前置放大、A／D转换模块变换成数字信号传送到单片机中，而后经单片机运算和给定参量的比较，进行PID运算，得出调节参量；最后经由D／A变换给调压、变频调速装置输入给定端，控制其输出电压变化，来调节电机转速，以达到控制水箱液位的目的。针对上述2种控制方式，以及设计需达到的性能要求，这里选取第二种控制方式，同时考虑到成本问题需要把PID控制去掉。最终形成的方案是，利用单片机为控制核心，设计一个对水塔水位能进行自动监控的工控系统。根据监控对象的特征，要求实时检测水塔的液位高度，并与开始预设定的上、下限值做比较，由单片机控制固态继电器的开断进行液位的调整，最终达到液位的预设定值范围内。检测值若高于上限设定值时，要求报警，同时断开继电器，使水泵停止上水；检测值若低于下限设定值，要求报警，同时开启继电器，控制水泵开始上水。现场在LCD1602液晶屏上实时显示测量值，从而实现对水箱液位的自动监控。在功能上，本设计还预留了两个调参按键，通过这两个按键可以自由设定水塔内水位的上下限值，以此来实现人工可控功能。
f山西综合职业技术学院毕业论文
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2系统原理框图
液压传感器
AD0804转换
LCD显示
井中缺水传感检测
STC89C52RC
蜂鸣报警
菜单按键输入
水泵电磁阀
图1系统原理框图
3工作原理
基于51单片机实现液位控制的控制器是以STC89C52RC芯片为核心，由键盘、LCD1602液晶显示、ADC0804模数转换、液压传感器、开关电源、蜂鸣报警、电磁继电器等部分组成。工作过程如下：水塔液位发生变化时，引起水塔中液压传感器的输出电压值变化，即把压力变化量转化成电压信号；该信号经过运算放大电路放大后变成幅度为0～5V标准信号，送入A／D转换器，A／D转换器把模拟信号量变成数字信号量，再由单片机进行实时数据采集，并进行处理，根据设定要求控制输出，同时由液晶屏显示液位高度。通过键盘能够自由设置水位上下限值。该系统控制器的最大特点是可直观地显示水位占水塔容积的百分量，并可任意控制水位上下限高度。
4硬件设计
液位控制器的硬件主要包括由单片机、液压传感器带变送器、键盘电路、液晶显示电路、A／D转换器和输出控制电路等。41STC89C52单片机简介单片机采用的是由STC公司生产的双列40脚STC89C52RC芯片。STC公司生产的STC89C52RC单片机是一款性价比非常高的单片机，普通用户可完全将其当作一般的51单片机来使用，高级用户可使用其扩展功能。STC公司的单片机内部资源比起来ATMEL公司的单片机r