毕业设计低成本智能无线水塔水位控制器的设计论文.docx

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毕业设计低成本智能无线水塔水位控制器的设计论文

初定课题名称低成本智能无线水塔水位控制器的设计

课题类别毕业设计

一、任务目的与要求：

1、设计水塔水位控制器，要求控制器能根据水塔及水井水位情况自动控制水泵的关停，同时具备相关工作状态指示、报警、及过压、过流保护等功能；

2、采用集成无线收发芯片+89S51单片机，完成水塔水位监测及发送装置（下位机）与水泵智能控制与接收装置（上位机）设计与制作。

3、具备手动操作与自动运行两种模式，尽可能降低控制器成本；

4、在湖南高校数字图书馆网站上查阅与相关科研论文不少于15篇，提出自己的设计方案，独立完成开题报告；

5、写出符合要求的毕业设计论文；

二、主要参考资料（参数）：

2、相关器件手册

3、单片机原理教材

4、模拟电子技术基础教材

5、教师给定的其它资料

三、进度安排

第1-2周：

查阅资料；

第3-4周：

提出解决方案，完成开题报告，熟悉相关软件的使用，；

第5-8周：

项目设计、焊接、仿真、调试；

第9-11周：

论文撰写与修改；

第12周：

毕业答辩；

四、其它：

教研室主任（学术小组组长）审核意见：

签章：

目录

第一章引言…………………………………………………………1

第二章任务目的与要求………………………………………………1

2.1设计水塔水位控制器………………………………………………………2

2.2采用集成无线收发芯片…………………………………………………2

2.3具备手动操作与自动运行两种模式………………………………3

2.4在湖南高校数字图书馆网站上查阅………………………………3

2.5写出符合要求的毕业设计论文………………………………………3

第三章课程设计说明内容………………………………………3

3.1片原理简介:

PT2262/2……………………………………………3

3.2PT2262/2272特点………………………………………………………8

3.3PT2262引角图……………………………………………………10

3.4PT2272引脚图………………………………………………………10

3.5PT2262性能参数表……………………………………………………10

3.6PT2262编码格式………………………………………………………10

3.7PT2262/2272地址码的设定………………………………………10

第四章电路图应用…………………………………………………11

4.1用PT2262的电路图应用………………………………………………11

4.2用PT2272的电路图应用……………………………………………11

4.3只有两根探测线的自动抽水控制器……………………………………12

第五章无线收发芯片简介…………………………………………………12

5.1F05P简介…………………………………………………………12

5.2J04V简介………………………………………………………13

第六章电路的调试与整体电路图………………………………………14

6.1发送装置元器件……………………………………………………14

6.2接受装置元器件………………………………………………………15

6.3水塔装置元器件…………………………………………………15

6.4整体装置电路图…………………………………………………15

第七章结论……………………………………………………………16

参考文献…………………………………………………………………………16

致谢…………………………………………………………………………………17

第一章引言

本无线遥控水塔水位自动控制装置属于电子技术领域。

本装置设置于水塔与装于供水管路中的水泵之间，是由设于水塔上的发射器和设于水泵处的控制器两大部分所组成，发射器包括水位探头、信号比较电路、信号发射电路和电池，水位探头所检测的信号通过信号比较电路进行比较后，经信号发射电路向外发射；控制器包括信号接收放大电路、解码电路、中央控制电路和电源，接收放大电路用于接收上述发射器所发出的无线信号，经解码电路进入中央控制电路，通过中央控制电路来控制水泵电机的运转，电源对整个控制器供电。

本装置由于通过无线的形式联系，安装和使用均十分方便，实用性较强，特别适合于高层楼房的水塔使用。

第二章任务目的与要求

2.1设计水塔水位控制器

设计水塔水位控制器，要求控制器能根据水塔及水井水位情况自动控制水泵的关停，同时具备相关工作状态指示、报警、及过压、过流保护等功能；

2.2采用集成无线收发芯片

采用集成无线收发芯片，完成水塔水位监测及发送装置（下位机）与水泵智能控制与接收装置（上位机）设计与制作。

2.3具备手动操作与自动运行两种模式

具备手动操作与自动运行两种模式，尽可能降低控制器成本；

2.4在湖南高校数字图书馆网站上查阅

在湖南高校数字图书馆网站上查阅与相关科研论文不少于15篇，提出自己的设计方案，独立完成开题报告；

2.5写出符合要求的毕业设计论文

写出符合要求的毕业设计论文；

第三章课程设计说明内容

3.1片原理简介:

PT2262/2

PT2262/2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三态地址端管脚（悬空,接高电平,接低电平）,任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位（D0-D5）数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。

编码芯片PT2262编码信号是由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，从17脚输出到射频发射模块的数据输入端发射出去。

射频接收模块接收后送到解码芯片PT2272，其地址码经过三次比较核对后，PT2272的VT脚才输出高电平，与此同时与PT2262相应的数据脚也输出高电平，如果PT2262连续发送编码信号，PT2272第17脚和相应的数据脚便连续输出高电平。

PT2262停止发送编码信号，PT2272的VT端便恢复为低电平状态。

高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100％的调幅。

3.2PT2262/2272特点

1、CMOS工艺制造，低功耗

2、外部元器件少

3、RC振荡电阻

4、工作电压范围宽：

2.6-15v

5、数据最多可达6位

6、地址码最多可达531441种

应用范围:

1、车辆防盗系统

2、家庭防盗系统

3、遥控玩具

4、其他电器遥控

3.3PT2262引角图

PT2262管脚说明:

名称管脚说明

A0-A111-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”（悬空）,

D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉

Vcc18电源正端（＋）

Vss9电源负端（－）

TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；

OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；

OSC215振荡电阻振荡器输出端；

Dout17编码输出端（正常时为低电平）

3.4PT2272引脚图

PT2272管脚说明：

A0-A111-8、10-13

地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”（悬空）,必须与2262一致,否则不解码

D0-D57-8、10-13地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换

Vcc18电源正端（＋）

Vss9电源负端（－）

DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端

OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；

OSC215振荡电阻振荡器输出端；

VT17解码有效确认输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）

3.5PT2262性能参数表

参数符号参数范围单位

电源电压Vcc-0.3―15V

输入电压Vi-0.3―Vcc+0.3V

输出电压Vo-0.3―Vcc+0.3V

最大功率（Vcc=10V）Pa300mW

工作温度Topr-20―+70℃

储存温度Tstg-40―+125℃

参数符号测试条件最小值典型值最大值单位

电源电压Vcc215V

电源电流IccVcc=10V振荡器停振

A0—A11开路

0.020.3μA

Dout输出

驱动电流IOH

Vcc=5V,VOH=3V-3mA

Vcc=8V,VOH=4V-6mA

Vcc=10V,VOH=6V-10mA

Dout输出

陷电流IOL

Vcc=5V,VOL=3V2mA

Vcc=8V,VOL=4V5mA

Vcc=10V,VOL=6V9mA

输出高电平VIH0.7VccVccV

输出低电平VIL00.3VccV

3.6PT2262编码格式

地址码和数据码都用宽度不同的脉冲来表示，两个窄脉冲表示“0”；两个宽脉冲表示“1”；一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空”。

每组字码之间有同步码隔开，如果用单片机软件解码时，程序只要判断出同步码，然后对后面的字码进行脉冲宽度识别即可。

一个字码由12位AD码（地址码加数据码，比如8位地址码加4位数据码）组成，每个AD位用两个脉冲来代表：

两个窄脉冲表示“0”；两个宽脉冲表示“1”；一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空”。

PT2262每次发射时至少发射4组字码，PT2272只有在连续三次检测到相同的地址码加数据码才会把数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动VT端同步为高电平。

因为无线发射的特点，第一组字码非常容易受零电平干扰，往往会产生误码，所以程序可以丢弃处理。

PT2272解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。

M表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。

后缀的6和4表示有几路并行的控制通道，当采用4路并行数据时（PT2272-M4），对应的地址编码应该是8位，如果采用6路的并行数据时（PT2272-M6），对应的地址编是6位。

3.7PT2262/2272地址码的设定

在通常使用中，一般采用8位地址码和4位数据码，这时编码电路PT2262和解码PT2272的第1～8脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：

悬空、接正电源、接地三种状态，3的8次方为6561，所以地址编码不重复度为6561组，只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，例如将发射机的PT2262的第2脚接地第3脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272只要第2脚接地第3脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。

当两者地址编码完全一致时，接收机对应的D1～D4端输出约4V互锁高电平控制信号，同时VT端也输出解码有效高电平信号。

用户可将这些信号加一级三极管放大，便可驱动继电器等负载进行遥控操纵。

设置地址码的原则是：

同一个系统地址码必须一致；不同的系统可以依靠不同的地址码加以区分。

至于设