基于單片機的液位控制系統(tǒng)的設計畢業(yè)論文-wenkub

　

【正文】 持在線系統(tǒng)編程進而省去了仿真器的使用。 14. 最后還應考慮被選機型同系統(tǒng)中其他芯片總體考慮。 10. 調(diào)控時其它功能模塊使用的器件型號。 7. 單片機的電壓工作范圍 。 3. 被選機型的 一次性可編程 以及閃存性能 。綜上所述可以根據(jù)以下幾點進行單片機的挑選： 模擬 /數(shù)字轉換模塊 單片機控制模塊 存儲模塊 通信模塊 液位檢測模塊 輸入鍵盤與顯示模塊 電機模塊 時鐘模塊（只做簡述 無時間顯示要求可略） 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設 計） 第二章 系統(tǒng)的總體方案 4 1. 被選機型的數(shù)據(jù)參數(shù)。 系統(tǒng)方框圖 本系統(tǒng)方框圖： 圖 1 系統(tǒng)方框圖 根據(jù)系統(tǒng)的整體控制需求，通過單片機的總體控制，由數(shù)據(jù)地址總線以及輸入 /輸出端進行數(shù)據(jù)傳送，由模擬 /數(shù)字 轉換模塊 以及 電機控制等外圍電路 組成，進而達到系統(tǒng)的調(diào)控需求。大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設 計） 第二章 系統(tǒng)的總體方案 3 第二章 系統(tǒng)的總體方案 系統(tǒng)設計的總體要求 以常規(guī)無腐蝕性、不易汽化的液體為待測液的控制模型。 研究內(nèi)容和方法 該系統(tǒng)主要研究對待測液體液位的控制，系統(tǒng)由傳感器測得實時液位值，并傳遞給主機系統(tǒng)，數(shù)值到達極值時會自動給液或排液以確保液位值。改良的控制方式由改進粒子群算法、控制器 BP 及神經(jīng)網(wǎng)絡 PID 構成，鑒于自學習、適應性以及加權改良進一步調(diào)劑 PID 參數(shù)，從而解決非線性模型的調(diào)控。 工業(yè)生產(chǎn)中常用的控制方式是串級控制，而串級液位控制又是典型控制中的常見事例。其中超聲波液位控制器適用于液位控制精度較高的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)的超聲液位傳感器由兩組探頭組成，功能分別為發(fā)射與接收信號。 對于傳統(tǒng)控制存在的問題，本次設計有了很強的針對性，避免了常規(guī)工業(yè)生產(chǎn)中的人員控制不及時問題。 關鍵詞： 液位值檢測，液位極值，單片機，傳感器大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設計） Abstract VI Abstract The main significance of the detection level value to solve factories, medical and life level of regulation of the phenomenon of excessive investment in human resources, while improving the accuracy of the control system, and ultimately to improve system efficiency purposes. Microcontroller as control core device system with realtime data conversion and transmission speed control feedback fast, strong adaptability to the working environment, the system long service life, loss of function and other characteristics. Measure the liquid treat data extraction, realtime data is detected by the sensor and is pared with the level of extreme value, according to the industry need for supplying liquid or liquid discharge beyond extremes buzzer alarm system and automatically to the fluid or discharge liquid, until the return to the standard given value. Papers selected from hardware to software models system design, each one of them specific instructions, further elaboration of the system in real time level measurement process and methods. The final set of hardware and software systems substantially plete. Keywords: detection level value。 以單片機為控制核心的裝置系統(tǒng)具有實時數(shù)據(jù)轉換與傳送速度快、控制反饋速度快、工作環(huán)境適應能力強、系統(tǒng)使用壽命長 、功能損失小等特點。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設計） 摘要 III 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關鍵詞 4）外文摘要、關鍵詞 5）目次 頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 畢業(yè)論文（設計 ） 基于單片機的液位控制系統(tǒng)的設計 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設計） 摘要 II 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復 印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。對待測液體進行數(shù)據(jù)提取，由傳感器進行實時數(shù)據(jù)的檢測，并與液位極值進行比較，根據(jù)工業(yè)需要進行供給液體或排放液體，超出極值時系統(tǒng)蜂鳴器自動報警并自動給液或排液，直至恢復至標準給定值。 level extremes。該系統(tǒng)具有預報警警示系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、報警后的 自補償系統(tǒng)以及人工實時操控系統(tǒng)等組成。 這種單發(fā)單收傳感器可以避免類似自發(fā)自收式傳感器安裝、接收的盲區(qū)，又可克服多信號發(fā)射、接收的多信號耦合現(xiàn)象。雖然，串級液位控制較之原始液位控制有著顯著的效果，但該系統(tǒng)的大慣性、延遲、難以精確控制非線性模型等的特點也給實際生產(chǎn)中添加了不少的困難。 控制算法的確定關系著被控物體調(diào)控的性能優(yōu)勢。在此過程中操作人員可以根據(jù)生產(chǎn)需要進行液位極值的變更設定。以單片機為控制核心的裝置系統(tǒng)具有實時數(shù)據(jù)轉換與傳送速度快、控制反饋速度快、工作環(huán)境適應能力強、系統(tǒng)使用壽命長、功能損失小等特點。控制系統(tǒng)的方框圖為圖 1。 如 控制 速度 與數(shù)據(jù)轉換速度、 程序存儲器容量 、輸入 /輸出 引腳數(shù)量 等。 4. 單片機的 封裝 形式：綁定型封裝、直插 雙列 型封裝 。如 播放 機 的 遙控器 設計，需要提供兩節(jié) 干電池 的電壓或是在 ~ 電壓內(nèi) 可以 工作。 11. 所選機型支持的匯編語言。 基于上述幾點因素：系統(tǒng) 整體的規(guī)模不是很大，又由于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)轉換的速度要求不是很高即系統(tǒng)實時性需求不高，系統(tǒng)的總線使用分時復用的形式，因而對輸入 /輸出串口的數(shù)量要求可以降低。 由以上所述調(diào)控模型可以選取具有 51相通性的 AT89S52型作為本次所選機型。 此外單片機 AT89S52 可選擇省電模式下的軟件數(shù)量為兩類，且能夠處于零赫茲靜態(tài)下大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設 計） 第二章 系統(tǒng)的總體方案 5 進行運算邏輯。使用兩位 LED將能夠符合模型需求。因此屏的靜態(tài)方法數(shù)通常用于小型應用系統(tǒng)屏幕。選基于下列參值模塊： 逐次比較型 AD 由一個比較器和 DA 轉換器通過逐次逼近邏輯結構的，從 MSB 順序為每個輸送電壓和輸出 DA 轉換器內(nèi)置數(shù)碼比較 N 次后輸出。 比較串并的原理借鑒了并行和逐次比較轉換元件（模 /數(shù)）的工作機理，經(jīng)典的由 N 的半值比較并行轉換元件（數(shù) /模）與轉換元件（模 /數(shù)）構成組合體，比較兩次后實施轉換，即所謂的半閃光（半快速）型。它的優(yōu)點高的分辨率可以通過簡單的電路來獲得，但缺點是積分時間決定著轉換精度導致極低的轉化率。 A/D轉換的位數(shù) 當系統(tǒng)需要的轉換（模 /數(shù)）的位數(shù)被設置時，該數(shù)值應被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)考慮到這兩個區(qū)域的動靜態(tài)精度平滑特性。 低于十位的轉換器誤差值較大，高于十一位的轉換元件對降低輸入誤差并沒有太大的改變，但由于轉換元件（模 /數(shù)）的要求定得太高。 在當今情況下，精確度值為大于百 分之零點一至百分之零點五的測量器居多，因此系統(tǒng)的精度要求可以確定在此區(qū)間，加之數(shù)值的符號位十至十一位即為對應的二進制代碼位數(shù)。 系統(tǒng)的采樣率應當在轉換率被確定后被予以考慮，在當前需要下同時應考慮到采樣的普遍性，隨機取得樣品個數(shù)為十個并且為同一波形的同一周期，高達一千赫茲的信號頻率將成為該轉換器的最大值。 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設 計） 第二章 系統(tǒng)的總體方案 7 當在變化非常緩慢的模擬數(shù)據(jù)信號及直流信號的情況下不需使用保持器，除此之外則都將使用該器件。 電機模塊的設計方案 由于液泵參數(shù)在設計中不需要被具體確定，液泵的電動機規(guī)格和類型的各有千秋，由于參數(shù)的不同導致了電路的差異，該設計中僅簡述其功能原理。由此可以看出該元件在電路中的職責是對電路整體進行保護以及改變電流流向等。為了使繼電器能夠在常規(guī)狀態(tài) 下進行工作，這就要考慮吸和狀態(tài)下的參值不大于電流的給定參值。 觸點 動作情況下的變換電壓 /電流允許值，該值是被允許加載在器件上的電流 /電壓值。 伺服馬達起動力矩的機械性能好，具有簡單的驅動線路且易于控制，倒車功能不堵塞，就其市場價位而言目前售價高，不適用于一般用途。同時本設計應用正反轉的工作原理來調(diào)控液位的數(shù)值。 如對于一組 300 兆瓦的汽包爐機組，自動控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)最為重要的就是調(diào)控液位，即為汽包的液位調(diào)節(jié)三沖量系統(tǒng)。最終渦輪飛車，渦輪軸飛出油缸殼體，幾十米后渦輪停止轉動，整個單元全 部造成損失 [3]，我們可以看到系統(tǒng)的調(diào)節(jié)的重要。 UFZ 04 罐液位計在石油、化工、儲油和壓力容器打開或液位連 續(xù)測量交通運輸部門，尤其是對液化石油氣儲罐和槽車和其他罐車和水平指示器油輪和液化氣殘液指示 。 液體位置測量儀中的靜壓投入式運行在工業(yè)與醫(yī)用環(huán)境等，簡單的結構是該元件的一大特點，校對與調(diào)節(jié)以及組裝的靈巧性為使用者營造了便捷的使用 環(huán)境。 主機通訊模塊設計方案 本次 設計使用的 AT89S52單片機中有一個內(nèi)部串行全雙工異步輸入 /輸出接口，以 P3口中的零號引腳及一號引腳作為接口，使用這種接口方式，能夠達到與主機系統(tǒng)通信。值為零則兩條線間電壓差為6v~2v。 兆比特位每秒 為最大傳輸速率的 RS485，其最大輸送長度為約 1219米，傳送速度正比于傳輸距離，要想以傳送距離是極大值時的運行狀態(tài)，只需將傳輸率調(diào)節(jié)到 100Kb/s即可，如果必要增大傳送的長度