《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》水塔水位控制系統(tǒng)_報(bào)告

1、下載可編輯單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目 ：水塔水位控制系統(tǒng)姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：指導(dǎo)老師 ：職稱：設(shè)計(jì)時(shí)間 ：.專業(yè) .整理 .下載可編輯單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 考查評(píng)分表姓名學(xué)號(hào)班級(jí)11 機(jī)械電子工程4 班設(shè)計(jì)題目水塔水位控制平時(shí)表現(xiàn)1、出勤率 ： 全勤 缺勤較少 缺勤較多 全缺(20)2、進(jìn)度： 較快 正常 較慢 沒有按時(shí)完成硬件制作布局焊接 ： 合理 較合理 基本合理(20) 錯(cuò)誤較多 原則性錯(cuò)誤1、程序編寫框架 ： 合理 較合理基本合理軟件編程錯(cuò)誤較多 原則性錯(cuò)誤考(20)2、程序編寫過程 ： 正確 較正確基本正確查錯(cuò)漏較多項(xiàng)功能調(diào)試目系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果 ： 實(shí)現(xiàn) 基本實(shí)現(xiàn) 不能實(shí)現(xiàn)(10)1、硬件

2、設(shè)計(jì) ： 合理 較合理 基本合理 不合理設(shè)計(jì)報(bào)告2、軟件設(shè)計(jì) ： 合理 較合理 基本合理 不合理(15)3、聯(lián)調(diào)結(jié)果 ： 正確 較正確 基本正確 錯(cuò)漏較多4、過程體會(huì) ： 屬實(shí) 較屬實(shí) 基本屬實(shí) 不屬實(shí)答辯 思路清晰 ，內(nèi)容正確 思路較清晰 ，內(nèi)容較正確(15) 思路基本清晰 ，內(nèi)容基本正確思路較混亂 ，內(nèi)容錯(cuò)漏較多.專業(yè) .整理 .下載可編輯 優(yōu)秀良好 中等指導(dǎo)教師 ： 吳明友2014 年1 月 3總評(píng)日及格不及格.專業(yè) .整理 .下載可編輯目錄一、課程設(shè)計(jì)的目的 二、課程設(shè)計(jì)用的儀器和器件三、課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容 1、總體報(bào)告2、硬件設(shè)計(jì)3、軟件流程和程序 4、調(diào)試結(jié)果 四、課程設(shè)計(jì)的體會(huì)和

3、發(fā)生的問題五、參考文獻(xiàn) 六、附件 .專業(yè) .整理 .下載可編輯一、課程設(shè)計(jì)的目的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì)是 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 課程與實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的一門綜合性實(shí)踐課 。 所選題目 水塔水位控制 緊密結(jié)合所學(xué)的主要內(nèi)容，加深鞏固所學(xué)知識(shí) ，同時(shí)對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，有一定的深度和廣度，能充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性和想象力 。通過電路設(shè)計(jì) 、安裝、調(diào)試等一系列環(huán)節(jié)的實(shí)施，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)控制應(yīng)用系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)能力 。二、課程設(shè)計(jì)用儀器和器件硬件：1、塑料桶一個(gè) (25-30cm)2、塑料尺 30cm 一個(gè)3、微型水泵一個(gè)4、塑料管 2 米5、光電耦合器 4N25一個(gè)6、12V 微型繼電器 (TWTMP-53)一個(gè)

4、7、電路板（ 6*4cm ）一塊8、薄銅片 2cm*10cm *o.5mm一塊9、直流穩(wěn)壓電源一臺(tái) 、PC 機(jī)一臺(tái)、XL1000/XL2000 仿真儀一臺(tái) 。10、其它：導(dǎo)線 2 米、二極管一個(gè) 、PNP 三極管一個(gè) 、4.7K 電阻 2 個(gè)、300 歐電阻 2 個(gè)，12 針排針1 片。軟件 ：keil 軟件.專業(yè) .整理 .下載可編輯三、課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容1 、總體報(bào)告圖1 水塔水位檢測(cè)原理圖水塔水位控制原理圖見圖(1)，圖中兩條虛線表示正常工作情況下水位升降的上下限 ，在正常供水時(shí) ，水位應(yīng)控制在兩條虛線代表的水位之間。B 測(cè)量水位下限，C 測(cè)量水位上限 ，A 接+5V ，B、C 接地 。

5、在水塔無水或水位低于下限水位時(shí)，B、C 為斷開， B、 C 兩點(diǎn)電位為零 (低電平 “0”)，需要水泵供水 ，單片機(jī)輸出低電平 ，控制電機(jī)工作供水 。水位上升到 B 點(diǎn)， B 接通， B 點(diǎn)電位變?yōu)楦唠娖?“1”，C 開關(guān)仍斷開 ，C 點(diǎn)仍為低電平 ，維持現(xiàn)狀水泵繼續(xù)供水 。當(dāng)水位上升到 C 點(diǎn)時(shí)， C 接通 。這時(shí) B、C 均接通， B、 C兩點(diǎn)都為高電平 ，表示水塔水位已滿，需水泵停止供水 ，單片機(jī)輸出高電平 ，電機(jī)斷電停止供水 。水塔水位開始下降 ，水位在降到 B 點(diǎn)之前， B 點(diǎn)電位為高 、C點(diǎn)電位為低 ，單片機(jī)輸出控制電平維持不變，仍為高。 當(dāng)水位降到 B 點(diǎn)以下，B、C 兩點(diǎn)電平都

6、為低時(shí) ，單片機(jī)輸出控制電平又變低水泵供水 。2 、硬件設(shè)計(jì).專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 2水塔水位控制硬件圖（ 1）如圖：用 80C51 設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)最小控制系統(tǒng) 。其中 P1.0 接水位下限傳感器；P1.1 接水位上限傳感器 ； P1.2輸出經(jīng) Q0 電流放大后接光電耦合器 ，接通繼電器，帶動(dòng)電機(jī)控制水泵工作 ；P1.3 輸出經(jīng)反相器后接 LED，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)LED 閃爍； P1.4 輸出經(jīng)反相器后接蜂鳴器，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警 。（ 2）用塑料尺 、導(dǎo)線等設(shè)計(jì)一個(gè)水塔水位傳感器。其中 A 電極置于水位10cm處，接 5V 電源的正極 ；B 電極置于水位 15cm 處，經(jīng) 5.1K 的下拉

7、電阻接單片機(jī)的 P1.0 口；C 電極置于水位 20cm 處，經(jīng) 5.1K 的下拉電阻接單片機(jī)的 P1.1 口。（ 3）兩個(gè)水位信號(hào)由 P1.0 和 P1.1 輸入，這兩個(gè)信號(hào)共有四種組合狀態(tài) 。如表 1所示 。其中第三種組合 （ b=1 、c=0 ）正常情況下是不能發(fā)生的，但在設(shè)計(jì)中還是應(yīng)該考慮到 ，并作為一種故障狀態(tài) 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯C(P1.1)B(P1.0)操作00電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)01維持原狀10故障報(bào)警11電機(jī)停轉(zhuǎn)表 1 水塔水位信號(hào)狀態(tài)表（ 4）光電耦合器 4N25光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成。把發(fā)光源和受光器組裝在同

8、一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離 。發(fā)光源的 引腳為輸入端 ，受光器的引腳為輸出端 ，常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管 ，受光器為光敏二極管 、光敏三極管 等等。在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了 光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 2 光電耦合器 4N25 引腳圖（ 5）繼電器繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng) （又稱輸入回路 ）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路 ）之間的互動(dòng)關(guān)系 。 通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“

9、自動(dòng)開關(guān) ”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù) 、轉(zhuǎn)換電路等作用 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯3、軟件流程和程序3.1 軟件流程開始初始化YYP1.0=0P1.1=0？NNN停機(jī)P1.2=1P1.1=1？Y報(bào)警CPL P1.4P1.3=1停機(jī)P1.2=1啟動(dòng)延時(shí)0.2s，蜂鳴器延時(shí)圖3軟件流程圖3.2 程序：#include<reg52.h>#define uchar unsigned charsbit p10 = P10;.專業(yè) .整理 .下載可編輯sbit p11 = P11;sbit p12 = P12;sbit p13 = P13;sbit p14 = P14;delay

10、(uchar i);void led();void main() P1=0;/ 初始化while(1) /* 在每次循環(huán)時(shí)都要關(guān)掉報(bào)警燈和蜂鳴器 ，以防出現(xiàn) P10=1 ， P11=0 時(shí)仍出現(xiàn)報(bào)警 */p13=1;p14=0;/* 水位在下限以下時(shí) ，啟動(dòng)電機(jī) ，直到水位到達(dá)了上限為止*/if(p10=0&&p11=0)while(p11=0)p12=0;delay(1000);.專業(yè) .整理 .下載可編輯/* 出現(xiàn)故障報(bào)警 */else if(p10=0&&p11=1)p12=1;led();/* 水位過了下限 ，并且沒有到達(dá)上限時(shí) ，保持原來的狀態(tài) */e

11、lse if(p10=1&&p11=0)/* 水位到達(dá)了上限 ，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn) */else if(p10=1&&p11=1)p12=1;/* 延時(shí)程序 */delay(uchar i)uchar j,k;.專業(yè) .整理 .下載可編輯for(k=0;k<i;k+)for(j=0;j<110;j+);/*LED 燈閃爍和蜂鳴器響 */void led() uchar i;i=0;while (p10=0&&p11=1) p14=p14;delay(1);i+;if(i=100)p13=p13;i=0;4 調(diào)試結(jié)果.專業(yè) .整理 .下載可編輯B(P1.0)C(P1.1)操作00電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)10維持原狀01故障報(bào)警11電機(jī)停轉(zhuǎn)四、課程設(shè)計(jì)的體會(huì)和發(fā)生的問題這次的課程設(shè)計(jì) ，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問題全面、系統(tǒng)的鍛煉 。 使我在單片機(jī)的基本原理、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步。在這個(gè)課程的過程中，給我留下最深印象的是，一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和焊接或許很容易，但是在不能實(shí)現(xiàn)其功能時(shí)如何檢查出錯(cuò)誤才是一門真正的藝術(shù)，這里凝聚了我們所學(xué)的所有技能 。與此同時(shí)我還學(xué)會(huì)了如