智能水位检测系统proteus_基于单片机控制的智能检测系统Proteus仿真设计研究

0引言近年来,单片机发展到了一个全新阶段,广泛应用于电子、机械控制、自动化生产设计等行业,并逐步延伸到智能控制的诸多领域。以单片机为控制核心的小型自动化生产检测系统,尤其在一些液体产品的检测等复杂工程中,控制人员通过微处理单元对产品进行质量以及液位等信息的检测,根据显示屏显示的信息告知产品的质量是否符合设计要求。同时在必要时可以在不达标产品被检测到的情况下进行报警,大大提高了工作效率,也给检测人员带了很大的便利,节省了一定的企业成本。1系统硬件设计1.1系统的整体设计以单片机为核心,设计一个智能监控系统,可以实时进行产品质量、液位数据的采集,并通过数码管进行数据处理,最终显示所测试产品质量、液位数据。同时,监控系统也可以在检测到不符合设计标准的产品时进行实时控制及报警提示,从而便于生产人员了解产品的质量信息,保证产品质量。系统硬件包括控制模块、电源模块、显示模块、驱动模块、按键和报警模块、传感器实时数据采集监测模块,如图1所示。1.1.1单片机最小系统设计本系统中采用单片机为AT89C52,其最小控制系统如图2所示,AT89C52主要功能特性如表1所示。AT89C52最小系统是指能够保证系统正常运行的最小组成单元,包括电源电路、时钟电路和复位电路[1]。图2AT89C52最小系统表1AT89C52主要功能表1.1.2电源电路电路电源主要包括:5V其他外围电路,如报警电路等电源电压;15V的驱动及恒流斩波电路主要功能特性兼容MCS51指令系统8K可反复擦写FlashROM32个双向I/O口2568bit内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0~24MHz2个串行中断可编程UART串行通道2个外部中断源共6个中断源2个读写中断口线3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能图1基于质量监控系统设计的系统框图电平,供电对象为IRF540和控制器;+24V电磁阀供电电压。驱动电路供电电压同时也是电机的工作电压,它不是一个定值,由于控制器电源部分硬件结构的限制,控制器电源电压在20~50V之间,若超出此范围,系统便无法正常工作。电源部分的电路图如图3所示。图3驱动电路电源电路1.1.3重力采集电路在本设计的系统中,重力传感器起到了至关重要的作用。本文选取MPX4115重力传感器,该重力传感器是由1个硅压力传感器组成,传感器内部的应变片为辅助的构成结构,应变片在压力情况下产生形变,然后电阻值改变,将传感器的信号输出。传感器结合了高级的微电机技术,薄膜镀金属。还能为高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。在0~85的温度下误差不超过1.5%,温度补偿是-40~125。1.1.4ADC模数转换电路由于由重力传感器MPX4115采集出来的电压为模拟值,而单片机所能处理的为数字量,所以有必要将重力传感器MPX4115采集到的模拟量进行数字转换。本设计的产品质量检测系统中选用一种八位分辨率双通道的模数转换芯片ADC0832。1.1.5液位信息采集电路直接用单片机检测3个引脚的高低电平状态,通过电阻R1、R2直接采样,如图4所示。仿真中用1个拨码开关SW1来模拟液位检测电路的B、C引脚,分别与单片机的p1.0、p1.1引脚连接,A引脚处于高电平与+5V相连。根据液位检测原理,分别在B、C2个引脚的下方接入1个4.7K的下拉电阻。当p1.0和p1.1都打开时,此时液位达到最高标准,单片机检测到p1.0、p1.1的低电平状态,控制电机不再转动,不再升高液位;当p1.0关闭、p1.1打开时,液位即位于最低标准与最高标准之间,单片机检测到p1.0的高电平、p1.

总结

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