專利名稱：一種水位監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種水位監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于水位監(jiān)控自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于單片機(jī)的水位監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]水位控制在日常的生活和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分的廣泛，比如水塔，地下水，水電站等情況下的水位控制。以往水位監(jiān)測是通過人工來完成，值班室的人員會(huì)全天候的地對水位進(jìn)行監(jiān)控，用有線電話即時(shí)的將水位的變化情況報(bào)知給主控制室。然后主控制室在開動(dòng)電機(jī)進(jìn)行抽水。很顯然，上述重復(fù)性的工作無論從人員，時(shí)間和資金上都將造成很大的浪費(fèi)， 同時(shí)也容易出現(xiàn)操作判斷失誤。因此，目前市場上急需一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測水位的裝置， 并且可以根據(jù)水位的情況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制。發(fā)明內(nèi)容[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或者不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于單片機(jī)的水位監(jiān)控系統(tǒng)，它可以方便而準(zhǔn)確的對水位進(jìn)行控制。[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)[0005]一種水位監(jiān)控系統(tǒng)，至少包括水箱，所述的水箱一側(cè)設(shè)置有水位開關(guān)，水位開關(guān)與控制模塊相互聯(lián)通，水箱上還設(shè)置有分別與控制模塊相連的液位傳感器和溫度傳感器，控制模塊分別與LED顯示屏、LED信號燈和繼電器相連。[0006]本實(shí)用新型還具有以下其他技術(shù)特點(diǎn)[0007]所述的控制模塊為89C52單片機(jī)。[0008]所述的水位開關(guān)是為FL-MH17S。[0009]所述的液位傳感器為江傲公司的HM21投入式液位傳感器HM20A1V2F1。[0010]所述的繼電器是歐姆龍小型電磁繼電器JL-520/220V。[0011]所述的LED顯示屏為12864點(diǎn)陣顯示器。[0012]本實(shí)用新型的水位監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具可以方便而準(zhǔn)確的對水位進(jìn)行控制，可以在多種比較苛刻的情況下勝任工作，本系統(tǒng)采用的芯片價(jià)格便宜，適用性強(qiáng)，整個(gè)系統(tǒng)安裝簡單，可靠耐用，也可適用于家庭水位監(jiān)測。


[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框架圖。[0014]圖2為本實(shí)用新型的電路連接原理圖。[0015]圖3為本實(shí)用新型的電壓轉(zhuǎn)換接線原理圖。[0016]圖4為本實(shí)用新型的工作流程圖。[0017]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
[0018]參見圖1，本水位監(jiān)測系統(tǒng)是以89C51單片機(jī)為核心，將傳感器采集的信號進(jìn)行處理，最后將系統(tǒng)的實(shí)時(shí)情況顯示到IXD顯示器上，如果出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)通過LED警示燈進(jìn)行報(bào)警，并強(qiáng)制系統(tǒng)斷電。[0019]本水位監(jiān)測系統(tǒng)采用的水位開關(guān)是FL-MH17S，是由上海江傲有限公司生產(chǎn)的水位開關(guān)，其工作溫度在0 120度之間，工作的電壓為220V，可以承受1.6mPa，精度可以控制在0. 5%以內(nèi)，本開關(guān)的工作溫度適合常規(guī)的工作環(huán)境的需要，電壓220V。[0020]水位開關(guān)的控制端，接到單片機(jī)的TO 口，采用外部中斷的方法來監(jiān)測，水位開關(guān)是否開啟，但單片機(jī)檢測到水位開關(guān)閉合，單片機(jī)就會(huì)執(zhí)行中斷程序，LED報(bào)警燈亮起，并在 LCD顯示器上顯示報(bào)警，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的切斷電源，以保護(hù)系統(tǒng)不出現(xiàn)異常的狀況。[0021]本系統(tǒng)采用的溫度傳感器是HM100-W2C1210F，該傳感器HM100系列工業(yè)用熱電阻作為溫度測量傳感器，通常與溫度變送器，調(diào)節(jié)器及顯示儀表等配套使用，組成過程控制系統(tǒng)，用以直接測量或控制各種生產(chǎn)過程中-200°C 500°C范圍內(nèi)的液體、蒸汽、和氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。[0022]本系統(tǒng)采用的液位傳感器是HM20A1V2F1，該投入式液位傳感器的工作壓力范圍是 0 2MPa，適應(yīng)的溫度范圍是0 100度，工作電壓12V，輸出信號的電壓范圍0 5V，絕緣， 測量精度到1/10000。[0023]本系統(tǒng)使用的繼電器是歐姆龍的小型繼電器JL-520/220V，工作的電壓是5V，可以控制220V的交流電動(dòng)機(jī)，額定電流是20A。對于我們的系統(tǒng)來說，這樣的參數(shù)十分適合， 既不浪費(fèi)，也不會(huì)過載。[0024]單片機(jī)采用Atmel公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)，其包含高性能、低功耗的8位微處理器，先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)，512字節(jié)的EEPROM可擦寫10000次，四通道PWM，8路10位ADC。主要用于接收并處理熱敏傳感器所傳送的信息，并向溫度顯示單元輸出控制信號。[0025]本系統(tǒng)采用的液晶顯示器是12864-4，就是由128*64個(gè)液晶顯示點(diǎn)組成的一個(gè) 1 列*64行的陣列，所以也就叫成了 12864。每個(gè)顯示點(diǎn)都對應(yīng)著有一位二進(jìn)制數(shù)，0表示滅，1表示亮。存儲(chǔ)這些點(diǎn)陣信息的RAM被稱為顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。如果要顯示某個(gè)圖形或漢字就是將相應(yīng)的點(diǎn)陣信息寫入到對應(yīng)的存儲(chǔ)單元中。圖形或漢字的點(diǎn)陣信息是由自己設(shè)計(jì)，這時(shí)候問題的關(guān)鍵是顯示點(diǎn)在液晶屏上的位置與其在存儲(chǔ)器中的地址之間的關(guān)系。[0026]參考圖2，HM100-W2C1210F溫度傳感器，的控制端接到AD0804的6端口，將模擬信號傳到AD0804中，AD0804將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，由的8位數(shù)據(jù)端口傳送口送到到89C52的POO到P07。HM20A1V2F1液位傳感器，的控制端接到AD0804的6端口，將模擬信號傳到AD0804中，AD0804將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，由的8位數(shù)據(jù)端口傳送口送到到 89C52的PlO到P17。單片機(jī)將這些信息處理之后，就會(huì)通過P20到P27 口送到，12864液晶的信號輸入端，從而在顯示屏上顯示實(shí)時(shí)的信息。將Tl 口作為普通的IO 口，接到三極管的控制端，以驅(qū)動(dòng)繼電器。[0027]參照圖3，電源電路是關(guān)系到系統(tǒng)整體運(yùn)行可靠、穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)之一，在整個(gè)系統(tǒng)中的要求為穩(wěn)壓性能好，效率高，對干擾有抑制和隔離能力，功率適應(yīng)系統(tǒng)需要，有多級不同的電壓輸出。電源利用220V交流電源作為總的電源，經(jīng)過變壓器的降壓，在經(jīng)過L7805 和L7812的轉(zhuǎn)換，構(gòu)成一個(gè)多級輸出電源。輸出為控制系統(tǒng)中所需的+5V、+12V、220V電源。電路中的電容Cl、C3、C4主要起到濾波的作用，同時(shí)還可協(xié)助芯片可靠工作(防自激)； 管D3，D4主要起安全保護(hù)作用，防止因電源反接造成對整個(gè)系統(tǒng)電路的；二極管Dl起隔離作用，防止主干220V電路電壓突變對穩(wěn)壓電源影響，提高芯片的穩(wěn)壓性能。系統(tǒng)中使用的 L7800系列三端穩(wěn)壓電源芯片，它只有三個(gè)接線端，外接很少元件就能工作，因此接線簡單， 使用方最大輸出電流可達(dá)100mA。另外其內(nèi)部還具有限流和過熱保護(hù)設(shè)計(jì)，電路避免受到過載損壞。L7800可以穩(wěn)定地工作在0 125°C之間，適合于該裝置。 參考圖4，單片機(jī)在上點(diǎn)以后，就開始初始化，之后就開始采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)送到液晶顯示屏上，系統(tǒng)同時(shí)判斷是否水量小于初始所設(shè)的最小水量，如果小于就啟動(dòng)繼電器抽水。如果抽水之后，到達(dá)了初始所設(shè)的在高水位處，系統(tǒng)就關(guān)閉繼電器，水泵停止抽水，如果水泵沒能及時(shí)的停止抽水，系統(tǒng)的水位開關(guān)就會(huì)檢測到信號，將信號傳導(dǎo)單片機(jī)中，單片機(jī)就會(huì)強(qiáng)制整個(gè)系統(tǒng)斷電，停止水泵抽水，從而確保意外發(fā)生。
權(quán)利要求1.一種水位監(jiān)控系統(tǒng)，至少包括水箱，其特征在于所述的水箱一側(cè)設(shè)置有水位開關(guān)， 水位開關(guān)與控制模塊相互聯(lián)通，水箱上還設(shè)置有分別與控制模塊相連的液位傳感器和溫度傳感器，控制模塊分別與LED顯示屏、LED信號燈和繼電器相連。
2.如權(quán)利要求1所述的水位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的控制模塊為89C52單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的水位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的水位開關(guān)是為FL-MH17S。
4.如權(quán)利要求1所述的水位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的液位傳感器為江傲公司的 HM21投入式液位傳感器HM20A1V2F1。
5.如權(quán)利要求1所述的水位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的繼電器是歐姆龍小型電磁繼電器 JL-520/220V。
6.如權(quán)利要求1所述的水位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的LED顯示屏為12864點(diǎn)陣顯不器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水位監(jiān)控系統(tǒng)，至少包括水箱，所述的水箱一側(cè)設(shè)置有水位開關(guān)，水位開關(guān)與控制模塊相互聯(lián)通，水箱上還設(shè)置有分別與控制模塊相連的液位傳感器和溫度傳感器，控制模塊分別與LED顯示屏、LED信號燈和繼電器相連。本實(shí)用新型的水位監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比可以方便而準(zhǔn)確的對水位進(jìn)行控制，可以在多種比較苛刻的情況下勝任工作，本系統(tǒng)采用的芯片價(jià)格便宜，適用性強(qiáng)，整個(gè)系統(tǒng)安裝簡單，可靠耐用。
文檔編號G05D9/12GK202331221SQ20112044668
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者李遠(yuǎn)彬, 梁景雨, 王紅, 趙康, 韓毅 申請人:長安大學(xué)