基于單片機(jī)的水庫(kù)水位報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：基于單片機(jī)水庫(kù)水位報(bào)警系統(tǒng) 學(xué) 院 電子信息工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 1108441069 姓 名 指導(dǎo)教師 助教 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）I摘 要隨著世界與中國(guó)科技的日益發(fā)展進(jìn)步，單片機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化早已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在工作、科學(xué)研究等重要領(lǐng)域內(nèi)，目前也擴(kuò)展普及到我們的日常生活的各個(gè)領(lǐng)域中，扮演著十分重要的角色，為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了許多方便。大到可用于水庫(kù)、湖泊、池塘水位的檢測(cè)，小的可以用于魚(yú)缸、鍋爐水位的檢測(cè)。水庫(kù)水位的檢測(cè)也可以用自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)（本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的操作）。目前我國(guó)的監(jiān)測(cè)儀器已具有了一定的研究能力、開(kāi)發(fā)力和生產(chǎn)力，但是我國(guó)的傳感和檢測(cè)儀器從技術(shù)、工藝、行業(yè)生產(chǎn)水平和專(zhuān)業(yè)化等方面來(lái)看，于發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差距，本設(shè)計(jì)從分析水庫(kù)水位（用簡(jiǎn)易水杯模擬水庫(kù)）報(bào)警器的原理和設(shè)計(jì)方法入手，主要基于單片機(jī) STC89C52 的硬件電路和實(shí)現(xiàn)電機(jī)自動(dòng)運(yùn)行為基礎(chǔ)，可以自動(dòng)顯示水庫(kù)水位以及防護(hù)水位的過(guò)高所造成的危險(xiǎn)。控制系統(tǒng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的 A/D 轉(zhuǎn)換部分、單片機(jī)控制部分、數(shù)碼顯示部分、和光電報(bào)警部分構(gòu)成。該電路采用簡(jiǎn)單而靈敏的監(jiān)測(cè)報(bào)警電路，操作簡(jiǎn)單方便，接通電源即可工作。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)新穎、簡(jiǎn)易，靈敏度高，工作穩(wěn)定，能夠自動(dòng)檢測(cè)與顯示當(dāng)前水位、高低水位報(bào)警等功能。關(guān)鍵詞： STC89C52 單片機(jī)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器；數(shù)碼顯示管合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）IIAbstractWith the development of science and technology progress, MCU technology and automation has been widely used in scientific research, work, and other important areas, plays a very important role. Deep into the various fields, for the production and living of people brought a lot of convenience. the monitoring instrument in our country have a certain research, development, and productivity, but won the testing instrument from technology and technology in our country, from the level of industry production specialization, and other aspects, domestic water level monitoring instrument are mainly float type water level gauge, pressure sensor level meter,This design from the analysis of reservoir water level alarm (tank was used to simulate reservoir), the principle and design method of main hardware circuit and the implementation based on micro control machine STC89C52 motor run automatically as the foundation. Control system consists of A/D conversion part of the modulus conversion system, single-chip microcomputer control, digital display part, and photoelectric alarm. The circuit is simple and sensitive monitoring alarm circuit, the operation is simple, it starts working just by turning on the power supply. The system design is novel, simple, high sensitivity, stable work, can automatically detect and display the current level, high and low water level alarm, and other functions.KEY WORD：MCU-89C52 ，A/D conversion ,Digital display tube合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）III目 錄摘要 .IAbstract.II目錄III1 緒論 11.1 課題研究的背景 11.2 發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 11.3 課題內(nèi)容與意義 22 水庫(kù)水位報(bào)警系統(tǒng)的系統(tǒng)概述22.1 該系統(tǒng)的工作原理 .22.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 32.3 控制方案說(shuō)明 42.4 系統(tǒng)組成與原理 42.5 本章小結(jié) .43 硬件電路設(shè)計(jì) 53.1 設(shè)計(jì)背景 53.2 電路設(shè)計(jì) 53.2.1 探測(cè)電路 .53.2.2 電源開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì) 73.2.3 時(shí)鐘復(fù)位電路設(shè)計(jì) 73.2.4 光電報(bào)警電路 83.2.5 顯示數(shù)碼管與功能 93.2.6 繼電器電路 .103.2.7 蜂鳴器電路 .103.3 本章小結(jié) 114 程序設(shè)計(jì)124.1 程序設(shè)計(jì)流程圖 124.2 水位判斷函數(shù) 134.3 顯示函數(shù) 134.4 本章小結(jié) 14合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）IV5 系統(tǒng)仿真與硬件調(diào)試 .155.1 調(diào)試軟件介紹 155.1.1 程序編輯軟件 155.1.2 仿真軟件 155.2 調(diào)試與運(yùn)行 155.3 系統(tǒng)仿真 165.4 硬件調(diào)試 185.5 系統(tǒng)仿真與硬件調(diào)試結(jié)果分析 21結(jié)論 .22參考文獻(xiàn) .23附錄 A 電路原理圖 .1附錄 B PCB 圖.1附錄 C 系統(tǒng)源程序 .12015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）11 緒論1.1 課題研究的背景我國(guó)地大物博，水資源豐富，但對(duì)于水利資源的利用層面仍然有很多的缺陷。水庫(kù)是國(guó)家的重要資產(chǎn)，也于人們的生活息息相關(guān)，在水的管理方面具有著舉足輕重的作用, 我國(guó)各地仍有水災(zāi)頻頻發(fā)生的現(xiàn)象，因此監(jiān)測(cè)湖泊、江河與水庫(kù)等的水位及這些區(qū)域的降雨量成為不可忽視的工作。這種監(jiān)測(cè)不但可以為及時(shí)預(yù)防水災(zāi)、決策防汛提供可靠的數(shù)據(jù)和資料，同時(shí)還能夠?yàn)榉篮閾岆U(xiǎn)救災(zāi)和保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮不可忽視的作用。水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)以及報(bào)警系統(tǒng)是保證人們基本生活條件中不可或缺的部分，能夠?yàn)橛脩?hù)提供充足的用水、保證日常生活、生產(chǎn)的需要。但是長(zhǎng)期以來(lái)人們使用傳統(tǒng)人工控制方式管理水庫(kù)，這種管理方式存在著許多缺點(diǎn)，如：水資源的浪費(fèi)、不能及時(shí)供水、影響生產(chǎn)效率等。隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷提高、計(jì)算機(jī)科學(xué)逐漸走向成熟，作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一部分，使用計(jì)算機(jī)對(duì)水資源進(jìn)行管理有著老式手工管理所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。例如：節(jié)約水資源、及時(shí)、可靠性強(qiáng)、效率高、成本低等，這些優(yōu)點(diǎn)能夠極大地提高管理的效率。目前，我國(guó)水資源已經(jīng)緊缺，高效率節(jié)約用水已成為程序設(shè)計(jì)制作的焦點(diǎn)，既要求蓄水池的水位保持一定高度，還要防止溢水。老式遠(yuǎn)地觀測(cè)深水池水位裝置，如浮球彈簧管開(kāi)關(guān)、水漂式上下水位控制開(kāi)關(guān)、，只能控制一路水泵的控制器，這些均有接觸不良且不易控制多級(jí)水位和遠(yuǎn)地觀測(cè)水位等缺點(diǎn)，而且不同程度存在如下兩個(gè)問(wèn)題：一是通用性不夠強(qiáng)，僅適用于某單位，若作他用則另需修改；二則是功能不夠齊全，無(wú)法準(zhǔn)確應(yīng)用。1.2 發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)早先，國(guó)內(nèi)許多水文站監(jiān)測(cè)水位和降雨量仍采用人工方法。該方法不但存在測(cè)量時(shí)人身安全問(wèn)題，而且還存在數(shù)據(jù)測(cè)量難以準(zhǔn)確、監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性不強(qiáng)以及不能及時(shí)反饋等問(wèn)題，這些都會(huì)嚴(yán)重影響正常的工作效力。而正常的水位監(jiān)測(cè)合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）2需要對(duì)水位進(jìn)行自動(dòng)顯示、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。傳統(tǒng)的水位檢測(cè)系統(tǒng)一般是通過(guò)有線(xiàn)方式與監(jiān)控中心取得接合，這種傳輸方式不但難以保護(hù)，而且在很大水平上限制了其在時(shí)空上的拓展性。近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)水位位監(jiān)測(cè)技術(shù)在國(guó)際上一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始發(fā)展，如美國(guó)、日本等國(guó)家相繼研究出自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備。而且發(fā)達(dá)國(guó)家均具有較為先進(jìn)產(chǎn)品，并已走進(jìn)國(guó)際市場(chǎng)，而目前我國(guó)關(guān)于水位監(jiān)測(cè)技術(shù)的國(guó)情突出表現(xiàn)在：儀器設(shè)備昂貴、操作步驟復(fù)雜、質(zhì)控程序繁瑣等方面。我們應(yīng)采取有效措施揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，將國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)引入國(guó)內(nèi)，消化吸收建立即適合我國(guó)國(guó)情又和國(guó)際接軌的監(jiān)測(cè)方法。 1.3 課題內(nèi)容與意義水況水位測(cè)量一直是水利部門(mén)的重要課題。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故苗頭，防患于未然，經(jīng)濟(jì)實(shí)用、可靠的水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在此將發(fā)揮重要的作用。本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的水庫(kù)水位（用簡(jiǎn)易水杯模擬水庫(kù)）監(jiān)測(cè)器主要由硬件與軟件兩部分組成。硬件是基于 AT89C52 芯片為核心的水位監(jiān)測(cè)，采用 AT89C52 單片機(jī)進(jìn)行控制及數(shù)據(jù)處理。軟件設(shè)計(jì)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想將軟件主要分為數(shù)據(jù)處理模塊和功能模塊兩大模塊，設(shè)計(jì)出了能精確測(cè)量水庫(kù)水位檢測(cè)器。此系統(tǒng)具有易控制、工作可靠、測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位。本設(shè)計(jì)從分析水庫(kù)水位報(bào)警器的原理和設(shè)計(jì)方法入手，主要基于單片機(jī)的硬件電路和實(shí)現(xiàn)電機(jī)自動(dòng)運(yùn)行為基礎(chǔ)，可以自動(dòng)防護(hù)水位的過(guò)高過(guò)低。控制系統(tǒng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的 A/D 轉(zhuǎn)換部分、單片機(jī)控制部分、數(shù)碼顯示部分、和光電報(bào)警部分構(gòu)成。因?yàn)榇蟛糠蛛娐凡捎脭?shù)字電路，所以本水位監(jiān)測(cè)報(bào)警器還具有耗能低、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)新穎、簡(jiǎn)易，靈敏度高，工作穩(wěn)定，能夠自動(dòng)檢測(cè)與顯示當(dāng)前水位、高低水位報(bào)警等功能。2 水庫(kù)水位報(bào)警系統(tǒng)的系統(tǒng)概述2.1 該系統(tǒng)的工作原理合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）3本水位監(jiān)測(cè)報(bào)警器使用 5V 低壓直流電源就可以對(duì) 2—10 厘米的水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用 LED 顯示和數(shù)碼管顯示水位，并可以對(duì)高于此范圍內(nèi)的水位發(fā)出報(bào)警.Y1，Y2，Y3，Y4，COM 都安裝好，COM 是高電平，當(dāng)水位在 Y1 位置，Y1 通過(guò)水和 COM 接通得到高電平，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，使 P20 拉低，單片機(jī)讀取這個(gè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)黃燈亮，同時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器使其閉合。當(dāng)水位達(dá)到 Y2 位置，Y2 通過(guò)水和 COM 接通得到高電平，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，使 P23 拉低，單片機(jī)讀取這個(gè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)綠燈亮，同時(shí)保持繼電器閉合，當(dāng)水位達(dá)到 Y3 位置，Y3 通過(guò)水和COM 接通得到高電平，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，使 P26 拉低，單片機(jī)讀取這個(gè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)綠燈亮，同時(shí)保持繼電器閉合，當(dāng)水位達(dá)到 Y4 位置，Y4 通過(guò)水和 COM 接通得到高電平，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，使 P27 拉低，單片機(jī)讀取這個(gè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)紅燈亮，同時(shí)使電繼電器斷開(kāi)，并驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。反過(guò)來(lái)，當(dāng)水位降到 Y3 位置，Y3 通過(guò)水和 COM 接通得到高電平，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，使 P26 拉低，單片機(jī)讀取這個(gè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)綠燈亮，同時(shí)保持繼電器斷開(kāi)，當(dāng)水位降到 Y2 位置，Y2 通過(guò)水和 COM 接通得到高電平，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，使 P23 拉低，單片機(jī)讀取這個(gè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)綠燈亮，同時(shí)保持繼電器斷開(kāi)， 當(dāng)水位降到 Y1 位置，Y1 通過(guò)水和COM 接通得到高電平，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，使 P20 拉低，單片機(jī)讀取這個(gè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)綠紅亮，同時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器使其閉合。2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖采用單片機(jī) AT89C52 作為本設(shè)計(jì)的控制芯片，主要工作過(guò)程是當(dāng)水庫(kù)中的水在低水位時(shí)，水位探測(cè)傳感器送給單片機(jī)一個(gè)高電平，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通，單片機(jī)讀取這個(gè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)黃燈燈亮；手動(dòng)加水，當(dāng)水位在正常范圍內(nèi)時(shí)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)綠燈燈亮；繼續(xù)加水，當(dāng)水位在高水位時(shí),單片機(jī)驅(qū)動(dòng)紅燈燈亮。如圖2-1 為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）4A T 8 9 C 5 2 芯片水位 1 0 c m紅燈燈亮水位 = 2綠燈燈亮水位 10cm紅 燈 燈 亮 水 位 2綠 燈 燈 亮 水 位 2黃 燈 燈 亮圖4-2 水位判斷中斷子函數(shù)流程圖4.3 顯示函數(shù)顯示屏的主要功能是直觀顯示當(dāng)前水位的高度，以便我們能過(guò)及時(shí)了解當(dāng)前系統(tǒng)的工作狀態(tài)。其主要用到的接口是 P0和部分 P2，首先對(duì)接收口進(jìn)行賦值然后分位顯示各個(gè)數(shù)值。其中斷子函數(shù)程序如圖4-3 所示：合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）15中斷子函數(shù)入口端口復(fù)位對(duì)百位進(jìn)行賦值端口復(fù)位對(duì)十位進(jìn)行賦值端口復(fù)位對(duì)個(gè)位進(jìn)行賦值圖 4-3 顯示中斷子函數(shù)流程圖根據(jù)這些流程圖編寫(xiě)出的最終源程序見(jiàn)附錄 C4.4 本章小結(jié)本章主要闡明了水庫(kù)（簡(jiǎn)易模擬水杯）水位報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程，通過(guò)將軟件程序錄入單片機(jī)內(nèi)部的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)（簡(jiǎn)易模擬水杯）水位的報(bào)警系統(tǒng)。在程序的編寫(xiě)過(guò)程中，需要通過(guò)與電路原理圖以及仿真程序不斷的調(diào)試已達(dá)到正確應(yīng)用的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程非常繁瑣，需要同學(xué)與老師的幫助與指導(dǎo)以達(dá)到預(yù)期的目的。合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）165 系統(tǒng)仿真與硬件調(diào)試5.1 調(diào)試軟件介紹軟件的仿真是為了為后面的實(shí)物制作做下鋪墊，是為了我們能更清楚的了結(jié)所做設(shè)計(jì)的性能與成功性。5.1.1 程序編輯軟件在本設(shè)計(jì)中我使用了在我們教學(xué)過(guò)程中所使用的 KEIL 軟件進(jìn)行編程，根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，在查閱資料和咨詢(xún)老師的情況下用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)能夠?qū)崿F(xiàn)水庫(kù)水位報(bào)警系統(tǒng)的程序，加入 KEIL 的文件庫(kù)工程，實(shí)現(xiàn)正確的軟件編寫(xiě)。軟件編輯的過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生或多或少的錯(cuò)誤，要不斷的調(diào)試以及糾錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)最終的 0錯(cuò)誤。5.1.2 仿真軟件Proteus 是本設(shè)計(jì)用來(lái)實(shí)現(xiàn)電路分析實(shí)物的仿真軟件，它可用于仿真實(shí)驗(yàn)電路，并支持含有單片機(jī)的電路運(yùn)行，其中包含的元件庫(kù)豐富，使用簡(jiǎn)單方便，在仿真軟件 Proteus 中可及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路的錯(cuò)誤以及需要改進(jìn)的地方并及時(shí)改進(jìn)，這樣的做法大大減少了操作實(shí)物電路過(guò)程中所產(chǎn)生的錯(cuò)誤幾率，大大增加了設(shè)計(jì)的效率，有利于節(jié)約資源和成本。該軟件的特點(diǎn)如下：1. 能夠滿(mǎn)足我們提出的用來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的各種要求，具有不可多得的優(yōu)勢(shì)與便利。2. 它具有模擬電路仿真、單片機(jī)、數(shù)字電路仿真及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS 一 232 動(dòng)態(tài)仿真、、SPI 調(diào)試器、鍵盤(pán)和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。5.2 調(diào)試與運(yùn)行1. 首先啟動(dòng) KEIL C51 軟件的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）172. 建立工程文件。首先單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件包含多個(gè)源程序文件，KEIL C51 使用實(shí)現(xiàn)建立好的工程，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的所有文件都加在一個(gè)工程中。之前，需要建立一個(gè)工程文件，并為這個(gè)工程選擇 CPU，確定編譯，匯編，連接的參數(shù)，指定調(diào)試的方式。3. 建立和添加源文件。使用菜單或者單擊工具欄的新建文件按鈕，出現(xiàn)文本便捷窗口，在該窗口中輸入新編制的源程序并保存該文件。首先編寫(xiě)Ｃ程序，然后仿真直到 0 錯(cuò)誤，0 警告，最后生成 hex 文件以備后用。5.3 系統(tǒng)仿真點(diǎn)全速運(yùn)行按鍵，分別可以得到水位在不同狀態(tài)的仿真結(jié)果：1. 當(dāng)處于低水位狀態(tài)時(shí)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，這時(shí)經(jīng)過(guò) ADC0808 的轉(zhuǎn)換送到單片機(jī) 89C52，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的轉(zhuǎn)換與處理，送出信號(hào)驅(qū)動(dòng)黃燈等亮并且蜂鳴器無(wú)響聲。其圖入下圖 5-1 所示：MOT SPKSPKMOTXTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.0/T21./EX2P1.23.34P1.45.56P1.67.78P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47U1AT89C52RL1G6B-14P-US-5D1N407R11kX1CRYSTALC130PC230P SW1SW-SPT-MO2SW-SPT-MO3SW-SPT-MO4SW-SPT-MOQ1PN Q2PNR210k BUZ1BUZERD2LED-BIY3LED-BIY4LED-BIYR310R410R510手 動(dòng) 加 水手 動(dòng) 停 止返 回水 位 1水 位 2水 位 3水 位 4圖 5-1 低水位仿真結(jié)果2. 當(dāng)處于正常水位狀態(tài)時(shí)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)再經(jīng)過(guò) ADC0808 的轉(zhuǎn)換送到合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）18AT89C52，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的轉(zhuǎn)換和處理，送出信號(hào)驅(qū)動(dòng)綠燈亮并且無(wú)響聲。其圖如下圖所示：MOT SPKSPKMOTXTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.0/T21./EX2P1.23.34P1.45.56P1.67.78P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47U1AT89C52RL1G6B-14P-US-5D1N407R11kX1CRYSTALC130PC230P SW1SW-SPT-MO2SW-SPT-MO3SW-SPT-MO4SW-SPT-MOQ1PN Q2PNR210k BUZ1BUZERD2LED-BIY3LED-BIY4LED-BIYR310R410R510手 動(dòng) 加 水手 動(dòng) 停 止返 回水 位 1水 位 2水 位 3水 位 4圖 5-2 正常水位仿真結(jié)果3. 當(dāng)處于高水位狀態(tài)時(shí)，經(jīng)過(guò)再經(jīng)過(guò) ADC0808 的轉(zhuǎn)換送到 AT89C52，經(jīng)過(guò)單片機(jī)轉(zhuǎn)換與處理，送出信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅燈亮和蜂鳴器發(fā)出斷續(xù)的高音的響聲。其圖入下圖 5-5 所示：合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）19MOT SPKSPKMOTXTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.0/T21./EX2P1.23.34P1.45.56P1.67.78P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47U1AT89C52RL1G6B-14P-US-5D1N407R11kX1CRYSTALC130PC230P SW1SW-SPT-MO2SW-SPT-MO3SW-SPT-MO4SW-SPT-MOQ1PN Q2PNR210k BUZ1BUZERD2LED-BIY3LED-BIY4LED-BIYR310R410R510手 動(dòng) 加 水手 動(dòng) 停 止返 回水 位 1水 位 2水 位 3水 位 4圖 5-3 高水位仿真結(jié)果5.4 硬件調(diào)試根據(jù)系統(tǒng)原理圖與 PCB 所設(shè)計(jì)的實(shí)物需要經(jīng)過(guò)實(shí)際的操作驗(yàn)證是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的正常需求，本設(shè)計(jì)的調(diào)試結(jié)果如下所示。當(dāng)手動(dòng)加水到低水位時(shí)，數(shù)碼 LED 顯示燈顯示數(shù)字為 1，此時(shí)表示低水位，并且黃燈燈亮。如圖 5-4 所示。繼續(xù)加水到正常水位是，數(shù)碼 LED 顯示燈顯示數(shù)字為 12,3 此時(shí)表示正常水位，并且綠燈燈亮。如圖 5-5、5-6 所示。再次加水到高水位時(shí)，數(shù)碼 LED 顯示燈顯示數(shù)字為 4.此時(shí)表示高水位，并且紅燈燈亮，并且伴有蜂鳴器的聲音出現(xiàn)。如圖 5-7 所示。合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）20圖 5-4圖 5-5合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）21圖 5-6圖 5-7合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）225.5 系統(tǒng)仿真與硬件調(diào)試結(jié)果分析在 PROTEUS 環(huán)境,運(yùn)行水庫(kù)水位控制系統(tǒng),不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水位處于低水位區(qū)時(shí),揚(yáng)聲器不發(fā)聲且黃燈燈亮,人為手動(dòng)開(kāi)始加水,隨著水位的不斷上升當(dāng)水位到達(dá)高位時(shí),揚(yáng)聲器發(fā)出斷續(xù)的高音且紅燈燈亮。隨著用戶(hù)使用,水位不斷下降,當(dāng)達(dá)到低水位時(shí)，黃燈燈亮。（本設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)但是實(shí)際操作中未實(shí)現(xiàn)）綜上所述，本設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了水位自動(dòng)控制。合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）23結(jié) 論通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)—水庫(kù)水位水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我從中學(xué)到許多知識(shí)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，通過(guò)上網(wǎng)、在校圖書(shū)館查找資料，整理資料，我認(rèn)真努力的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本系統(tǒng)中出現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)歸納為以下幾點(diǎn)：1．本系統(tǒng)具有及時(shí)、可靠性強(qiáng)、效率高、壽命長(zhǎng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。2．出現(xiàn)故障時(shí)，本系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單。3．本系統(tǒng)中的顯示部分只是為維護(hù)或工作人員設(shè)計(jì)。在本次的設(shè)計(jì)過(guò)程中，從當(dāng)初選題時(shí)的迷茫、不知所措，到后來(lái)逐漸的從點(diǎn)滴做起、慢慢學(xué)習(xí)、慢慢咨詢(xún)的過(guò)程中我學(xué)到了不少知識(shí)和寶貴的經(jīng)驗(yàn)，以前看起來(lái)的單門(mén)學(xué)科的知識(shí)，到了現(xiàn)在都能夠基本的運(yùn)用并結(jié)合起來(lái)，在本設(shè)計(jì)中所運(yùn)用的知識(shí)不僅都是平時(shí)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，也是在日常生活中我們所需要的，這次的設(shè)計(jì)并不是一次普通的設(shè)計(jì)，而是大學(xué)四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的綜合，是第一次知識(shí)的運(yùn)用，但也可能是最后一次的運(yùn)用，大學(xué)馬上就要畢業(yè)了，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我仍然有許多的困惑和不動(dòng)的地方，在知識(shí)儲(chǔ)備的過(guò)程中有很多不足的地方，當(dāng)我會(huì)努力的改進(jìn)，不斷的學(xué)習(xí)爭(zhēng)取進(jìn)步，爭(zhēng)取能夠準(zhǔn)確合理的應(yīng)用自己所學(xué)的知識(shí)。在此次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也感謝尹靜老師和王老師的指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的幫助，希望大家在以后的工作和學(xué)習(xí)中會(huì)越來(lái)越好。合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）24參 考 文 獻(xiàn)[1] 王靜霞.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).電子工業(yè)出版社，2009[2] 何立民.單片機(jī)高等教程.北京航空航天大學(xué)出版社，2000 [3] 雄建云.Protel99se EDA 技術(shù)及應(yīng)用.北京機(jī)械工業(yè)出版社，2007[4] 華永平.陳松編著.電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì).東南大學(xué)出版社，2001[5] 林春方.電子線(xiàn)路學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實(shí)訓(xùn).北京電子工業(yè)出版社，2004[6] 李珍主編.單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例.西安電子科技大學(xué)出版社，2008[7] 張存禮.韓愛(ài)娟主編.電子技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn).北京師范大學(xué)出版社，2000[8] 鄭應(yīng)光.模擬電子線(xiàn)路（一）.東南大學(xué)出版社.，2005 年 3 月[9] 李秀忠.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).人民郵電出版社，2007 年 1 月[10] 金茂中.C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)高級(jí)教程.北京航空航天大學(xué)出版社．2002 年 3月合肥師范學(xué)院 2015 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）25