小区蓄水池水位检测电路设计(附电路图,原理图,PCB图,实物图,程序)

小区蓄水池水位检测电路设计(附电路图,原理图,PCB图,实物图,程序)(论文10000字)
摘要：据我们调查发现，很多自供水的小区蓄水池因为没有实时监控与管理，由此导致居民用水不便或者水位过高造成溢流浪费的现象时有发生。为了解决小区蓄水池智能供水的问题，我们打算利用STC89C52单片机系统实现对小区蓄水池水位的实时监测与处理系统，外设包含HC-SR04超声波传感器，各色LED灯、1602显示屏、蜂鸣器和光耦继电器等模块，以keil uVision3为程序开发平台。实现具体的功能包括水位即时监测、水位显示、LED灯光报警、智能调控以及手动调控，还可以与小组其他成员的无线模块通讯，实现水位长距离监测控制。电路设计过程中涉及了PCB制作工艺，传感器使用、单片机知识以及弱电控制强电等领域。该方案成品易于操作，精度准确，运行稳定，能保证蓄水池水位保持在比较理想的水平上。
关键词 ：51单片机；超声波测距；实时监测；自动调控

2.1 系统设计要求
设计一套小区高楼蓄水池水位检测控制系统，既要可靠实用，又要经济实惠。设计时将超声波模块放置在蓄水池的顶部探测水位，并且设定一定刻度把水位分成低、正常和高三个等级。系统控制工作逻辑如下：
当蓄水池水位过低了，无法正常供水，红色LED发光的同时水泵上水，显示屏显示“Low Level！”直至水位回归正常供水范围。
当蓄水池水位处于正常范围，水泵维持上一水位等级的状态，黄色LED灯发亮，显示屏显现实时水位信息“ xx（cm）”；
当蓄水池水位处于高水位，水泵停止加水，绿色LED灯亮起，显示屏显示警报“High Level！”。
系统的程序逻辑为：水位过低时，IO口P1.2送入一个低电平信号，红色LED灯发光，然后光电耦合器导通，使得继电器接合导通水泵电源加水；正常水位时，IO口P1.6置为低电平，绿色LED灯发光；高水位时，黄色LED灯发光，IO口P1.2置高电平，然后光电耦合器断路导致继电器控制电路不接合，水泵不工作。
本设计主要完成以几点工作：
    （1）检测电路的硬件设计：完成液位测量功能与逻辑的分析及其具体实现的电路设计；
（2）显示电路的硬件设计：完成以89C52为核心的显示电路的设计；、
（3）报警电路的硬件设计：完成以89C52为核心的报警电路的设计；
（4）水位控制电路的硬件设计：完成以89C52为核心的水位控制电路的设计；
（5）系统功能程序的设计：本平台基于C语言设计相关信号处理和功能逻辑程序。
 

目  录
1 绪论    1
1.1 课题的研究背景和意义    1
1.2 液位测量技术概况    1
2 系统总体设计    2
2.1 系统设计要求    2
2.2 系统的组成方案拟定    3
3 系统硬件设计    5
3.1 STC89C52单片机    5
3.1.1 STC89C52单片机简介    5
3.1.2 单片机片上主控电路设计    6
3.2 超声距离传感器    6
3.2.1 超声波距离传感器介绍    6
3.2.2 HC-SR04超声波测距传感器模块电路图    8
3.3 1602液晶显示屏    8
3.3.1 1602液晶显示屏介绍    8
3.3.2 1602液晶显示屏接口信号说明及主要技术参数    9
3.4 光耦隔离继电器    10
3.4.1 继电器介绍    10
3.4.2光电耦合器介绍    11
3.4.3光耦隔离继电器模块    11
3.5 直流385隔膜泵    13
4 其他具体电路设计    14
    4.1时钟电路    14
    4.2复位电路    14
    4.3显示屏电路    15
    4.4按键电路    15
    4.5电源电路    16
    4.6蜂鸣器电路    16   
    4.7光报警电路    17   
5 主控板PCB图设计与主控板的制作    18
5.1 主控板PCB图设计    18
5.2 主控板制作    19
6 系统软件设计    21
7 总结    22
7.1 设计总结    22
7.2 个人心得与展望    22
参考文献    23
致谢    24
附录    25