基于单片机的水塔水位检测控制系统仿真设计

A7相连,剩余的3根地址线A8~A11接P2.0~P2.2，单片机选

通引脚接存储器端，因只扩展一片存储器，片选端

接地。

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图2水塔水位控制系统结构框图

系统软件设计

当水塔水位处于上、下限之间时，P1.0=1，P1.1=0，此时无

拟b、c端的状态（1、0），正电极接+5V电源，每个负电极分别通过4.7kΩ的电阻（R1，R2）接地。将单片机的P1.0端口接开关1，P1.1端口接开关2。假设被水淹没的负电极都为高电平，此时开关置1；露在水面的负电极都为低电平，开关此时置为0。单片机通过负电极重复采集检测水位，当缺水时（此时两个开关均置0），电机必须带动水泵抽水；若水位在正常范围内时，检测信号为高，低电平（此时开关1置1，开关2置0）；当水位过高时，检测信号为高电平（此时开关

论电机是在带动水泵给水塔供水使水位不断上升，还是电机没有工作使水位不断下降，都应继续维持原有工作状态；当水位低于下限时，P1.0=0，P1.1=0，此时启动电机转动，带动水泵给水塔供水。水位检测信号与输出控制操作关系如表1所列，图4为水塔水位控制程序流程[5]。

1和2都置1），单片机检测到P1.0和P1.1为高电平后，立

即停机。

3.2报警接口电路

为了避免系统发生故障时，水位失去控制造成严重后果，在超出、低于警戒界水位时，报警信号直接从高、低警界水位电极获得。单片机P1.7端口为启动电机命令输出端口，P1.7=0为低电平，经过非门后与电机的另一端接地导通，启动电机工作；P1.7=1为高电平，反之，电机停止工作。电机故障报警由单片机控制，电机故障报警信号由P1.0和P1.1输人，当P1.5为高电平时蜂鸣器报警。水位超过高警戒水位，单片机控制系统使电机停止转动，向水塔内供水工作也停止。

P1.0（b）

01

01

表1

图4

水塔水位控制程序流程水位检测信号与输出控制操作关系

P1.1（c）0011

P1.50不变

P1.71

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输出控制操作电机转动保持原状故障报警电机停止

3.3存储器扩展接口电路

为了便于系统扩展，存放大容量应用程序，系统设计扩展一片程序存储器，用于存放源程序代码。74LS373用于锁存地址，单片机的P0.0~P0.7通过复用方式分别接锁存器

11

1

5实验仿真结果

根据所设计系统的软件流程图，编写相应的程序在Pro-

74LS373的D0~D7和存储器2732的D0~D7端，地址锁存信

号线ALE接锁存器的端，通过软件设置实现地址和数据信息的传输，锁存器的输出端Q0~Q7与存储器地址线A0~

teus软件[6-7]环境下实际仿真，实验结果表明，该系统能成功实

现了水位检测、电机故障检测、处理和报警（下转第89页）

图3系统硬件电路