基于單片機的水位控制系統設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 周期取決于測量距離，當US015距離被測物體很近時，Echo返回的脈沖寬度較窄，測量周期就很短；當US015距離被測物體比較遠時，Echo返回的脈沖寬度較寬，測量周期也就相應的變長。最壞情況下，被測物體超出US015的測量范圍，此時返回的脈沖寬度最長，約為80ms，所以最壞情況下的測量周期稍大于80ms即可（取85ms足夠）4. 硬件電路設計 圖 系統硬件框圖 單片機最小硬件系統電路 最小系統電路圖 上圖是單片機運行工作起來所必需的最基本電路組成。由電源電路和復位電路組成。電源電路向單片機供電，通常給單片機外接5V直流電源。復位電路產生復位信號，使單片機從固定的起始狀態開始工作，完成單片機的啟動過程。 液晶顯示模塊已作為很多電子產品的通用器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產品中都可以看到，顯示的主要是數字、專用符號和圖形。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發光管、LED數碼管、液晶顯示器，： LCD水位顯示電路 單片機系統中應用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優點：◆ 顯示質量高 由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發光， 而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質高且不會閃爍?！?數字式接口 液晶顯示器都是數字式的，和單片機系統的接口更加簡單可靠，操作更加方便?！?體積小、重量輕液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態來達到顯示的目的，在重量比相同顯示面積的傳統顯示器要輕得多?！?功耗低 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內部的電極和驅動IC上，因而耗電比其它顯示器要少得多。 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性， 通過電壓對其顯示區域進行控制，有 電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規模集成電路直接驅動、易于實現全彩色顯示的特點，目前已經被廣泛應用在便攜式電腦、數字攝像機、PDA移動通信工具等眾多領域[6]。 水位調整及其報警電路 水位調整及其報警電路圖圖中BUZ1代表水泵，水位調整部分是為了讓水位穩定在某一范圍的，當超聲波模塊計算出到水面距離超出設定的最大值（水位最低）時，自動啟動水位調整電路，通過軟件程序控制水泵開關，以達到調整水位的功能。當水位超出設定范圍的最高值或最低值時，利用三極管驅動蜂鳴器報警并且Led指示燈發光，同時水泵開始工作。在這個獨立鍵盤上可以對水位的最低值與最高值手動調整，以便系統方便的控制水位。其中K0是最高水位max的設置鍵，當按下K0時進入max設置狀態，此時分別按K2與K3達到增減max的效果；K1設置最低水位min，當按下K1時進入min設置狀態，按動K2或K3達到增減min的效果。 按鍵設置電路5. 程序設計 程序流程圖由此流程圖可以看出此系統工作原理如下，利用聲波傳輸于原理計算相對水位，然后由單片機發出指令完成自動控制水位的功能。 水位控制系統主程序 本水位測試系統采用了STC89C51單片機，用單片機C語言實現軟件編程，也可用匯編語言來實現。整個系統軟件功能的實現可以分為主程序、子程序、中斷子程序幾個部分組成。整個系統的流程如圖51所示，在初始化以及調用激發超聲波模塊程序后T1開始計時，等待接收信號完成后，激發外部中斷0，響應中斷子程序，T1計數停止，用公式S=t*340/2*1000mm計算出距離，再用L=163S計算出水位，C語言主程序見附錄2。6. 實物調試與測試 實物圖 測試結果分析 表61 測試結果測試次數實測結果（cm）測試結果（cm）測量誤差（%）1726345678 根據測試結果可以看出，距離較短的時候測量結果比較準確。但是隨著距離的增大，由于外界的干擾或者溫度因素使得測試結果有小范圍的跳變。主要引起干擾的因素：設備誤差、操作誤差、長時間設備使用引起的實驗誤差。7. 結束語該水位控制系統是利用單片機控制水泵來調節水位來實現智能控制水位的。我們主要用了單片機、數碼管、繼電器、超聲波傳感器、開關、以及發光二極管等組成了該系統。是典型的用軟件控制硬件的類型。我們編程實現水位的測量、顯示、以及水位的調節，實時監測水位情況，并作出相應的控制。雖然我們的設計基本實現了我們計劃的功能，但是還是有很多的不足，比如說超聲波的抗干擾問題還有缺陷，若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。另外，本系統還有的重要缺陷就是沒考慮到溫度對光速的影響，如能再做一個溫度補償電路，就可很好的減少系統誤差，可這些不足正是我們去更好的研究更好的創造的最大動力，只有發現問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行。參考文獻 [1][M].高等教育出版社,2006. [2]陳杰,[M].北京:高等教育出版社,2002. [3][M].清華大學出版社,2005.[4][M].電子工業出版社,2007.[5][M].北京航空航天大學出版社,.[6][M].工業出版社,2004.[7]（第五版）[M].北京:高等教育出版社,2006.[8]潘新民,[M].電子工業出版社,.[9][M].北京航空航天大學出版,2004.[10]樓然苗,[M].北京航空航天大學出版社,2007.[11]張毅剛,彭喜元,2010.[12]王小建,2011.[13],2003.[14]王兆安,(第四版).機械工業出版社,2002.[15][M]. 清華大學出版社,2002.致 謝在畢業設計完成和論文的完成之際我要感謝很多人。首先要感謝學校給了我一個學習的機會，在這畢業之際做這個畢業設計使我學到了很多實際的東西，感謝學校的各位領導和老師一直以來對我的教導和幫助。其次感謝我的論文指導老師周佐周老師，老師嚴謹的治學態度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇尚風范及平易近人的人格魅力對我影響深遠。在這次畢業設計制作過程中是老師您給我進行了很多的輔導，不僅在思路方面給了我很多的啟迪，而且在制作技術方面也給了我很大幫助。最后還要感謝我的同學，是你們在我設計過程中給了我不少的建議，受你們的啟發有了很多的突破。再次我對大表示最誠摯的謝意，謝謝你們！附 錄附錄1 源程序includeincludedefine dint unsigned intdefine char unsigned charvoid acquaintanceship()。bit RX=P3^4。bit TX=P3^5。bit p10=P1^0。 //紅燈bit p11=P1^1。 //綠燈bit p12=P1^2。 //黃燈bit p13=P1^3。 //水泵bit s1=P2^4。bit s2=P2^5。bit s3=P2^6。bit s4=P2^7。dint time=0。dint times=0。char error,bum=0,n=0。char min=50,max=5。 // min為最低水位，max為最高水位char num1=0。char num2=0。unsigned long S=0。unsigned char code