兩個(gè)單片機(jī)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 兩個(gè)單片機(jī)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹 本文為大家分享兩個(gè)基于單片機(jī)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 基于單片機(jī)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一 集成芯片LM1042是用于檢測(cè)液位的專(zhuān)用的集成電路，內(nèi)部集成了所有控制熱阻探針、檢測(cè)熱阻探針的短路和開(kāi)路所需的監(jiān)控電路，具有很強(qiáng)的功能。LM1042使用熱阻探針技術(shù)來(lái)測(cè)量非可燃性液體液面高度，能提供一正比于液位高度的輸出，可開(kāi)展單次或重復(fù)測(cè)量，所有控制熱阻探針、檢測(cè)熱阻探針的短路和開(kāi)路所需的監(jiān)控電路都集成在LM1042芯片內(nèi)部。此外該芯片可采用線性輸入或其它傳感器信號(hào)作為輸入信號(hào)。 LM1042液位檢測(cè)器可以選擇熱阻或線性信號(hào)作為輸入，具有集成有熱

2、阻探針的控制電路，LM1042液位檢測(cè)器在復(fù)位時(shí)切換，延時(shí)功能可防止瞬態(tài)信號(hào)的影響，另外LM1042液位檢測(cè)器具有探針短路、集成芯片LM1042是用于檢測(cè)液位的專(zhuān)用的集成電路，內(nèi)部集成了所有控制熱阻探針、檢測(cè)熱阻探針的短路和開(kāi)路所需的監(jiān)控電路，具有很強(qiáng)的功能。 LM1042內(nèi)部電路框圖 LM1042使用熱阻探針技術(shù)來(lái)測(cè)量非可燃性液體液面高度，能提供一正比于液位高度的輸出，可開(kāi)展單次或重復(fù)測(cè)量，所有控制熱阻探針、檢測(cè)熱阻探針的短路和開(kāi)路所需的監(jiān)控電路都集成在LM1042芯片內(nèi)部。此外該芯片可采用線性輸入或其它傳感器信號(hào)作為輸入信號(hào)。LM1042液位檢測(cè)器可以選擇熱阻或線性信號(hào)作為輸入，具有集成有

3、熱阻探針的控制電路，LM1042液位檢測(cè)器在復(fù)位時(shí)切換，延時(shí)功能可防止瞬態(tài)信號(hào)的影響，另外LM1042液位檢測(cè)器具有探針短路、開(kāi)路檢測(cè)功能。 總體方案簡(jiǎn)介 測(cè)量部分：液位傳感器采用LM1042液位檢測(cè)器，并在端口接ADC0809的一個(gè)模擬量通道。ADC0809和并行口擴(kuò)展芯片8155直接相連，ADC0809的A、B、C均接地來(lái)選擇路模擬通道。 鍵盤(pán)部分：鑒于鍵盤(pán)并不常用，所以上下限的輸入采用中斷方式。一個(gè)接中斷口1，另一個(gè)接至定時(shí)計(jì)數(shù)器0，把定時(shí)計(jì)數(shù)器0擴(kuò)展為外部中斷口。 顯示部分：該部分由液晶顯示器1602實(shí)現(xiàn)液位的顯示，液晶顯示器上顯示液位的值。 報(bào)警部分：當(dāng)液位高于由鍵盤(pán)輸入的液位上限或

4、低于由鍵盤(pán)輸入的液位下，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。 控制部分：當(dāng)液位高于由鍵盤(pán)輸入的液位上，單片機(jī)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)開(kāi)閘放液體；當(dāng)液位低于液位下，單片機(jī)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)上液體。為減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)單片機(jī)的影響，提高穩(wěn)定性，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)前加有光電隔離器，并由電磁繼電器控制電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)。 系統(tǒng)總體框圖 本方案主程序流程圖如下列圖 主程序流程圖 本方案有測(cè)量模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤(pán)輸入模塊等。程序設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮各部分的相互聯(lián)系。在主程序中先開(kāi)展初始化，初始化過(guò)程包括CPU開(kāi)中斷，允許外部0、1中斷，設(shè)定外部中斷觸發(fā)方式為邊沿觸發(fā)，允許T0中斷，設(shè)定計(jì)數(shù)器工作于方式2，給計(jì)數(shù)器設(shè)定初值為全1，起動(dòng)計(jì)數(shù)器，中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定，其中設(shè)定

5、外部中斷1、計(jì)數(shù)器T0為中斷，令K=0（用K來(lái)檢測(cè)是否有鍵按下，當(dāng)有數(shù)字鍵按下時(shí)K=1）。 基于單片機(jī)的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)二 液位控制器的工作方式有多種，利用單片機(jī)為控制，設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)供水箱水位開(kāi)展監(jiān)控的系統(tǒng)。單片機(jī)控制固態(tài)繼電器的開(kāi)斷對(duì)液體液位開(kāi)展調(diào)整。該設(shè)計(jì)的AT89C51芯片，主要的組成部分有鍵盤(pán)、數(shù)碼顯示、A/D轉(zhuǎn)換、傳感器、電源和控制部分等?；趩纹瑱C(jī)實(shí)現(xiàn)的液位控制器利用氣壓傳感器和A/D轉(zhuǎn)換產(chǎn)生液位高度數(shù)據(jù)，通過(guò)單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集，利用數(shù)碼管顯示液位高度數(shù)據(jù)，進(jìn)而開(kāi)展液位控制。當(dāng)液體液位到達(dá)上限或者下，液體底部的軟管管內(nèi)空氣氣壓發(fā)生變化，由氣壓傳感器將軟管內(nèi)的空氣氣壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，

6、電壓信號(hào)生成后進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)量，單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)量開(kāi)展采集并處理，終在數(shù)碼顯示管內(nèi)生成數(shù)碼液位高度，之后通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置液位高、低和限定值以及強(qiáng)制報(bào)警值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的自由控制。 單片機(jī) 基于單片機(jī)的液位控制器設(shè)計(jì)的單片機(jī)是AT89C51芯片，如下列圖。該芯片由由Atmel公司生產(chǎn)，呈雙列，共40腳。A/D轉(zhuǎn)換和顯示連接口在P0，3x5的鍵盤(pán)連接口在P1，控制電磁閥和水泵動(dòng)作的接口P2，上、下限指示燈連接口在P3。 傳感器 基于單片機(jī)的液位控制器設(shè)計(jì)傳感器使用的是SY-9411L-D型變送器，如下列圖。這種變送器有一個(gè)美國(guó)SM公司生產(chǎn)的555-2型OEM壓阻式

7、壓力傳感器和相應(yīng)的放大電路組成。555-2型OEM壓阻式壓力傳感器外殼封裝材料是用牢固的耐高溫塑料特殊加工處理，所以其耐溫性能較強(qiáng)。1腳和2腳都是信號(hào)輸出（-），5腳和6腳都為信號(hào)輸出（+），中間3腳為激勵(lì)電壓、4腳為地。在液體底部有一根軟管用以輸出空氣氣壓信號(hào)，軟管兩端分別和液體底部和傳感器，其直徑為5mm。在液體液位發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起軟管內(nèi)空氣氣壓的變化，進(jìn)而生產(chǎn)氣壓信號(hào)，氣壓信號(hào)在傳感器的作用下生成電壓信號(hào)，電壓信號(hào)再輸入A/D轉(zhuǎn)換器中。 液位顯示電路 基于單片機(jī)的液位控制器設(shè)計(jì)的液位顯示采用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。其顯示的范圍在0至999之間，單位自定。該液位顯示的數(shù)碼管采用的LDS18B20型號(hào)的7段共陰極連接數(shù)碼管。這種數(shù)碼管在單片機(jī)中應(yīng)用較為廣泛，可以作為地址數(shù)據(jù)總線擴(kuò)展的鎖存器，也可以作為普通的LED的驅(qū)動(dòng)器件。 A/D轉(zhuǎn)換電路及控制輸出 基于單片機(jī)的液位控制器設(shè)計(jì)的A/D轉(zhuǎn)換電路采用的是CMOS工藝制造的逐步逼近式8位A/D轉(zhuǎn)換器芯ADC0809。編制A/D轉(zhuǎn)換程序可分為三種，分別是中斷、查詢(xún)0和延時(shí)。A/D轉(zhuǎn)換器，由液位高低變化引起液體底部的軟管管內(nèi)空氣壓變化，空氣氣壓在傳感器內(nèi)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器和分壓電路把傳感器輸出的