于秀娜 張茜銘

摘 要：用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度、水位控制是該論文的主要內(nèi)容。整個(gè)系統(tǒng)分為溫度系統(tǒng)和水位系統(tǒng)部分。溫度系統(tǒng)部分采用熱敏電阻進(jìn)行測(cè)溫，以單片機(jī)為核心進(jìn)行控制，能夠滿足溫度要求。水位系統(tǒng)部分用發(fā)光二極管以光柱形式和數(shù)碼形式顯示水位，也以單片機(jī)為核心，當(dāng)水位低于設(shè)定水位時(shí)能自動(dòng)補(bǔ)水，高于設(shè)定水位時(shí)，能自動(dòng)抽水。

關(guān)鍵詞：溫度控制 AT89C51單片機(jī) 水位控制

中圖分類號(hào)：TU119+.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（c）-0025-01

1 系統(tǒng)方案的比較與論證

該系統(tǒng)根據(jù)要求可分為溫度控制系統(tǒng)和水位控制系統(tǒng)。為了可靠性，分別采用不同的控制芯片和控制方法，兩個(gè)系統(tǒng)完全獨(dú)立。

1.1 溫度系統(tǒng)部分

（1）溫度測(cè)量部分。

方案一：采用溫度傳感器鉑電阻Pt10000。鉑熱電阻的物理化學(xué)性能在高溫和氧化性介質(zhì)中很穩(wěn)定，它能用作工業(yè)測(cè)溫元件，但是組成電路復(fù)雜，價(jià)格較高，因而放棄。

方案二：該設(shè)計(jì)要求測(cè)量水溫滿足40℃～90℃的測(cè)試范圍，最小區(qū)分度為1℃，標(biāo)準(zhǔn)溫差≦1℃，從測(cè)溫范圍和精準(zhǔn)度看，熱敏電阻完全能滿足要求，并且價(jià)格不高，性價(jià)比較好，設(shè)計(jì)又簡(jiǎn)單，因此采用此方案。

（2）控制芯片介紹。

AT89C51是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4Kbytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128byt的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C51提供了高性價(jià)比的解決方案。

（3）溫度系統(tǒng)工作原理。

當(dāng)水的溫度變化時(shí)，傳感器熱敏電阻的阻值會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。熱敏電阻和電容器是決定單穩(wěn)態(tài)震蕩電路震蕩周期的關(guān)鍵部件。只要單片機(jī)對(duì)震蕩周期準(zhǔn)確計(jì)算，查表可求得對(duì)應(yīng)水溫。

溫度的設(shè)定是由三個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)的。按設(shè)定鍵，可以開始設(shè)定溫度值，按增加鍵或減少鍵，進(jìn)行調(diào)整設(shè)定值。

1.2 水位系統(tǒng)部分

（1）水位檢測(cè)部分。

水位檢測(cè)采用最簡(jiǎn)單的方法：利用自來(lái)水是導(dǎo)體的原理。首先在盛水容器里放置一根帶電導(dǎo)線，盛水容器的不同高度位置在放置測(cè)量導(dǎo)線。當(dāng)水位達(dá)到那些測(cè)量導(dǎo)線位置，相應(yīng)的導(dǎo)線通電；反之，無(wú)電。

（2）水位控制原理。

根據(jù)要求當(dāng)水位低于設(shè)定水位時(shí)，由單片機(jī)經(jīng)過(guò)比較后發(fā)出控制信號(hào)，通過(guò)三極管控制繼電器的開關(guān)，由繼電器控制電磁閥開啟，向容器內(nèi)注水，防止干燒，完成功能。

2 硬件系統(tǒng)

水位控制單片機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電路如圖1所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 溫度系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）

3.2 水位系統(tǒng)（見(jiàn)圖3）

4 結(jié)論

此電路分高壓部分與低壓部分，應(yīng)分別調(diào)試。我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)經(jīng)過(guò)細(xì)心的設(shè)計(jì)和耐心的調(diào)試，可以完全實(shí)現(xiàn)控制要求。由單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)能夠通過(guò)電磁閥實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求：當(dāng)水位低于設(shè)定水位時(shí)，自動(dòng)補(bǔ)水，防止燒干而損壞電熱管。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘曉貝，郭志冬.基于單片機(jī)的水溫水位控制器的設(shè)計(jì)[J].三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（6）.

[2] 吳再群.基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)[J].電子科技，2013（6）：80-81.

[3] 唐靈軍，唐杰，諶超，等.基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2012（8）：62-64.