水塔水位控制系统课程设计报告.doc

北京理工大学珠海学院 课程设计 课程设计（C） 学 院： 信息学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 201 年 月 日 北京理工大学珠海学院 北京理工大学珠海学院 课程设计任务书 2011 ～2012 学年第 1 学期 学生姓名： 专业班级： 自动化 指导教师： 工作部门： 信息学院 一、课程设计题目 水塔水位控制系统 二、 课程设计内容： 1、硬件设计 （1）用80C51设计一个单片机最小控制系统。其中P1.0接水位下限传感器，P1.1接水位上限传感器，P1.2输出经反相器后接光电耦合器，通过继电器控制水泵工作，P1.3输出经反相器后接LED，当出现故障时LED闪烁；P1.4输出经反相器后接蜂鸣器，当出现故障时报警。 （2）用塑料尺、导线等设计一个水塔水位传感器。其中A电级置于水位10CM处，接5V电源的正极，B级置于水位15CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.0口，C电级置于水位的20CM处，经4.7K下拉电阻接单片机的P1.1口。 （3）设计一个单片机至水泵的控制电路。要求单片机与水泵之间用反相器、光电耦合器和继电器控制，计算出LED限流电阻，接好继电器的续流二极管。 2、软件设计 （1）根据功能要求画出控制程序流程图。 （2）根据控制程序流程图编写80C51汇编语言或C51程序。 三、功能要求： 1、水塔水位下降至下限水位时，启动水泵,水塔水位上升至上限水位则关闭水泵。 2、水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。 3、供水系统出现故障时，自动报警。 四、调试 1、在Kerl-uvision上单步调试，观察累加器寄存器存储器的运行之间是否正常。 2、将程序下载到仿真仪上，进行模拟仿真，检查程序工作是否正常。 撰搞人 教研室主任 院长 签名 日期 2010.10.6 3、将模拟水塔、传感器、控制电路和水泵联成一个完整的系统，进行整机调试，观察系统工作是否正常。 摘要 供水是一个关系国计民生的重要产业。近年来随着科技的飞速发展， 2 二、课程设计的要求 1 三、课程设计用仪器和器件 1 四、课程设计的内容 1 1、水塔水位控制原理 1 2、硬件设计 2 3、 软件流程 4 五、课程设计心得体会 4 六、参考文献 4 附录：源代码 5 一、课程设计的目的 计算机控制系统课程设计是《计算机控制系统》课程与实验结束后的一门综合性实践课。所选题目《水塔水位控制》紧密结合所学的主要内容，加深巩固所学知识，同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度，能充分发挥学生的能动性和想象力。通过电路设计、安装、调试等一系列环节的实施，提高学生的计算机控制应用系统的设计能力。 二、课程设计的要求 1、水塔水位下降至下限水位时，启动水泵上水。 2、水塔水位上升至上限水位时，关闭水泵。 3、水塔水位在上、下限水位之间时，水泵保持原状态。 4、供水系统出现故障时，自动报警。 三、课程设计用仪器和器件 硬件：1、塑料桶一个(Φ25-30cm) 2、塑料尺30cm 一个 3、微型水泵 一个 4、塑料管2米 5、光电耦合器4N25 一个 6、12V微型继电器(TWTMP-53) 一个 7、电路板（6*4cm）一块 8、薄铜片2cm*10cm *o.5mm 一块 9、直流稳压电源一台、PC机一台、XL1000/XL2000仿真仪一台。 10、其它：导线2米、二极管一个、PNP三极管一个、4.7K电阻2个、 300欧电阻2个，12针排针 1片。 软件 ：keil软件 四、课程设计的内容 1、水塔水位控制原理 图1 水位检测原理图(1)，图中两条虚线表示正常工作情况下水位升降的上下限，在正常供水时，水位应控制在两条虚线代表的水位之间。B测量水位下限，C测量水位上限，A接+5V，B、C接地。 在水塔无水或水位低于下限水位时，B、C为断开，B、C两点电位为零(低电平“0” )，需要水泵供水，单片机输出低电平，控制电机工作供水。水位上升到B点，B接通，B点电位变为高电平“1”，C开关仍断开，C点仍为低电平，维持现状水泵继续供水。当水位上升到C点时，C接通。这时B、C均接通，B、C两点都为高电平，表示水塔水位已满，需水泵停止供水，单片机输出高电平，电机断电停止供水。水塔水位开始下降，水位在降到B点