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基于STC89C52单片机的智能水位控制系统

基于STC89C52单片机的智能水位控制系统

基于STC89C52的智能水位控制系统是一种智能化的能够对水位进行实时监视的控制系统,该系统以(STC89C52)单片机为核心,通过超声波的反射原理测量出水位后,单片机与先前就设定好的水位范围作比较决定是送水还是排水,同时单片机通过无线发送来显示出水位数据。

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详细描述

基于STC89C52单片机的智能水位控制系统
一、选题简介、意义
基于STC89C52的智能水位控制系统是一种智能化的能够对水位进行实时监视的控制系统,该系统以(STC89C52)单片机为核心,通过超声波的反射原理测量出水位后,单片机与先前就设定好的水位范围作比较决定是送水还是排水,同时单片机通过无线发送来显示出水位数据。该设计的目的就是为了防止水位过高流出而浪费水或者水位过低而出现等待的现象,应该控制水位一直在固定的范围里。过去老式的法子是用浮子监测水位,这种方法的准确度和可靠性都不是太高,而且如果想要调整先前控制水位的固定的范围也是非常麻烦的,所以就设计了这款基于单片机的超声波测量智能水位控制系统。智能水位控制系统的好处就是单片机可以将水位的数据通过无线传送的方法显示出数据从而能够对水位进行实时的监测。
 
二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)
    本次课题主要研究的内容是以STC89C52单片机为核心设计出精确、方便的超声波测距法的控制系统。
    要解决的问题有:(1)超声波测距时会遇到温度变化而影响超声波测量的准确性,所以安装了温度传感器来解决温度补偿的问题。(2)盲区问题。超声波的产生是因为有压电晶片的振动,由信号控制,在停止信号的时候,晶片由于惯性要等上很长时间才能停止,然后继续接收回波信号,这时候超声波传感器仍然在发送信号,所以不能及时接收回波信号,故产生了盲区问题。处理法子就是对虚假的信号进行屏蔽,从发射刚开始到“假反射波”结束这段时间内,进行关闭中断的法子,就不会发生中断申请,来躲“假波”的干扰。
    预期目标:第一周:收集资料,确定整体的方案,选择器件,完成电路图的设计。
             第二周:完成软件设计,调试它的性能,修改电路直到符合要求。
             第三周:完成毕业设计论文,准备开始答辩。
    研究方法:通过查找图书馆相关书籍和搜集网上所提供的相关信息,然后收集好相关资料并且可以向老师进行咨询。
    研究步骤:(1)方案设计与论证;(2)电路设计;(3)程序设计;(4)完成设计论文。
    研究措施:(1)咨询自己的指导老师;
             (2)去图书馆或者网上查阅资料;
             (3)咨询其他同学。
 
 
 
三、设计(论文)体系、结构(大纲)
   设计由硬件与软件两部分组成,硬件是以单片机STC89C52为核心,由单片机(STC89C52),温度检测电路、超声波发射电路、超声波接收电路、LCD显示电路、报警电路等组成。

 
 
图1硬件系统总框图
    STC89C52是一种带8k字节的Flash,低功耗、高性能的CMOS  8位微处理器。
    超声波的特性有:(1)能在气体、液体、固体等介质中进行传播,它的方向性强,易于集中而且,可以传播足够远的距离。(2)超声波可以提供强大的能量。(3)超声波会发生反射、干涉、叠加和共振的现象。(4)超声波在液体中传播的时候,能够在界面上发生猛烈的冲击和空化的现象。
    超声波测距离便是在某一个时间发射出一个超声波的信号,然后超声波发射后到遇到液面后反射的回波的检测,测出发射和接收这两个动作发生期间所花费掉的时间为t,然后根据距离公式S=Ct/2,公式中的C为超声波的声速。
    LCD液晶显示屏它具有体积小、功耗低、界面大方等优点。1602显示模块用于显示字符的点阵图形,显示模式分为2行,16个字符。
    报警电路的作用就是为了能够让操作员在一些紧急或者反常的情况下,不会忽略然后能够及时的处理这种情况。
    大家知道,声音在不同温度的空气中传播速度是不同的,所以这里要考虑到温度补偿的问题。所以添加了温度传感器。
    软件分为两部分,主程序和中断服务程序。系统软件需要实现信号的控制、数据的存储和信号的处理。定时服务子程序主要作为超声波的发射和接收模块,外部中断子程序主要作为读取时间值、计算距离、输出结果等的模块用途。右图为软件系统总流程图。

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