1、基于AT89C51單片機 的水位自動控制器1 系統(tǒng)組成及原理本系統(tǒng)主要是以ATMEL公司生產(chǎn)的單片機AT89C51 E 1芯片為核心元件，加上一些外部元件，構(gòu)成了硬件電路 AT89C5 1是一種帶4K字節(jié)FLASH可編程可擦除只讀存儲器(FPER0MFalsh Programmable andErasable Read Only Memory)的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，與標(biāo)準(zhǔn)的MCS一5l指令集和輸出管腳相兼容 1。由于將多功能8位CPU和FLASH存儲器組合在單個芯片中，所以AT89C5l是一種高效的微控制器11 系統(tǒng)組成本系統(tǒng)主要由AT89C51單片機、LED顯示電路、報警電

2、路、水位拾取電路及電機控制電路等部分組成。系統(tǒng)框?qū)?所永：1_2 工作原理水位控制系統(tǒng)的基本原理是：單片機AT89C51通過檢測到的水位信號51，根據(jù)系統(tǒng)的不同要求編寫相應(yīng)的單片機工作程序進行處理。得出結(jié)果判斷是否要啟動或停止電機的運轉(zhuǎn)以達(dá)到對水位的控制，同時驅(qū)動顯示電路來顯示當(dāng)前水位所處的狀態(tài)。首先，電路采用接觸式水位拾取信號，在水箱的不同位置安裝三根金屬棒來感知水位的變化，直接利用金屬棒和水的導(dǎo)電性采集水位信號。然后由單片機AT89C51對測得的水位信號進行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果，單片機輸出相應(yīng)的控制信號控制繼電器的動作，進而控制電機的啟動或停止。當(dāng)水箱的水位下降，達(dá)到下限時，需要啟動電機給

3、水箱供水；當(dāng)水箱的水位達(dá)到上限后，應(yīng)該關(guān)閉電機，并采用不同色彩的發(fā)光二極管顯示相應(yīng)的水位。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，報警電路工作。2 硬件設(shè)計圖2是系統(tǒng)整機原理圖。圖中時鐘信號由AT89C51的l8腳和19腳輸入，復(fù)位信號由9腳輸入；采集的水位信號由P11、P10輸入至單片機AT89C51處理；在水箱的不同高度，安裝三根金屬棒，A棒接的是+5 V電源，C棒、B棒分別代表水位的上下限；P17口控制繼電器的吸合與斷開，而P12口控制報警器的工作。當(dāng)水箱里的水位達(dá)到上限時，根據(jù)水的導(dǎo)電性，B棒、C棒上的電壓為+5 V，B、C端輸入高電平，P11=1，P10=1，水位處于水滿狀態(tài)，此時電機不運轉(zhuǎn)、報警器不響、

4、v7“水滿”LED亮。當(dāng)水箱里的水處于下限以下時，B棒、C棒懸空，由于B、C端經(jīng)過電阻與地連接，所以此時B、C端輸入低電平，P11=0，P10=0，水位處于欠水狀態(tài)，電機運轉(zhuǎn)、報警器不響、V9“欠水”LED亮。當(dāng)水箱里的水位處于上下限之間時，B棒接+5 V電源，C棒懸空，所以B端輸入高電平、C端輸入低電平，P11=0，P10=1，水位處于適中狀態(tài)，電機運轉(zhuǎn)、報警器不響、V8“適中”LED亮。當(dāng)B端輸入低電平、c端輸入高電平時，PI1=1，P10=0，處于故障狀態(tài)，電機不運轉(zhuǎn)、報警器響、V9“欠水”和VIO“故障”LED一直亮，等待維修：為了便于觀察，每一種水位狀態(tài)都有3 S的延時時間，3 s后

5、由該種狀態(tài)返回到主程序中繼續(xù)判斷當(dāng)前的水位情況。在水滿、適中、欠水三種狀態(tài)間可以相互轉(zhuǎn)換，一旦出現(xiàn)故障時先報警3 s，而后欠水和故障燈就一直亮著，等待維修。3 軟件設(shè)計31 設(shè)計思路軟件部分采用LCA51軟件進行編程，執(zhí)行對系統(tǒng)的軟件編譯，程序中包括4種水位狀態(tài)的模塊程序和一個延時子程序。AT89C51根據(jù)水位拾取電路輸入的電平信號，判斷出水箱的水位，然后根據(jù)比較語句判斷的結(jié)果，執(zhí)行該水位狀態(tài)的程序，輸出相應(yīng)的操作控制信號，啟動或者停止執(zhí)行元件實現(xiàn)水位的自動化控制 其程序流程圖如圖3所示：324 欠水狀態(tài)下的程序電機運轉(zhuǎn)，報警器不響，“欠水”LED亮CLR P17 ；使P17=0，啟動電機工作SETB P12 ；關(guān)閉報警器CLR P21 ；“欠水”LED亮325 故障狀態(tài)下的程序電機不運轉(zhuǎn)，報警器響3 S后關(guān)閉，“欠水”和“故障”LED一直亮SETB P17 ；使P17=1，停止電機工作CLR P12 ；報警器響CLR P21 ；“欠水”LED亮