基于单片机的水塔水位检测控制系统仿真设计

第17卷第4期

Vol.17No.4

电子设计工程

ElectronicDesignEngineering2009年4月Apr.2009

基于单片机的水塔水位检测控制系统仿真设计

马俊,陈靖

（青海师范大学物理系,青海西宁810008）

摘要：设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能,实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用

Proteus软件仿真。实验结果表明，该系统具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性强。

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词：单片机；水位检测；控制系统；仿真

文献标识码:A

文件编号：1006-6977（2009）04-0085-02

中图分类号：TP368.1

SimulationdesignofwatertowerwaterleveldetectionsystembasedonMCU

MAJun,CHENJing

（DepartmentofPhysics,QinghaiNormalUniversity,Xi’ning810008,China）

Abstract：Awatertowerwaterleveldetectionsystemisdesignedinthispaper.Thissystemcanrealizewatersourcedetec-tion,motorfailuredetection,processingandalarming.Theindependentdetectioncircuitcanrealizethesuperelevation,thelowwarningwaterlevelcanreporttothepoliceandsuperelevationwarningwaterlevelprocess.Ontheprincipleofinterfacecircuits,softwaredesignisthecorrespondingflowchartandthecorrespondingcompilationofthemainprogram,atthesametimecarriesonthesimulationwiththeproteussoftware.Theresultindicatesthatthissystemfeaturesgoodexaminationcon-trolfunction,theprobabilityandextendibility.

Keywords：chipmicrocomputer；waterlevelexamination；controlsystem；simulation

1引言

水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范

不断上升，当水位上升到上限水位时，由于水的导电作用，使

B、C棒均与+5V连通。因此b、c两端的电压都为+5V即为

“1”状态，此时应停止电机和水泵工作，不再向水塔注水；当水位处于上、下限之间时，B棒和A棒导通，而C棒不能与A棒导通，b端为“1”状态，c端为“0”状态。此时电机带动水泵给水塔注水，使水位上升，还是电机不工作，水位不断下降，都应继续维持原有工作状态；当水位处于下限位置以下时，

围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。目前，控制水塔水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制[1]实现自动运行,使水塔内水位保持恒定,以保证连续正常地供水。实际供水过程中要确保水位在允许的范围内浮动，应采用电压控制水位。首先通过实时检测电压，测量水位变化，从而控制电动机,保证水位正常。因此，这里给出以Atmel公司的AT89C51单片机[2]为核心器件的水塔水位检测控制系统仿真设计,实现水位的检测控制、电机故障检测、处理和报警等功能,并在Proteus软件环境下实际仿真。实验结果表明，该系统具有良好的检测控制功能，可移植性和扩展性强。

B、C棒均不能与A棒导通，b、c均为“0”状态，此时应启动电

机转动，带动水泵给水塔注水。

2水塔水位控制原理

单片机水塔水位控制原理如图1所示，图中的虚线表示

图1

水塔水位控制原理图

允许水位变化的上、下限位置。在正常情况下，水位应控制在虚线范围之内。为此，在水塔内的不同高度处，安装固定不变的3根金属棒A、B、C，用以反映水位变化的情况。其中，A棒在下限水位，B棒在上、下限水位之间，C棒在上限水位（底端靠近水池底部，不能过低，要保证有足够大的流水量）。水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动，随着供水，水位收稿日期：2008-08-22

稿件编号：200808043

3电路设计

水塔水位控制系统主要由CPU（AT89C51）、水位检测接口电路、报警接口电路、存储器扩展接口电路、复位电路、时钟振荡[3-4]等部分组成，如图2所示。图3为系统硬件电路。

3.1水位检测接口电路

为了便于实现水位检测功能，用一个两位的拨码开关模

作者简介:马俊(1973-),男,青海民和人，硕士，副教授。研究方向：自动化与智能信号处理、嵌入式系统。