水位控制新版专业系统设计.doc

目 录

前言………………………………………………………………
第一章 设计思路与方案…………………………………………
1.1 设计思路…………………………………………………………
1.2方案设计………………………………………………………
1.3方案论证…………………………………………………………
第二章 系统构成与工作原理…………………………………………
2.1系统构成…………………………………………………………
2.2系统工作原理……………………………………………………
第三章单元电路设计………………………………………………
3.1传感器选用………………………………………………
3.2 稳压电路设计………………………………………………
3.3 单片机控制解决电路…………………………………………
3.4 光报警显示系统电路…………………………………………
3.5 继电器控制水泵加水电路…………………………………………
第四章程序设计……………………………………………………
4.1 程序流程图………………………………………………
4.2 汇编程序………………………………………………
第五章 系统仿真………………………………………………
第六章 产品制作与调试…………………………………………
5.1 PCB板设计………………………………………………
5.2 元器件检测…………………………………………………
5.3 产品调试……………………………………………………
5.4 产品安装……………………………………………………
结束语……………………………………………………
参照文献…………………………………………………………………
道谢…………………………………………………………………
附录一系统总原理图
附录二PCB版图
附录三元件清单
前 言
高塔水位控制系统是国内住宅社区广泛应用供水系统，在咱们指引教师江教师启发之下，咱们对邵阳住宅供水状况进行了调查，依照调查在邵阳或者咱们衡阳农村甚至都市兴建许多房子当前都要实现自来水供水，因此在许多家庭楼顶都砌了一种高塔用来存储用水，然后对整个房子用水进行供应。
调查过程当中咱们发现，当前大多数住宅社区都是采用人工加水办法，即当水用完时候，就人工启动水泵进行加水，十分不便。引起了老百姓抱怨----水用完只前，不懂得水已经很少，待用完后才知晓，如果是急需水状况下，那就十分麻烦要等加水后才有水用；加水过程当中，还需要人时刻检查水位状况，以防止水量超过最高水位线；因此这一切问题存在，都在呼唤一种简朴经济高塔水位控制系统诞生 。
此外，当前许多锅炉系统、防洪系统也需要对水位进行控制，以可以以便地控制水位，对不同水位进行报警，因此如果研制了一种较好水位控制装置便可以较好地造福人民。
咱们学习了《单片机》、《模仿电子技术》、《数字电子技术》、《电路》等知识，为咱们本次设计打下了良好基本。基于咱们调查，感到现实生活急需要这样水位控制系统，因此咱们决定在教师指引之下设计与研制一种高塔水位控制系统作为咱们本次生产实习课题。
相信本次设计一定可以给老百姓生活带来以便，也一定会具备辽阔市场前景，一定可以使咱们电子设计能力得到较好锻炼，使咱们理论和现实生活联系起来！

高塔水位控制系统设计与研究
1.设计思路与方案
1.1.设计思路
随着社会进步，人类生活水平不断提高，当前许多家庭都规定可以进行家庭用水自动供水，基于调查咱们决定设计一款简朴实用，经济高塔水位控制系统。
在高塔内部咱们设计一种简易水位探测传感器用来探测三个水位，即低水位，正常水位，高水位。低水位时送给单片机一种高电平，驱动水泵加水，红灯亮；正常范畴水位时，水泵加水，绿灯亮；高水位时，水泵不加水，黄灯亮。
本设计过程中重要采用了传感技术、单片机技术、光报警技术以及弱电控制强电技术。
1.2 方案设计
方案一：本方案采用555电路进行控制，即当水位探测传感器探测到低水位时送一种低于1/3VCC低电平给NE555芯片,555输出即为高电平驱动水泵加水;当在正常水位时候,送给NE555为1/3VCC----2/3VCC电平,即保持前一种水泵不加水状态;当水位居于高水位时,给NE555电路一种高电平,这时NE555输出电平翻转为低电平,不能驱动水泵,水泵停止加水。

图1.1 方案一方框图
方案二：本方案采用单片机80C52作为咱们控制芯片,重要工作过程是当高塔中水在低水位时,水位探测传感器送给单片机一种高电平,然后单片机驱动水泵加水和显示系统使红灯变亮;当水位在正常范畴内时,水泵加水,绿灯亮,;当水位在高水位时,单片机不能驱动水泵加水,黄灯亮。
图1.2 方案二方框图

单片机80C52
电源电路
水位检测传感器
水泵加水系统

水塔模型水箱
显示系统
稳压电路

1.3 方案论证
第一种方案设计使用起来比较以便也简朴,不用编程等软件方面设计，但是没有稳压电路,使输入NE555芯片电平十分不稳定,容易发生误判水位引起混乱状况,且NE555电路只有一种输出端,不能接显示系统,因此不能完毕显示功能。
第二种方案中使用了单片机解决，单片机技术是信息时代用于精密测量一种新技术。此系统使用过程中采用稳压电路可以精确地把输入电平送给单片机不会产生误判状况,由于80C52单片机有四端口32引脚可以非常以便地设计显示系统。
综上,咱们已经清晰地看到了两种方案优劣,要可以较好地完毕本次设计各个指标和达到设计目,咱们选取第二种方案作为咱们设计方案。
2.系统构成与工作原理
2.1 系统构成
本系统由电源电路、水位探测传感电路、稳压电路、单片机系统、光报警显示电路、继电器控制水泵加水电路、以及高塔模型构成。主电气原理图如下。

图2.1系统原理图
2.2 系统工作原理
当水位处在低水位时候，传感器低水位探测线没被+5V电源导通进入稳压电路通过解决在稳压电路输出端有一种高电平，送入单片机P1.0口，单片机通过度析，在P2.3口输出一低电平，驱动红灯亮，P2.0出来一种信号使光电耦合器GDOUHE导通，这样继电器闭合，使水泵加水；当水位处在正常范畴内时，水泵加水，绿灯亮；当水位在高水位区时，传感器两根探测线均被导通，均被+5V电源导通，送入单片机，单片机通过度析，在P2.2引脚出来一种低电平，使黄灯亮，在P2.0端出来一种低电平不能使光电耦合器导通，这样继电器不能闭合，水泵不能加水；当三灯闪烁表达系统浮现故障。
3单元电路设计
3.1 传感器选用
传感器是一种能感受被测物体物理量并将其转化为便于传播或解决电信号装置，在当代科技领域中，传感器得到了广泛应用，各种信息采集离不了各种传感器，传感器基本功能在于能感受外界各种“刺激”并作出迅速反映。
本设计当中咱们采用水位探测传感器简朴易做，经济实惠。其外形轮廓如下：

图3.1 水位探测传感器外观图
A为接+5V电源线与水始终保持连通，B线为低水位控制线，当水位到达低水位时候它不导通，水在正常范畴内时，它导通。C线为高水位控制线，当它导通时，表达水已经为高水位。
咱们通过重复思考与实验，采用了细铜线作为咱们传感器制作材料。重要考虑了(1)细铜线电阻率比较低，这样就可以避免由于电阻过大而使输出电平过低，以致不能较好地驱动单片机工作(2)传电性能比较好，传电速率比较快，也就是说敏捷性非常好。(3)细铜线经济容易寻找，对咱们在实验室做模型来说十分以便。
在制作过程当中，江教师给了咱们大量指引，建议咱们用PVC塑料管包扎起来，在外部不要露出铜线，而是采用插针办法接到PCB版上去。这样做有几种好处重要是(1)非常美观美丽，让线路隐藏。(2)可以让各线路紧凑，不会互相产生干扰，接触地方都让绝缘胶布包扎好了。
本传感器尺寸是A线是30CM，B线是20CM，C线是15CM，铜线直径是15MM.
3.2稳压电路设计
咱们设计稳压电路如下:

图3.2 稳压电路原理图
本电路重要作用是使从传感器输出电平可以稳定地输入单片机中，重要由三极官两极放大稳定电路构成，其工作过程是水位探测传感器把探测到电信号送给R12,如果送入是高电平则R11、Q5、D3、Q4导通把低于1.4V低电平稳定地送给单片机。如果是低电平送给R12则R11、Q5、D3、Q4均不能导通二是R13导通将把高于1.4V高电平稳定送给单片机。
咱们查找了有关资料以及咱们自己在设计过程当中免除此稳定电路,发既有时候也能实现咱们设计目,但是也有诸多时候发生水位误判状况,产生不稳定现象,因此咱们以为此电路是不可缺少。既然是控制系统,固然就要控制精准。
3.3单片机控制解决电路
咱们选用AT89C52作为咱们控制芯片其引脚图如下：
3.3.1 AT80C52单片机系统简介
（1） 80C52是INTEL公司MCS-52系列单片机中最基本产品，它采用NTEL公司可靠CHMOS工艺技术制造高性能8位单片机，属于原则MCS-52HCMOS产品。它结合了HMOS高速和高密度技术及CHMOS低功耗特性，它继承和扩展了MCS-48单片机体系构造和指令系统.
（2） 80C52封装
80C52封装如图所示
（3） AT89C52在本设计中作用
咱们采用AT89C52作为控制芯片,由于其内部有EPROM，容量已经够用，因此无需进行存储器扩展。
本设计当中，咱们重要采用了P1.0、P1.1灵活I/O端口作用作为咱们低水位和高水位信号输入口，单片机通过软件控制不断检测这个端口输入电平，一旦发现则执行相应控制程序，输出不同信号给P2.3、P2.2、P2.1来告知水位状况即红、黄、绿分别表达水位在低水位状态，高水位状态，正常水位状态。然后，依照不同水位决定与否通过P2.0口驱动水泵加水还是停止加水。

图3.3 AT89C52引脚图 图3.4 80C52封装图
3.4 光报警显示统电路
本电路采用不同颜色发光二极管来表达不同水位状况。即红灯亮，其她两灯不亮表达是低水位状态，此时需要启动水泵加水；绿灯亮，其她两灯不亮表达在正常水位线内；黄灯发亮，其她两灯不亮为高水位状态，水泵停止加水，三灯闪烁表达系统浮现故障。

图3.5 光报警电路原理图
此电路采用是共阳极，因此只有当单片机给发光二极管为低电平时才干推动发光二极管点亮。其中R14、R15、R16为上拉电阻起限压控流作用。
3.5继电器控制水泵加水电路
3.5.1继电器控制电路原理图
该电路由继电器RL1和闭合开关、光电耦合器、水泵R7、R8、R9、R10Y以及D2、Q3等构成。当水位在低水位时单片机给P2.0送一种高电平导通光电耦合器然后光电耦合器驱动Q3导致继电器闭合从而让220V交流电接通使水泵加水。

图3.6继电器控制水泵加水电路原理图
3.5.2光电耦合器简介
其外观如图：
图3.7 光电耦合器外观图
光电耦合器是以光为媒介传播电信号一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两某些构成。把发光源和受光器组装在同一密闭壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源引脚为输入端，受光器引脚为输出端，在本设计当中发光源为发光二极管，受光器为光敏三极管。
本设计当中咱们采用光电耦合器构成开关电路作用，可以较好地将单片机信号稳定地送给继电器驱动继电器闭合。
3.5.3 继电器简介
继电器是具备隔离功能自动开关元件，在咱们设计当中重要来做自动控制作用，咱们采用+5V直流电来控制220V交流电，以达到控制水泵作用，由于是在这里是以一种弱电来控制强电因此安装和使用过程当中咱们一定要注意用电安全注意事项。
电磁式继电器普通由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等构成。只要在线圈两端加上一定电压，线圈中就会流过一定电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引作用下克服返回弹簧拉力吸向铁芯，从而带动衔铁动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧反作用力返回本来位置，使动触点与本来静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中导通、切断目。对于继电器“常开、常闭”触点，可以这样来区别：继电器线圈未通电时处在断开状态静触点，称为“常开触点”；处在接通状态静触点称为“常闭触点”。
图3.8 常用继电器外观图
4程序设计
4.1 程序流程图
开始

重新扫描
初始化

延时0.5秒
Y
P2.0=0 P2.1=0
P2.2=1 P2.3=1
水泵抽水，红灯亮

(P1)=#00H?

重新扫描

N

P2.0=0 ， P2.1=1
P2.2=1 ， P2.3=0
水泵抽水，绿灯亮
Y
(P1)=#01H?

N

P2.0=1、P2.1、P2.2
P2.3同步变为0或1
水泵停止抽水，灯闪烁

(P1)=#02H?
Y

N

P2.0=1 ， P2.1=1
P2.2=0 ， P2.3=1
水泵停止抽水，黄灯亮
Y
(P1)=#03H?

N

图4.1流程图
4.2汇编程序
程序如下：
ORG 0000H
LJMP START
START： SETB P1.0
SETB P1.1
RESTART：MOV A,P1
ANL A,#00000011B
CJNE A,#00H,LOOP1 ;在低水位之下，启动电动机，亮红灯
SETB P3.2
SETB P3.3
CLR P3.0
CLR P3.1
LCALL DELAY
LJMP RESTART

LOOP1： CJNE A,#01H,LOOP2 ;当超过低水位，并且未达到高水位时，保持电动机转动，亮绿灯
SETB P3.2
SETB P3.1
CLR P3.0
CLR P3.3
LCALL DELAY
LJMP RESTART
LOOP2： CJNE A,#02H,LOOP3 ；系统故障（达到高水位，却没达到低水位）红，黄，绿灯均闪烁
SETB P3.0
CLR P3.3
CLR P3.2
CLR P3.1
LCALL DELAY
SETB P3.3
SETB P3.2
SETB P3.1
LCALL DELAY
LJMP RESTART
LOOP3： CJNE A,#03H,RESTART ;当达到高水位时，停止电动机，亮黄灯
SETB P3.1
SETB P3.0
SETB P3.3
CLR P3.2
LCALL DELAY
LJMP RESTART
DELAY： MOV R0,#250
DELAY3： MOV R1,#200
DELAY2： MOV R2,#5
DELAY1： DJNZ R2,DELAY1
DJNZ R1,DELAY2
DJNZ R0,DELAY3
RET
END
5 系统仿真
5.1程序编译和加载
点菜单Source→Add/Remove source Files”在浮现对话框中，选取ASEM51编辑器，将上面汇编源程序添加，点菜单Source→Build ALL编译汇编源程序，生成目的代码文献。在编辑环境左击单片机然后右击，将编译生成HEX文献加载到芯片中，设单片机时钟工作频率为12MHZ。
5.2系统仿真
点全速运营按键，得到图5.1所示仿真成果,图中是处在低水位状态,水泵处在运营状态.

图5.1 低水位状态仿真成果
当水位处在故障时,仿真成果如图5.2所示.

图5.1故障状态仿真成果

5.2系统仿真成果分析
在PROTEUS环境,运营高塔水位控制系统,咱们发现,当水位处在低水位区时,红灯亮,水泵处在运营状态,随着水位上升,水泵仍处在运营状态,当水位到达高位时,黄灯亮,水泵停止运营。随着顾客使用,水位不断下降,此时,水泵处在停止状态,当水位到达低位时,水泵起动,重复以上过程。
上述仿真表白，本设计达到了预期设计目的，实现了水位自动控制。
6产品制作与调试
6.1 PCB板设计
6.1.1 元件布局规则
(1) 按电路模块进行布局，实现同一功能有关电路称为模块，电路模块中元件应采用就近集中原则，同步数字电路和模仿电路分开。
(2) 定位孔、原则孔等非安装孔周边1.27mm内不得贴装元件，螺钉等安装孔周边3.5mm内不得贴原器件。
(3) 卧装电阻、电感、电解电容等元件下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路。
(4) 元器件外侧距板边距离为5mm。
(5) 贴装元件焊盘外侧与相邻插装元件外侧距离不不大于2mm。
(6) 金属壳体元件与金属件不能与其她壳体相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应不不大于2mm；定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其她方孔外侧距板边尺寸应不不大于3mm。
(7) 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均匀分布。
(8) 电源插座要尽量布置在印制板四周，电源插座与其相连汇流条接线端应布置在同侧。
(9) 所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个，浮现两个方向时，两个方向互相垂直。
(10) 板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状填充，网格不不大于8mil；
(11) 贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失导致元件虚焊。
(12) 贴片单端对齐，字符方向一致，封装方向一致。
(13) 有极性器件在以同一板上极性标示方向一致。
6.1.2 元件布线规则
(1) 画定布线区域距PCB板边<1mm区域内，以及安装孔周边1mm内，禁止布线。
(2) 电源线应尽量宽，不应低于18mil；模仿信号线宽不应低于12mil；CPU入出线不应低于10mil；线间距不应低于10mil。
(3) 正常过孔焊盘不应低于30mil；孔径不低于14mil。
(4) 双列直插：焊盘60mil；孔径40mil。
(5) 注意电源线与地线应尽量呈放射状，以及信号线不能浮现回环走线。
6.2 元器件检测
6.2.1 三极管鉴别办法：
① 基极拟定：先用任意一支万用表笔，〈设为黑点〉，任某个电极不动，再用另一支表笔〈红色〉分别去点其他两个极，如果分别点测两次中，其阻值相似，则黑表笔点为基极；若只有一次有阻值，或两次都没有阻值，阐明急木找到；② 在拟定基极过程中，两次测量阻值中，两次测量阻值不相等，阻值大为发射极，阻值小为集电极。
6.2.2电子元器件极性：
电解电容上标有白色箭头一极是负极；玻璃封装二极管上标有黑色环一端，塑料封装二极管上标有白色环一端为负极；某些三极管管脚上非原则排列，在其外壳柱面上用红色点表达发射极等；
6.2.3 发光二极管判测：
由于“二极管”挡可以提供3V、1mA电源，因此可直接测光管（LED）正向导通压降，普通显示在2V如下，同步管子会发出微光；反向显示为“1”。红色LED导通压降约为1.759V橙色LED为1.686V，绿色LED为1.767V。指针式万用表由于使用1.5V电池，故不能测量发光二极管。
6.2.4 光电耦合器检测：
光电耦合器最简朴检测为在输入端接1.5～2V电压(如一节干电池),输出端接一块万用表(电压挡),在输入端接通或短开时输出端万用表有反映即为好。若无反映或反映极小则是坏或不好
6.2.5电磁继电器检测：
1)通过检测线圈直流电阻，可判断继电器与否正常。其办法是用万用表欧姆挡，量程可据继电器标称值，额定电压越高，阻值也就越大，普通选取Rx100挡或Rx1k挡。将两表笔分别接到线圈两引脚，如测得阻值与标称值基本相似表白线圈良好，如电阻值为∞，表白线圈开路。
2)检测继电器触点。接触电阻用万用表Rx1挡，表笔分别接常闭触点两引脚，其阻值应为OΩ，然后将表笔再接常开触点两引脚，阻值应为∞。然后给继电器通电，使衔铁动作，将常闭转为开路、将常开转为闭合，再用上述办法进行检测，其阻值正好与初次测量相反，表白触点良好。
3)检测继电器吸合电压和吸合电流。稳压电源、电流表、电压表、继电器，电压表量程可选在30V挡、电流表量程在1OOmA范畴内便可，将继电器线圈串联到电路中，电压表并联在线圈两引电磁继电器脚上，电流表也串入电路，注意电流表与电压表正、负极不要接错。接好后给稳压电源通电，并逐渐增长电压数值，直到听见衔铁发出"咔"一声，表白磁铁已将衔铁吸住，此时电压表、电流表数值，便是吸合电压和吸合电流值。
4)检测继电器释放电压和释放电流。按照上述检测吸合电流和吸合电压办法及电路，通电让触点处在闭合状态，然后慢慢调低稳压源电压值，当衔铁被磁铁释放时，此时电压表、电流表所显示数值便是释放电压和释放电流。当测得释放电压不到吸合电压10%时，表白继电器存在故障。
6.2.6 电源变压器检测：
（1）直接测量法。将次级所有绕组所有开路，把万用表置于交流电流挡(500mA)，串入初级绕组。当时级绕组插头插入220V交流市电时，万用表所批示便是空载电流值。此值不应不不大于变压器满载电流10％～20％。普通常用电子设备电源变压器正常空载电流应在100mA左右。如果超过太多，则阐明变压器有短路性故障。
（2） 间接测量法。在变压器初级绕组中串联一种10/5W电阻，次级仍所有空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后，用两表笔测出电阻R两端电压降U，然后用欧姆定律算出空载电流I空，即I空=U/R。
（3） 普通小功率电源变压器容许温升为40℃～50℃，如果所用绝缘材料质量较好，容许温升还可提高。
（4） 检测鉴别各绕组同名端。在使用电源变压器时，有时为了得到所需次级电压，可将两个或各种次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时，参加串联各绕组同名端必要对的连接，不能搞错。否则，变压器不能正常工作。
（5） 电源变压器短路性故障综合检测鉴别。电源变压器发生短路性故障后重要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。普通，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。检测判断电源变压器与否有短路性故障简朴办法是测量空载电流(测试办法前面已经简介)。存在短路故障变压器，其空载电流值将远不不大于满载电流10％。当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁心会有烫手感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。
（6）空载电压检测。将电源变压器初级接220V市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合规定值，容许误差范畴普通为：高压绕组≤±10％，低压绕组≤±5％，带中心抽头两组对称绕组电压差应≤±2％。
6.3产品调试
(1) 将水位探测探测器插入装有一定水位控制系统模型中电源插座中。
(2) 通电后，探测器在正常探测状态下,调节水位
(3) 当水位在低水位时，看红色灯与否点亮，如果不亮则用万用表检测各处电压，如稳压电路出端有电位阐明后续系统损坏，照此办法依次检测单片机驱动发光二极管和水泵引脚与否有电位；检测继电器背面与否有电位。
(4)注意听继电器与否发出‘嘀-’一声音，如果听到清脆声音表面继电器前面电路都是良好，如果有问题一定是水泵坏啦。
(7) 如果闻到发焦和异味时，请把电源关闭再打开。
6.4 产品安装
(1)光报警器安装在顾客以为合理家庭房子内部即可。
(2) 由于是弱电控制强电，建议把继电器安装在小孩够不着，绝缘良好地方
(3) 单片机等其她控制元器件安装在干燥绝缘良好地方。
结束语
以往，人们由于自己楼顶水塔中水位不清晰，加水不以便而感到苦恼，当前咱们顺应人们需要研制了这款简朴经济实用高塔水位控制系统，相信可以给广大老百姓生活带来以便，带来开心，后来人们再也不用亲自跑到楼顶加水啦！
本系统重要由水位探测传感器，单片机控制系统，水位显示系统，继电器驱动电路，水泵加水系统构成，系统简朴，安装以便，建议广大顾客尝试使用，我相信人们在用了之后一定会感到满意。
本系统采工作过程是当水位处在低水位时候，传感器低水位探测线没被+5V电源导通进入稳压电路通过解决在稳压电路输出端有一种高电平，送入单片机P1.0口，单片机通过度析，在P2.3口输出一低电平，驱动红灯亮，P2.0出来一种信号使光电耦合器GDOUHE导通，这样继电器闭合，使水泵加水；当水位处在正常范畴内时，水泵加水，绿灯亮；当水位在高水位区时，传感器两根探测线均被导通，均被+5V电源导通，送入单片机，单片机通过度析，在P2.2引脚出来一种低电平，使黄灯亮，在P2.0端出来一种低电平不能使光电耦合器导通，这样继电器不能闭合，水泵不能加水，当系统浮现故障时，三灯闪烁。
我也相信本设计当中一定会存在诸多局限性，请广大顾客和有关行业人员，多多批评，多多指教！

参 考 文 献
[1]赵贞图、传感器集成电路手册[M]、4月、第1版、化学工业出版社。
[2]何希才、传感器及其应用实例[M]、9月、第1版、机械工业出版社。
[3]刘湘涛、江世明编《单片机原理与应用》电子工业出版社，8月
[4]王晓明编著《电动机单片机控制》北京航空航天大学出版社，5月
[5]高吉祥编《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程》电子工业出版社，5月
[6]周澜景编著《基于PROTEUS电路及单片机系统设计与仿真》北京航空航天大学出版社，5月
[7]何立民《单片机高档教程》北京航空航天大学出版社，7月
[8]吴金戌编《8051单片机实践与应用》清华大学出版社部。
[9]高明、仪表技术与传感器[M]、、第7期、仪表技术与传感器编辑。
[10]李铁峰、仪表技术与传感器[M]、、第2期、仪表技术与传感器编辑部。

致 谢
通过本次高塔水位控制系统设计与研制， 使我对电子产品制作和论文书写有了一种深刻结识，也有了一种全面提高。这重要得益于教师耐心教诲和同窗们互相团结一起合伙成果。
先谈谈教师对咱们协助吧，咱们指引教师江教师治学态度非常严谨，给咱们印象十分深刻，她不能容忍同窗们在报告时讲诸如“大概”、“差不多”、“也许”、“好像”之类话。为此，我还受过教师批评，我想这将会对我产生积极影响，使我态度变得更加认真细致。江教师带学生尚有一种明显特点，她不喜欢对学生进行灌输式教诲，总是予以研究办法上点拨，譬如咱们在研究稳压电路时候，开始研究了好几天，没什么进展，怎么办？江教师先是给咱们批评一吨，要咱们第二天拿出研究成果来，咱们压力十分大，同窗们都进入了真正研究与设计状态当中，但是第二天，江教师并没有批评咱们，而是给咱们讲了研究办法，即边研究边注意记录参数，并且每次研究之后在下次研究时只变化一种参数，这样进行比较地研究。好了，这就是咱们江教师，我要说句：“教师，谢谢拉！”。
另一方面，谈谈咱们这组研究成员，我感觉咱们人们十分团结，我是小组长，每次分派任务时，人们都很积极积极，从不拖拉。人们合伙得非常高兴，这是咱们获得设计成功核心因素所在。
总之，通过这次生产实习，我学到了课本上许多没有东西，让自己在理论知识和动手能力方面都得到了较好训练!

附录一：系统总电路图

图参照PROTEUS文档，更加直观

附录二 PCB版图

附录三：元件清单

序号
品 名
型号、规格
单位
数量
备注
1
电阻
100 KΩ
个
20

2
电阻
100Ω
个
20

3
电阻
2 KΩ
个
20

4
电阻
10 KΩ
个
20

5
电阻
1 KΩ
个
20

6
晶振
12 MHz
个
5

7
电解电容
1000 uF
个
10
引脚间距5.08mm，封装半径5mm
8
极性电容
20 uF
个
20
引脚间距5.08mm
9
无极性电容
20 pF
个
20
引脚间距2.54mm
10
无极性电容
0.1uF
个
10

11
插座
直流5V，两针
个
10
引脚间距5.08mm，粗引脚
12
插针
与上面10配套，两针
个
5

13
插座
交流220V，三针
个
5
引脚间距5.08mm，粗引脚
14
插针
与上面12配套，三针
个
5

15
插座
直流12V&5V，三针
个
5
引脚间距3mm，细引脚，封装8mmx2.5mm
16
插针
与14配套，三针
个
5

17
单片机芯片
AT89S51或AT89C52
片
2

18
变压器
220V降到30伏
个
1

19
变压器
220V降到18伏
个
2

20
普通发光二极管
红色
只
10

21
普通发光二极管
黄色
只
10

22
普通发光二极管
绿色
只
10

23
光电耦合器
P621
个
5
引脚间距8mmx3mm，封装大小4.5mmx3.8mm
24
继电器
12v/220V
个
5

25
继电器
5v/220V
个
5

26
普通二极管
IN4004
个
20

27
三极管
9013
个
30

28
稳压块
7805
个
2

目 录
1.设计思路与方案 1
1.1.设计思路 1
1.2 方案设计 1
1.3 方案论证 2
2.系统构成与工作原理 2
2.1 系统构成 2
2.2 系统工作原理 3
3单元电路设计 4
3.1 传感器选用 4
3.2稳压电路设计 5
3.3单片机控制解决电路 5
3.4 光报警显示统电路 6
3.5继电器控制水泵加水电路 7
3.5.1继电器控制电路原理图 7
3.5.2光电耦合器简介 7
3.5.3 继电器简介 8
4程序设计 9
4.1 程序流程图 9
4.2汇编程序 10
5 系统仿真 11
5.1程序编译和加载 11
6产品制作与调试 13
6.1 PCB板设计 13
6.1.1 元件布局规则 13
6.1.2 元件布线规则 14
6.2 元器件检测 14
6.2.1 三极管鉴别办法： 14
6.2.2电子元器件极性： 14
6.2.3 发光二极管判测： 14
6.2.4 光电耦合器检测： 14
6.2.5电磁继电器检测： 14
6.2.6 电源变压器检测： 15
6.3产品调试 16
6.4 产品安装 16
结束语 16
参 考 文 献 17
致 谢 18
附录一：系统总电路图 19
附录二 PCB版图 20
附录三：元件清单 21