基于单片机的水塔水位控制系统的设计与仿真毕业论文

武汉工程大学毕业设计(论文)说明书(封面无)2014届毕业设计(论文)题目基于单片机的水塔水位控制系统的设计与仿真专业班级学号姓名指导教师学院名称电气信息学院2014年5月20日武汉工程大学毕业设计(论文)说明书(封面无)基于单片机的水塔水位控制系统的设计与仿真DesignandSimulationofControlSystemofWaterTowerLevelBasedonSCM学生姓名:指导教师:武汉工程大学毕业设计（论文）说明书-I-摘要供水是一个关系国计民生的重要产业。传统的人工供水方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，而水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，为此很有必要对水塔水位进行自动控制。为了达到节能的目的，提高供水系统的质量，考虑采用单片机技术，设计出一套实用水位自动控制方案。该设计主要基于单片机的硬件电路设计，在硬件基础上合理配合软件，实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能的控制系统，完成水塔水位控制系统的设计。该控制系统由单片机控制部分、时钟显示部分、数码显示部分、电机控制部分、报警部分等构成。再利用Proteus和Keil软件完成水塔水位控制系统硬件电路以及控制程序的设计，并进行了系统的调试和仿真。因为它具有电路简单、操作方便、性能良好、可靠性高等优点，因此该设计具有一定的实用性。关键字：供水；水塔水位；控制系统；单片机武汉工程大学毕业设计（论文）说明书-II-AbstractWaterisanimportantpropertyinthepeople'slivelihood.Traditionalartificialwatersupplyislabor-intensive,lowefficiencyanddifficulttoguaranteesecurity.However,thewatertowerlevelcontrolsystemiswidelyusedinwatersupplysystemofourresidentialcommunity.Forthisreason,itisnecessaryforustoaccomplishtheautomaticcontrolofwatertowerlevel.Inordertoachieveenergysavingandimprovethequalityofthewatersupplysystem,wecanconsiderusingSingle-ChipMicrocomputertechnologyanddesignapracticalwaterlevelautomaticcontrolscheme.Thedesignismainlybasedonsingle-chiphardwarecircuitdesign.Basedonhardware,thedesignisreasonablewithsoftwareandachievesacontrolsystemofautomaticwaterlevelcontrol,automaticprotectionandautomaticsoundandlightalarm.ThecontrolsystemconsistsofSingle-ChipMicrocomputercontrolsection,clockdisplaysection,digitaldisplaysection,motorcontrolsection,alarmsectionandsoon.What’smore,weuseProteusandKeilsoftwaretocompletethetowerlevelcontrolsystem’sdesignofhardwarecircuitandcontrolprogramandcompletethecontrolsystem’sdebuggingandemulation.Becauseithastheadvantagesofsimplecircuit,easyoperation,goodperformanceandhighreliability.Therefore,thisdesignhascertainpractical.Keyword：watersupply;watertowerlevel;controlsystems;SCM武汉工程大学毕业设计（论文）说明书-III-目录摘要................................................................................................................IAbstract...............................................................................................................II第一章绪论..........................................................................................................1第二章水塔水位控制硬件设计..........................................................................72.1基本要求.............................................................................................................................72.2硬件设计.............................................................................................................................7第三章软件部分................................................................................................193.1程序框图............................................................................................................................193.2C语言程序部分.................................................................................................................20第四章软件仿真................................................................................................214.1Protues介绍.......................................................................................................................214.2Keil介绍.............................................................................................................................214.3Protues与KeilC的联合仿真..........................................................................................214.4KeilC的调试步骤.............................................................................................................224.5加文件到Protues...............................................................................................................244.6仿真显示............................................................................................................................24总结......................................................................................................................30致谢......................................................................................................................31参考文献..............................................................................................................32附件一..................................................................................................................33武汉工程大学毕业设计（论文）说明书-1-第一章绪论供水是一个关系国计民生的重要产业[1]。水位控制在日常生活及工业领域（工厂、农村、学校等水量大的场所）中应用相当广泛。而水位的自动控制和监测和水塔是在日常生活和工业应用中经常见到的蓄水装置，通过对其水位的控制对外供水以满足需要，其水位控制具有普遍性。单片机是将RAM，ROM,定时器/计数器以及输入/输出(I/O)接口电路等计算机主要部件集成在一块芯片上，这样所组成的芯片级微型计算机称为单片微型计算机，简称单片微机或单片机。由于单片机的硬件结构与指令系统都是按工业控制要求设计的,常用于工业的检测和控制当中,因而也称为是微控制器或嵌入式控制器，它的出现使众多自动化控制系统得以实现。单片机不仅它功能强大、设计简单，而且制造很廉价，支持指令集较多[2]。因此，本文对基于单片机的水塔水位控制器的研究有着重要的意义。水塔供水的主要目的是使塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生，因此要采用水位传感器测量水位变化。在水塔中的水位到达水位下限时自动启动电机，给水塔供水；在水塔水位达到正常水位的时候自动关闭电机，停止供水。并能在供水系统出现异常的时候能够发出警报，以及时排除故障，随时保证水塔的对外的正常供水作用。在当今社会经济高速增长的同时，水在人们的生活、生产中起着重要的作用。一旦出现缺水，轻则给人们生活带来极大的不便，重则出现造成严重的生产事故并造成不可挽救的经济损失。因此，对供水系统的控制显得十分重要。水塔是我国广泛应用的供水系统，传统的水塔水位控制方式存在很大的弊端，需要工作人员的时刻监控，不仅劳动强度大，而且工作效率低，最重要的是供水的安全性难以保障。而自动控制则不需要