水位监控系统的设计说明书

摘要作为水资源大国，合理利用水资源已成为当前面临的严重问题。 因此，应用新技术实时监测水库水位有利于水资源的规划与管理。 经过近几十年的发展，水位监测系统从传统的人工目视手动监测发展到现在的单片机自动控制，水位监测不仅在技术上解决了人工监测的误差，而且有利于水资源的合理利用和节约用水。由于单片机技术越来越成熟，目前单片机向高集成、低功耗、低价格、处理速度等方向发展，越来越多的水位监测系统由单片机控制，该系统成本低、可靠性高水位监测系统的设计理念适合大众使用，体积较小，功能完善，操作简单，交互式界面人性化，实现不间断的水位监测，实时显示测量的水位信息，远距离传输，在发出高低水位上下限警报的同时，还发出相应的泵电机水位监测系统的设计方案主要采用STC89C52单片机作为系统的核心控制部件，采用TLC1549收集水位信息，进行模数转换处理，利用LCD12232液晶显示水位信息，用VB编制上位机监测程序水位监视系统的硬件系统包括电源、振动、复位、下载、键盘、显示、时钟、串行通信、模数转换、模拟水位、警报、电机等模块，利用电子绘图软件绘制电路图、PCB图，完成硬件系统实物的制作软件系统包含各模块的模块化程序，如监视。通过硬件、软件系统的联合、测试，该水位监测系统的功能和性能指标完全满足设计事务书的要求。 初步估算表明，系统成本远低于市场上销售的其他同类产品，其具有应用范围广、操作简单、可靠等优点，具有一定的推广价值。关键词：水位监测单片机串行通信VBIABSTRACT我们countryisarichcountryofwaterresources， rationaluseofwaterresourceshasbecomeaserious问题applicingnewtrentectommonitorereservoirslevelsinreal-timeiscondutivettersches water resources.after de cades of developments thewaterslevelmonitoringsystemhasdevelopedfromtheoriginalartificialmanualmonitoringing omaticcontrolbasedonmic ro控制器、whichisnotoonolystrecovertheresofmaintectiontechnintectionformationtechnitiontherationtherscm技术becomesmoremature.andnowitis开发tothedirectionofhighintegratedsingle-chip，low-power， low-cost highprocessingspeed.thusmoreandmorewaterlevelsmonitionsystemsareusingthemicrocontrontocontrollost.thissystems lity，easy operation，easy maintenance，etc . soitisgranallyuseinlargereservoirs和工业产品。thedesignofwaterlevelsmonitionsystemsisutallablefopubleusesthevolumeisrelativelsmall，and its full-featured， easy to operate user-friendly interface.itcanachievecontinuouswaterlevels monitoring， aswellasreal-timedisplayofthemeasuredwaterlevelinformation long-distance transmission和thealarmofthelowerandthehigherlevel，inrecordthedesingofthewartheharthehartlevelmonitoringsystemmainlyusesstc 89 c52 mcicrontrocontrasthecoreofthesystemcontrolunit anduseted nformationandanalogtodigitalconversionprocess use LCD 12232 lcddisplaywaterlevelinformation.acordirdringtobbforcomplingmonitoringppthehardwaresystemonityofthewaterlevelsmonitionsystemcinsappowersupply，oscillation，reset，download，keyboard，display，clock serial analog to digital conversion，analoglevel，alarms，motorsandothermodules.usingtheelectronectronicdrawingsoftwarecandrawtheschemamataii.iiphysicalhardwareproduction.modularsoftwaresystemcontsvariousmodulemonitoring .tringthearchinteratingofhardwareandsoftwaresystems thefuncentionandperformanceforthewaterlevelsmonitionsystemisfullyconstityw inary estimates the systemscostsisfarlessthantoothersimilarproductsinthemarketforsale.andthesystemhaswiderangeofapplications，simsKey words water level monitoring； mcu； 串行通信；串行通信； vb族目录1绪论11.1课题的背景和意义11.2设计的主要工作22设计思想和方案32.1设计思想32.2设计方案33硬件系统的设计53.1主要部件介绍53.1.1 STC89C52单片机53.1.2 TLC1549模数转换芯片53.1.3 DS1302时钟芯片63.1.4 LCD12232液晶显示器73.1.5直流电机驱动模块83.1.6蜂鸣器83.1.7 MAX232芯片93.1.8 DAC8512数模转换芯片93.1.9 WT588D音频模块103.2硬件单元电路的设计113.2.1 STC89C52单片机最小系统113.2.2下载电路123.2.3键盘模块电路123.2.4蜂鸣器警报电路133.2.5液晶显示模块电路133.2.6 DS1302时钟电路143.2.7数模转换模块电路143.2.8模拟水位及模拟数字转换模块电路153.2.9通信模块电路153.2.10声音报警模块电路163.2.11 LED电路17IV号3.2.12拨动开关电路174软件系统的设计184.1软件设计说明184.2系统软件的编程184.2.1系统监视程序设计184.2.2键盘模块编程184.2.3液晶显示模块程序设计194.2.4 DS1302时钟编程194.2.5警报模块编程204.2.6模数转换模块程序设计204.2.7通信模块程序设计214.2.8数模转换模块程序设计224.2.9语音模块程序设计224.2.10 VB上位机设计234.2.11水位算法设计235系统调试运行和结果分析245.1系统使用说明245.2系统的执行结果245.2.1密码输入245.2.2水位信息状态显示255.2.3当前日期显示255.2.4水位上下限的修正265.2.5警报开关265.2.6密码变更275.2.7水位调节的反映275.2.8上位机监视功能295.3设计课题的误差和缺陷分析325.4设计体验32结语33参考文献34谢谢，37v附录38附录a组件清单38附录b实物图39附录c程序列表40族1引言1.1课题的背景和意义工、农业生产中，大型水库、储罐是工业和农业生产中重要的蓄水工具，有效实时监控和可靠控制水位直接关系到工厂生产效率和农业生产质量，同时也影响生产安全1 .以往，大坝和储罐的控制一般是人工控制的，但人工操作不及时准确，容易引起较大的测量误差。 此时的危机，轻则影响产品质量，重则影响人和设备的安全。 因此，对于水库、水箱的控制，如果能够使用自动且无中断的测量工具使水位信息实时反应，则与根据当前水位信息自动设定的水位进行比较分析，向驾驶员自动提供水位超过上限和下限的音响警报，自动控制适当的闸门和阀马达进行贮水和放水由此提高了水位监测的安全性、实时性，进一步提高了可靠性。考虑到节约水资源，相对于传统的水位监测，由于自动化水平不高，集成电路的应用程度不高，水位数据一般是人工目视收集的，所以发生的误差容易导致水资源的浪费。 其原因在于传统的水位监视系统不具备水位测量传递的实时性，实时水位信息不能实时反馈到控制室，不能通知值班人员，因此快门和阀门的马达控制存在一定误差或延迟。 水位超过最大上限时，不能打开相应的闸门和阀门放水，或者水位低于最低下限时，不能关闭相应的闸门和阀门储水。 因此，水库和水箱的水位监视需要导入操作简单、维护容易、实时反应水位信息、水位信息的远程传输、实时水位警报、根据实时水位状况正确控制适当电动机的自动水位监视系统。 这对节约水资源和合理利用水资源具有不可替代的意义2 .随着社会的发展，科学知识的研究与探讨、自动化理论的完善、集成电路的迅速发展。 目前，水位监测出现了以单片机、PLC为中心的相对可靠的水位监测系统，在技术上实现了自动化、智能化、遥控、遥测、无人值班的突破。 他们能够分析全国乃至全世界的水资源资源共享，对于水资源的保护和合理利用具有重要意义。单片机自单片机诞生以