基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)開題報(bào)告

1、精品論文題目基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)一、選題背景和意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人口密度的不斷增加，水資源的利用率與節(jié)約用水 意識(shí)就相對(duì)越發(fā)重要了。水位控制被廣泛地應(yīng)用在日常生活和工業(yè)上，通過對(duì)水位 的控制對(duì)外供水以滿足需要，其水位控制具有普遍性。水資源一直都在人們?nèi)粘Ｉ?活和生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用，突然斷水，不僅會(huì)給人們的生活帶來大大的不便， 而且如果長(zhǎng)時(shí)間缺水，則很有可能造成嚴(yán)重的自然災(zāi)害甚至更大的損失。因此，供 水系統(tǒng)往往是建筑、生產(chǎn)或企業(yè)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一。供水的主要問題是塔內(nèi) 水位應(yīng)始終保持在一定范圍，避免“空塔”、“溢塔”現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)水位到達(dá)水位下 限時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)，給供水；在

2、水位達(dá)到水位上限的時(shí)候自動(dòng)關(guān)閉電機(jī)，停止供水。 并能在供水系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時(shí)候能夠發(fā)出警報(bào)，以及時(shí)排除故障，隨時(shí)保證的對(duì)外 的正常供水作用。目前，控制水位方法較多，其中較為常用的是由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，使內(nèi) 水位保持恒定，以保證連續(xù)正常地供水。隨著我國單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的逐漸成熟，單 片機(jī)具備了高集成度，體積小，高可靠性；控制功能強(qiáng)；低電壓，低功耗；易擴(kuò)展 和單片機(jī)生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。所以，基于單片機(jī)的基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)應(yīng)用到中小型以及民用產(chǎn)品有著交大的發(fā)展空間。使用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)水位控制具有較高的使用價(jià)值和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。利用水的導(dǎo)電性能實(shí)現(xiàn)對(duì)水位的測(cè)量，可以有效地保證水位的自動(dòng)控制，能更好地

3、對(duì)水位進(jìn)行自 動(dòng)化控制，避免了工作人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)檢操控，方便了工作人員對(duì)水位的控制， 控制方便且系統(tǒng)穩(wěn)定性能好。單片機(jī)具備了不僅體積小，安裝方便，功能較齊全等 優(yōu)點(diǎn)，而且有很高的的性價(jià)比，應(yīng)用前景廣闊，同時(shí)有助于發(fā)現(xiàn)可能存在的故障， 通過微機(jī)實(shí)現(xiàn)給水系統(tǒng)的自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)，維持穩(wěn)定系統(tǒng)，保證安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。此 次設(shè)計(jì)就是采用AT89S52單片機(jī)為核心的一種基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)，具有較高的使用價(jià)值和優(yōu)越性。本系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)相比較大大降低了使用成本，提高了控制運(yùn)行速度。根 據(jù)仿真模擬運(yùn)行的結(jié)果表明，該系統(tǒng)能很好的運(yùn)行，將液位控制在給定的范圍內(nèi)， 對(duì)過高和過低的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)安全警報(bào)，穩(wěn)定性能

4、好，容易操作和控制，保證了生 產(chǎn)的正常運(yùn)行。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)現(xiàn)階段的智能基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)中最常采用的三種手段可實(shí) 現(xiàn)上述功能：PLC基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng) ；單片機(jī)智能水位控制；光纖傳感器 在水位檢測(cè)中的應(yīng)用研究?；趩纹瑱C(jī)的成本相對(duì)于其他兩個(gè)控制系統(tǒng)較低，所以 當(dāng)前單片機(jī)控制水位的研究占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)位置。單片機(jī)基于單片機(jī)的水位控制 系統(tǒng) 以其自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全優(yōu)勢(shì)，不僅大量使用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，并且開始慢 慢深入到一些民用水箱產(chǎn)品。但是目前階段，要應(yīng)用到農(nóng)村當(dāng)中，因?yàn)樗某杀締?題，還是無法普及各個(gè)地方。比如把一臺(tái)純手工家用水箱設(shè)計(jì)成自動(dòng)化控制的水箱， 從硬件的

5、設(shè)計(jì)和鋪設(shè)，對(duì)于民用化產(chǎn)品實(shí)施的性價(jià)比較高。因此大規(guī)模的使用仍受 到經(jīng)濟(jì)上的限制。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，隨著自動(dòng)化技術(shù)的改進(jìn)和硬件成本的降低， 以及人們對(duì)資源浪費(fèi)的重視。水箱控制系統(tǒng)仍然有大規(guī)模推廣的前景。我國仍然處于生產(chǎn)型發(fā)展中國家，所有幾乎在能源相關(guān)的所有領(lǐng)域中，水箱是 比不可少的部件。它性能的優(yōu)良與否關(guān)系直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)安全和效益。目前市場(chǎng)上在用的水位控制方式主要有以下幾種：（1）外置水壓式水位控制：其工作原理是利用水箱內(nèi)水的自身壓力轉(zhuǎn)化為力矩利用自來水的壓力膨脹，結(jié)合杠桿原理制作而成可實(shí)現(xiàn)水箱的全自動(dòng)進(jìn)水控制。該控 制閥水位調(diào)節(jié)范圍廣，使用水位調(diào)節(jié)范圍是 03m; 36m； 610m（

6、三種閥）的水位高度；使用調(diào)節(jié)壓力范圍是00.2Mpa。對(duì)自來水有減壓作用，洗澡時(shí)易調(diào)節(jié)水溫， 節(jié)水。（2）電極式水位控制：使用多個(gè)電極線與水面接觸，探測(cè)水位。最明顯的優(yōu)點(diǎn) 就是成本低廉。（3）液位變送器+智能控制器方式：屬于模擬量控制，可以實(shí)時(shí)顯示水位數(shù)值， 對(duì)于水位失控或設(shè)備故障可以提前預(yù)警。集成了雙泵智能控制，控制系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單。 可設(shè)高、低、超高、超低四點(diǎn)控制，控制點(diǎn)（水面位置）在控制器上設(shè)定，極其方便。智能控制器可與電腦聯(lián)網(wǎng)，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視水位及設(shè)備運(yùn)行情況。是從工業(yè)控制 系統(tǒng)移植而來，穩(wěn)定可靠。相比于發(fā)達(dá)國家在單片機(jī)新型系統(tǒng)研究、制造和應(yīng)用上，他們的經(jīng)驗(yàn)豐富，技 術(shù)趨于成熟。我國在新型測(cè)

7、控裝置與系統(tǒng)研究、制造、應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)上，與發(fā)達(dá)國家 相比還存在差距。三、研究的內(nèi)容及可行性分析該設(shè)計(jì)的目的是應(yīng)用單片機(jī)控制技術(shù)，以 AT89S52單片機(jī)為核心控制，實(shí)現(xiàn)了 水位檢測(cè)功能、水位控制功能、報(bào)警功能。該系統(tǒng)操作方便、性能良好。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)水位控制方案：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制方案設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)思路用單片機(jī)做水箱水位控制這個(gè)設(shè)計(jì)核心也是傳感器，將信號(hào)傳送到單片機(jī)，單 片機(jī)再將信號(hào)輸出給電機(jī)，來完成設(shè)計(jì)的要求工作。主要分三塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)本身一塊；傳感器；電機(jī)控制一塊。本畢業(yè)設(shè)計(jì)因?yàn)榭刂票容^簡(jiǎn)單，不易出錯(cuò)，而且從經(jīng)濟(jì)方面來講，單片機(jī)便宜, 所以這次我選用單片機(jī)來完成設(shè)計(jì)。2、方案設(shè)計(jì)當(dāng)水箱水位低時(shí)，起動(dòng)水泵給

8、水，水位上升到水位上限時(shí)，停止供水。當(dāng)水箱 水位低于水位下限時(shí)，起動(dòng)水泵。報(bào)警控制如下：當(dāng)水位高與水位上限的時(shí)候，由傳感器發(fā)送信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)控制水泵停 止運(yùn)作，系統(tǒng)水位高報(bào)警。當(dāng)水位低于水位下限的時(shí)候，由傳感器發(fā)送信號(hào)，單片 機(jī)控制水泵開始運(yùn)作，系統(tǒng)水位低報(bào)警。基于單片機(jī)對(duì)水箱水位的控制我將它分為三塊：（1）信號(hào)接收（2）信號(hào)處理（3）信號(hào)輸出四、論文擬解決的關(guān)鍵問題及難點(diǎn)1、了解AT89S52為核心的單片機(jī)。2、Pcb圖的布局，需要多次修改才會(huì)變得合理。3、如何處理水位檢測(cè)產(chǎn)生的干擾信號(hào)。五、研究方法通過行動(dòng)研究法，查閱相關(guān)資料在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，逐步完成作品和畢業(yè)論文。六、論文的進(jìn)度安排

9、11月1日12月21日，指導(dǎo)教師與學(xué)生見面，指導(dǎo)學(xué)生選題，初步查找，收集相關(guān)資 料。指導(dǎo)教師下達(dá)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書，制定畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）相關(guān)計(jì)劃。3月1日3月25日，上網(wǎng)查閱資料、圖書館查看書籍，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研，剖析 設(shè)計(jì)需求；完成設(shè)計(jì)技術(shù)方案的比較、選擇，指導(dǎo)教師審核；3月25日4月20日，按照畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書各項(xiàng)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)試、仿真等工 作，并每周與指導(dǎo)老師進(jìn)行一次溝通。準(zhǔn)備好期中教學(xué)檢查有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)材料； 按照畢業(yè)論文的格式規(guī)定及要求，認(rèn)真撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書和提綱及設(shè)計(jì)初稿。4月20日5月15日，論文編寫，并且通過老師的指導(dǎo)進(jìn)行論文改進(jìn)，通過要求 之后上交論文。七、主要參考文獻(xiàn)1李淑明模擬電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仿真M，電子科技大學(xué)出版社，2010.02.2童詩白，華成英模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)北京：高等教育出版社，2000 .3胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社，1996 : 50-681997 : 108-1194航慈.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) M.北京：航空航天大學(xué)出版社,何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2004 :47-80 . 張道德.單片機(jī)接口技術(shù)M，中國水利水電出版社，2010.7何橋，段清明，邱春玲.單片機(jī)