基于51單片機的水塔控制proteus仿真+源程序+詳細報告

ID:294903 · 發(fā)表于 2018-6-27 11:21

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電子系統(tǒng)設(shè)計創(chuàng)新實驗報告

題　　目基于單片機系統(tǒng)的水位控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

學(xué)生姓名　陳*

學(xué)生學(xué)號01

專業(yè)名稱電子信息工程　　

指導(dǎo)教師肖*

設(shè)計要求：

用按鍵控制六段水位的顯示。
電機工作時伴隨著工作指示燈的顯示。
實現(xiàn)水塔處于低水位時電機處于工作狀態(tài)，到達高水位電機自動停止。

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摘要

隨著社會的進步，人類生活水平的不斷提高，現(xiàn)在許多家庭都要求能夠進行家庭用水自動供水，基于調(diào)查我們決定設(shè)計一款簡單實用、經(jīng)濟的水位控制系統(tǒng)。

本文所設(shè)計的水塔水位控制，具有線路簡單，體積小等特點。本系統(tǒng)使用的是單片機AT89C51。在水塔的內(nèi)部我們設(shè)計一個簡易的水位探測傳感器用來探測水塔水位，并用共陰極數(shù)碼管顯示水塔水位。整個水塔水位控制系統(tǒng)是由主控制電路、復(fù)位電路、晶振電路、工作電路、數(shù)碼管顯示電路、按鍵控制電路和電機電路六個部分組成的。

系統(tǒng)總體設(shè)計

水塔水位控制設(shè)計框圖如圖1所示。整個數(shù)字溫度計系統(tǒng)是由復(fù)位電路、晶振電路、工作顯示電路、數(shù)碼管顯示電路和按鍵控制電路、電機控制電路六個部分組成的。通過按鍵可以實現(xiàn)水位的控制，并實現(xiàn)低水位電機自動開機，高水位電機停止。

圖1水塔水位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)硬件設(shè)計

1、系統(tǒng)的復(fù)位電路

AT89C51需要外加復(fù)位電路，本次設(shè)計采用按鍵上電復(fù)位，上電復(fù)位是利用電容充電來實現(xiàn)的，即上電瞬間RST/Vpd端的電位與Vcc相同，隨著充電電流減少，最后被嵌在0V，采用20uF的電容和1k電阻可以保證加在引腳上的高電平使單片機有效復(fù)位。按鍵可以隨時使電路復(fù)位。復(fù)位電路如下圖圖2所示：

圖2 復(fù)位電路圖

晶振電路

晶振電路在單片機系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的的基礎(chǔ)。晶振頻率的大小決定了單片機系統(tǒng)的工作快慢。本次設(shè)計采用內(nèi)部方式的外部時鐘接法。為達到振蕩周期是12MHz的要求，采用12MHz的晶振，電容C1、C2對頻率有微調(diào)作用，故外接晶振時，C1和C2選擇30pF，振蕩頻率取12MHz。晶振的兩個引腳分別連接到XTAL1和XTAL2振蕩脈沖輸入引腳。晶振電路如下圖圖3所示：

圖3 晶振電路圖

工作提示電路

工作提示電路是用一個半導(dǎo)體發(fā)光二極管和一個限流電阻接到單片機的P3.7端口組成。二極管發(fā)光提示在工作狀態(tài)。工作提示電路如下圖圖4所示：

圖4工作提示電路圖

數(shù)碼管顯示電路

此次設(shè)計采用一個八段共陰極數(shù)碼管。數(shù)碼管顯示電路如下圖圖5所示：

圖5 數(shù)碼管顯示電路圖

按鍵控制電路

按鍵有七個， K1為控制水位在1、K2為控制水位在2，K3為控制水位在3,K4為控制水位在4，K5控制水控制水位在5，K6位在控制水位在6，并自動關(guān)閉電機，K7為控制水位在0，并且開啟電機。按鍵控制電路如下圖圖6所示：

圖6按鍵控制電路圖

電機控制電路

電機采用電源220v供電方式，電機控制電路由限流電阻、9015三極管、晶體二極管和電機回路及RL回路構(gòu)成并與p1.7端口連接。電機控制電路如下圖圖7所示：

圖7電機控制電路圖

系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)工作的流程圖如下圖8所示：

圖8工作流程圖

當開始的時候，系統(tǒng)初始化，判斷是否有鍵按下，有則進入子程序，否則進行數(shù)據(jù)讀取并進行數(shù)據(jù)顯示，接下來判斷水位是否小于6，如果小于6，則電機啟動，工作指示燈亮起。子程序中按鍵K1，控制水位在1；按鍵K2，控制水位在2；按鍵K3，控制水位在3；按鍵K4，控制水位在4；按鍵K5，控制水位在5；按鍵K6，控制水位在6，并開啟電機；按鍵K7，控制水位在0，并且開啟電機。

四、系統(tǒng)測試仿真

1、在protues軟件中繪制系統(tǒng)原理圖，如下圖圖9所示：