開(kāi)題報(bào)告 51單片機(jī)液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、附件3:畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告（學(xué)生填）題目名稱(chēng)51單片機(jī)液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)電氣工程及其 自動(dòng)化班級(jí)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(lǐng)域里，對(duì) 液位的測(cè)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(guò)電壓 來(lái)控制液位變化，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)電壓，測(cè)量液位變化，從而控制電動(dòng)機(jī)，自動(dòng)調(diào)節(jié)液 位，保證液位正常。采用MCS-51單片機(jī)來(lái)對(duì)液位進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài) 簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且具有控制精度高，運(yùn)行可靠等特點(diǎn)，可以大幅度提高液 位控制的技術(shù)指標(biāo)。二、國(guó)內(nèi)外研究綜述目前我國(guó)在單片機(jī)測(cè)控裝置研究、生產(chǎn)、應(yīng)用中，取得

2、了很大的成績(jī)，總結(jié)了很 多經(jīng)驗(yàn)。但在這個(gè)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(kāi)展的工作更看重的是理論、算法，研究出來(lái)的成果是論文的較多，看重在生產(chǎn) 實(shí)際應(yīng)用的較少;在上海，新型單片機(jī)測(cè)控裝置與系統(tǒng)的研究、生產(chǎn)基礎(chǔ)較雄厚，在生 產(chǎn)中需要新型測(cè)控裝置與系統(tǒng)，也就努力研究、開(kāi)發(fā)。其中液位測(cè)量控制系統(tǒng)就是測(cè) 控裝置研究的一個(gè)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(jī)的液位控制系統(tǒng)以其較高的使用價(jià)值，經(jīng)濟(jì)性， 安全性和穩(wěn)定性而得到廣泛應(yīng)用，在基于單片機(jī)的液位控制系統(tǒng)中，采用高性能的液 位傳感器對(duì)液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)反饋

3、給單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)編程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理從而讓液位以最快的速度達(dá)到設(shè)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(cè)量的不同方式可分為接觸式和非 接觸式兩種類(lèi)型。液位的控制算法以PID算法為主，當(dāng)然還有它的改進(jìn)型，比如模糊 PID控制算法，改進(jìn)內(nèi)摸PID算法等等。市面上進(jìn)行液位測(cè)量的裝置種類(lèi)繁多，但是 同時(shí)具備測(cè)量，監(jiān)控，記錄，處理的液位控制裝置并不多，而且價(jià)格普遍較貴。三、設(shè)計(jì)（或研究）的內(nèi)容51單片機(jī)液位控制系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心的數(shù)字液位控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)液 位的測(cè)量和實(shí)時(shí)顯示，能實(shí)現(xiàn)液位值的手動(dòng)設(shè)置并能控制流量閥使液位以最快的速度 達(dá)到設(shè)定值

4、并要求超調(diào)量滿足一定的條件。在本設(shè)計(jì)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(guò)matlab仿真，設(shè)計(jì) 硬件電路和軟件程序通過(guò)proteus仿真，并給出系統(tǒng)的性能指標(biāo)。四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所用的方法本系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心配合外圍電路實(shí)現(xiàn)的，以單片機(jī)作為主控器，通過(guò)按鍵 設(shè)置液位值，采用液位傳感器實(shí)現(xiàn)液位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)PID算法輸出控制 信號(hào)，通過(guò)DA轉(zhuǎn)換得到的模擬信號(hào)，通過(guò)放大器放大驅(qū)動(dòng)流量閥控制液位，將液位值 實(shí)時(shí)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(cè)分析。五、主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況何立民.單片機(jī)高級(jí)教程一一應(yīng)用于設(shè)計(jì)（第2版）M.北京航空航天大學(xué)出版社

5、，2007趙曉安.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用.天津大學(xué)出版社，2001.3胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與實(shí)踐教程M.清華大學(xué)出版社，2010徐惠民、安德寧.單片微型計(jì)算機(jī)原理接口與應(yīng)用.第1版.北京郵電大學(xué)出版社，1996丁元杰主編.單片微機(jī)原理及應(yīng)用M,機(jī)械工業(yè)出版社，1994.孫傳友，孫曉斌編著.感測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)M.電子工業(yè)出版社，2001.沈泉.太陽(yáng)能熱水器控制器的設(shè)計(jì).科技風(fēng)，2010（05）呂俊芳編著.傳感器與檢測(cè)儀器電路.北京.北京航空航天大學(xué)出版社，1994王維平主編.現(xiàn)代電力電子技術(shù)及應(yīng)用.南京.東南大學(xué)出版社，2001清源計(jì)算機(jī)工作室.Protel 99 se原理圖與PCB及仿真M.北京：北京機(jī)械出版社，2004： 98-103童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2000吳文虎、李廣弟.DP-851單片機(jī)系統(tǒng)使用教程M.北京：電子工業(yè)出版社，1995薛鈞義、張彥斌.單片微型計(jì)算機(jī)及應(yīng)用M.西安：西安交通大學(xué)出版社，1990： 1168余永權(quán).FLASH單片機(jī)原