现。通过自动调节控制液位并实现水体的液位报警。液位控制在设定值上正常运行不需要人工干预,操作人员劳动强度小。

通过本次课程设计,我了解到自己的知识应该充分利用在实践上,在实践中把书本上的知识固化成自己的能力。在设计系统的时候也有很多的想法,但是有一些想法被否定了,最终完成设计的时候优先考虑了在课程上学习到的知识,并且和单片机、传感器、电子电路的知识结合起来。这次设计之后,我感觉到自己在自动化专业上的学习应该还有很长的路走,自动化是一个很有前途的行业,它涉及了生产生活的多个方面,对人们的影响可想而知,所以,学好自动化专业的知识不仅仅是对自己能力提升和自我价值的实现,更是一件很有意义,可以让自己有所感触,有所收获的事业。 在最后,我很感谢所有传授我知识的老师,也很荣幸自己可以和自动化结下不解之缘。

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参考文献

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