水箱自動控制系統(tǒng)設計原理圖及程序

1、課程：創(chuàng)新與綜合課程設計 電子與電氣工程學院實踐教學環(huán)節(jié)說明書題目名稱 水箱水位自動控制裝置 學 院 電子與電氣工程學院 專 業(yè) 電子信息工程 班 級 學 號 學生姓名 起止日期 13周周一14周周五 水箱液位控制系統(tǒng)是典型的自動控制系統(tǒng)，在工業(yè)應用上可以模擬水塔液位、爐內(nèi)成分等多種控制對象的自動控制系統(tǒng)。本次課程設計思路是以單片機為控制中心，對水位傳感器、電機驅動模塊、按鍵及顯示進行控制。通過按鍵設置水位傳感器的位置，在水龍頭及閥門的各種開度下，通過控制水泵工作或不工作來維持水箱二的液面高度基本維持不變。一、設計題及即要求1、設計并制作一個水箱水位自動控制裝置，原理示意圖如下：2、基本要求：

2、設計并制作一個水箱水位自動控制裝置。（1）水箱 1 的長×寬×高為 50 ×40 ×40 cm；水箱 2 的長×寬×高為 40× 30 ×40 cm（相同容積亦可） ；水箱 1 的放在地面，水箱 2 放置高度距地 0.8-1.2m。（2） 在出水龍頭各種開度狀態(tài)下裝置能夠自動控制水箱 2 中水位的高度不變，誤差1cm。（3）水箱 2 中要求的水位高度及上下限可以通過鍵盤任意設置；（4）實時顯示水箱 2 中水位的實際高度和水泵、閥門的工作狀態(tài)。3、發(fā)揮部分：（1） 在出水龍頭各種開度狀態(tài)下裝置能夠自動控制水箱 2 中

3、水位的高度不變，誤差0.3 cm。（2）由無線遠程控制器實現(xiàn)基本要求，無線通訊距離不小于 10 米。遠程控制器上能夠同步實現(xiàn)超限報警顯示。（3）其他創(chuàng)新。二、設計思路：以單片機為控制中心，對水位傳感器、電機驅動模塊、按鍵及顯示進行控制。通過按鍵設置水位傳感器的位置，在水龍頭及閥門的各種開度下，通過控制水泵工作或不工作來維持水箱二的液面高度基本維持不變。原理框圖：水泵顯示按鍵電機驅動模塊單片機電源水位傳感器三、系統(tǒng)結構1、控制模塊：本次課程設計采用控制模塊是AT89C51單片機。AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROMFlash Programmable and Erasab

4、le Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。2、水位測量儀由于各種原因，本設計沒有用水位測量儀。而是用廉價的土壤濕度檢測儀代替

5、。在精度方面，本次課程設計做的不是很好，因為濕度測量儀不能設計對液面的精確控制。但是不影響本次課程設計的最終結果。3、電機驅動模塊電機驅動模塊電路圖:恒壓恒流橋式2A驅動芯片L298NL298是SGS公司的產(chǎn)品，比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅動電路?？梢苑奖愕尿寗觾蓚€直流電機，或一個兩相步進電機。L298N可接受標準TTL邏輯電平信號VSS，VSS可接457 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為2546 V。輸出電流可達25 A，可驅動電感性負載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。L298可驅

6、動2個電動機，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動機，本實驗裝置我們選用驅動一臺電動機。5，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機的正反轉。EnA，EnB接控制使能端，控制電機的停轉。LM298N 功能表格:PWM_XX_EN1X_EN2運轉狀態(tài)0XX停止110正轉101反轉111剎停100停止4、程序設計#include<reg52.h>#define uint unsigned intuint x,y,z;sbit d1=P10;sbit d2=P11;sbit d3=P13;void main()d1=1; /初始化為高電平；d2=0; /初始化為低電平 ； while(1) if(d1=0) /d1為低電平，檢測到水，水泵開始抽水 ； d2=0; /d2=0,d3=1說明在抽水；d3=1;else /d1,d2為相同電平，水泵不工作d2=1; d3=1;四、設計體會本次課程設計，我們做的是水箱水位自動控制