基于单片机的液位控制系统设计毕业设计论文Word文档下载推荐.docx

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单片机；

液位测量；

实时监控；

串口通信

TheDesignofLiquidLevelControlSystemBasedonMCU

Abstract

Theliquidlevelmeasurementiswidelyusedinindustry,economy,lifeandotherfields.Thisdesigntakethewatertankwatersupplyasamodel,usesincarriesonthesurveytothewatertankfluidpositionsignaltomonitortherecord.

TheliquidlevelmeasurementdevicebaseonMCUiswidelyusedbecauseofmanycharacteristicssuchashighmeasurementaccuracy,goodrepeatability,lowpowerconsumptionandlongusefultime.WhenwestudyScientificOutlookonDevelopmentthoroughly,thedesignofelectronicaidshouldincludethethoughtofsustainabledevelopment.So,beyondtheliquidlevelmeasurementdevicebasedonMCU,expandthefunctionsofreal-timemonitoring,dataacquisition,serialcommunication.Throughthenewfunctions,thescientificmethodoftheliquidlevelmeasurementcouldbecombinedwithStatisticalScience,beusedtomanagethewaterresourcesreasonable,reduceenergyconsumption.

Thisthesisintroducesthedesignprocessoftheliquidlevelcontrolsystembyseveralpartsassystemschema,thedesignofhardwarecircuit,thesoftwareofhostcomputerandsystemsoftware,ultimatelyachievedthelevelofreal-timemeasurementandmonitoring.Finally,thepapersummarizestheproblemsandsolutionsofthedesignprocess,describesbrieflythemethodofdataprocessing,andleadstoideasofthefurtherdesignanddevelopment.

Keywords：

MCU；

LiquidLevelMeasurement；

Real-timemonitoring；

SerialCommunication

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；

学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；

学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；

在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

日期：

导师签名：

日期：

插图清单

图2-1系统总体框图………………………………………………………………………1

图3-1AT89S52引脚及网络标号…………………………………………………………11

图3-2复位电路及时钟电路………………………………………………………………13

图3-3系统按键电路………………………………………………………………………14

图3-474LS273及74LS47引脚图………………………………………………………14

图3-5显示部分电路图……………………………………………………………………15

图3-662256引脚图………………………………………………………………………16

图3-7存储的单元电路……………………………………………………………………16

图3-8DS1302引脚图………………………………………………………………………17

图3-9时间单元电路………………………………………………………………………17

图3-10ADC0804引脚图……………………………………………………………………18

图3-11A/D转换单元电路图………………………………………………………………19

图3-12MAX485引脚图……………………………………………………………………19

图3-13串行通信模块电路图……………………………………………………………20

图3-14继电器部分电路图………………………………………………………………20

图3-15电源指示灯电路图………………………………………………………………21

图4-1主程序流程图………………………………………………………………………23

图4-2键盘程序流程图……………………………………………………………………25

图4-3液位检测流程图……………………………………………………………………27

图4-4通信检测流程图……………………………………………………………………28

图4-5上位机软件界面效果图……………………………………………………………33

图4-6水箱液位控制结构图………………………………………………………………33

图5-1Matlab绘制图形……………………………………………………………………36

表格清单

表3-1端口引脚第二功能…………………………………………………………………12

表4-1初始化参数及含义…………………………………………………………………22

表4-2A/D转换幅值数据关系对照表……………………………………………………24

表4-3通信协议……………………………………………………………………………28

表4-4RS状态标志及含义………………………………………………………………29

表4-5界面功能描述………………………………………………………………………31

引言

上世纪40年代，电子计算机的诞生，标志着人类电子技术进入了一个新的阶段。

1976年单片机的推出为电子电路设计提供了新的思路，也促进了模拟电路向数字电路发展的历程。

它在一片芯片上集成了完整的计算机系统。

从它的发展来看，低功耗CMOS化、微型单片化、主流与多品种共存的发展趋势更进一步促使了单片机在各个行业的应用。

这些应用，很大一方面体现在工业控制中。

在工业上，使用单片机可以构成形式多样的控制系统和数据采集系统。

单片机应用发展迅速而广泛。

在过程控制中，单片机既可作为主计算机，又可作为分布式计算机控制系统中的前端机，完成模拟量的采集和开关量的输入、处理和控制计算，然后输出控制信号。

单片机广泛用于仪器仪表中，与不同类型的传感器相结合，实现诸如电压、功率、频率、湿度、流量、速度、厚度、压力、温度等物理量的测量；

在家用电器设备中，单片机已广泛用于电视机、录音机、电冰箱、电饭锅、微波炉、洗衣、高级电子玩具、家用防盗报警等各种家电设备中。

在计算机网络和通信、医用设备、工商、金融、科研、教育、国防、航空航天等领域都有着十分广泛的应用。

工程应用中液位的测量常用方法主要有超声波、激光红外测距、机械浮子、压力传感器测距等几种。

这些测量方式对一般液位的测量来说各有各的优点，可根据不同的应用场合和要求进行选择。

比如，常见的液位控制系统多采用浮标、电极等，这种控制形式结构简单成本低廉，但是控制精度不高，不能进行数值显示；

另外容易引起误操作，与上位机进行信息交互比较困难。

随着科技的发展，液位测量技术趋于智能化、微型化、可视化。

本设计思想是用单片机做下位机，PC机做上位机，单片机和PC机相结合对水箱液位进行测量和监控。

该设计要求具有一定的智能化，可操作性和稳定性好。

第1章绪论

1.1课题背景与研究意义

在工农业生产中，常常需要测量液体液位。

随着国家工业的迅速发展，液位测量技术被广泛应用到石油、化工、医药、食品等各行各业中。

低温液体（液氧、液氮、液氩、液化天然气及液体二氧化碳等）得到广泛的应用，作为贮存低温液体的容器要保证能承受其载荷；

在发电厂、炼钢厂中，保持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝气器水位、高、低压加热器水位等，是设备安全运行的保证；

在教学与科学研究中