本科水箱自动控制系统论文.doc
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本科水箱自动控制系统论文,摘要 工业中很多控制问题都可以归结于水箱控制问题，研究水箱控制系统具有很好的科研和实用价值。温度、液位、压力、流量是水箱控制中最常用的控制量，可以应用于很多控制方案中。比如：在水塔供水系统、高位水箱供水系统、汽车水箱供水系统、液压泵供油系统等系统中都有广泛的应用。 本文以80c51单片机...
内容介绍
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本科水箱自动控制系统论文
摘要
工业中很多控制问题都可以归结于水箱控制问题，研究水箱控制系统具有很好的科研和实用价值。温度、液位、压力、流量是水箱控制中最常用的控制量，可以应用于很多控制方案中。比如：在水塔供水系统、高位水箱供水系统、汽车水箱供水系统、液压泵供油系统等系统中都有广泛的应用。
本文以80C51单片机系统为核心，开发设计了一套水箱温度、液位、压力、流量的自动控制系统。该系统可以实现设定参数的键盘输入；温度、液位、压力、流量的自动控制；日历时间的显示；自动声光报警。整个系统搭建方便，价格便宜，具有一定的实用价值。控制系统设计流程为：①报警参数键盘输入和显示；②模拟量信号采集；③A/D转换和数字滤波；④对A/D转换数据进行LCD显示；⑤温度、液位、压力、流量的控制；⑥时间和日历显示。相关功能采用具有实时性的汇编语言实现。
本论文详细论述了怎样实现水箱温度、液位、压力、流量的自动控制，第一章简要的介绍了水箱温度、液位、压力、流量自动控制系统的应用，以及单片机控制系统概述。第二章介绍了控制系统的总体功能设计分析以及方案设计。第三章介绍了系统的主要硬件配置和传感器选择。第四章详细的介绍了系统的软件设计。第五章介绍了系统的调试以及运行结果。最后则对本次设计进行了全面的回顾以及对水箱温度、液位、压力、流量自动控制系统的不足提出改进方案。
关键字： 水箱 80C51 自动控制
Abstract
In industrial area, many control problems can be attributed to water tank control model, so the research of water tank control system has scientific and practical value. Temperature, water level, pressure and flow rat are the most commonly used parameters in the water tank control, and can be applied to many control systems. For example: in the water tower supply systems, high water tank supply system, car water tank supply system, hydraulic pump oil supply system and other supply system. It is widely used.
In this paper, a temperature, water level, pressure, and flow rat automatic control system of water tank was designed based on 80C51 SCM system. This system has functions as follow: alarm parameters keyboard input; temperature, water level, pressure, flow rat automatic control; time and calendar display; sound and light automatic alarm. The whole system is structures convenient, inexpensive and has certain practical value. The control system design process is：①alarm parameters keyboard input and display; ②analog signal acquisition; ③A/D conversion and digital filtering; ④the A/D conversion data LCD display; ⑤temperature, water level, pressure, flow rat control; ⑥time and calendar display. The related function of this system can be achieved by using real-time compilation language.
Temperature, water level, pressure, flow rate’s automatic control of water tank was discussed in detail on how to achieve in this paper. In chapter 1, temperature, water level, pressure, flow rate automatic control system’s practice of water tank, and SCM control system’s overview was briefly introduced. In chapter 2, control system’s overall function analysis design and scheme design was introduced. In chapter 3, systems’s main hardware configuration and sensor choice was introduced. In chapter 4, system software design was introduced in detail. In chapter 5, system debugging and the results were introduced. A comprehensive review of this design was made and a improve scheme of industrial water tank temperature, water level, pressure, flow rat automatic control system’s weakness was proposed in the end of this paper.
Key words: water tank 80C51 automatic control
目 录
第1章 绪论 1
1.1水箱温度液位压力流量控制系统综述 1
1.2 单片机控制系统综述 2
1.2.1 单片机的简要发展历史 2
1.2.2 当前世界范围内单片机的发展领域 3
1.2.3 单片机的发展趋势 3
1.2.4 单片机的应用 4
第2章 系统总体设计 6
2.1总体功能设计分析 6
2.2 系统硬件模块 7
2.3 系统软件模块 8
第三章 系统主要硬件配置 9
3.1 控制系统主要硬件介绍 9
3.1.1单片机控制模块 9
3.1.2 ADC0809模块 11
3.1.3 8155并行I/O口扩展模块 12
3.1.4 DS12887时钟模块 16
3.1.5 12232A液晶模块 20
3.2 传感器的选择 24
3.2.1温度传感器选择 26
3.2.2 液位传感器选择 27
3.2.3 压力传感器选择 29
3.2.4 流量传感器选择 30
第四章 控制系统软件设计 33
4.1 整体软件设计 33
4.2 报警参数输入部分 34
4.3 A/D转换和数字滤波 40
4.3.1 模拟量数据采集 40
4.3.2 数字滤波处理 41
4.3.3 模拟信号的输出变换 41
4.3.4 A/D转换和数字滤波 43
4.4 LCD液晶显示 47
4.5控制部分设计 52
4.5.1 温度控制部分设计 52
4.5.2 液位控制部分设计 54
4.5.3 压力控制部分设计 57
4.5.4 流量控制部分设计 57
4.6 时钟日历显示 58
第五章 系统调试 62
结论 67
致谢 68
参考文献 69
摘要
工业中很多控制问题都可以归结于水箱控制问题，研究水箱控制系统具有很好的科研和实用价值。温度、液位、压力、流量是水箱控制中最常用的控制量，可以应用于很多控制方案中。比如：在水塔供水系统、高位水箱供水系统、汽车水箱供水系统、液压泵供油系统等系统中都有广泛的应用。
本文以80C51单片机系统为核心，开发设计了一套水箱温度、液位、压力、流量的自动控制系统。该系统可以实现设定参数的键盘输入；温度、液位、压力、流量的自动控制；日历时间的显示；自动声光报警。整个系统搭建方便，价格便宜，具有一定的实用价值。控制系统设计流程为：①报警参数键盘输入和显示；②模拟量信号采集；③A/D转换和数字滤波；④对A/D转换数据进行LCD显示；⑤温度、液位、压力、流量的控制；⑥时间和日历显示。相关功能采用具有实时性的汇编语言实现。
本论文详细论述了怎样实现水箱温度、液位、压力、流量的自动控制，第一章简要的介绍了水箱温度、液位、压力、流量自动控制系统的应用，以及单片机控制系统概述。第二章介绍了控制系统的总体功能设计分析以及方案设计。第三章介绍了系统的主要硬件配置和传感器选择。第四章详细的介绍了系统的软件设计。第五章介绍了系统的调试以及运行结果。最后则对本次设计进行了全面的回顾以及对水箱温度、液位、压力、流量自动控制系统的不足提出改进方案。
关键字： 水箱 80C51 自动控制
Abstract
In industrial area, many control problems can be attributed to water tank control model, so the research of water tank control system has scientific and practical value. Temperature, water level, pressure and flow rat are the most commonly used parameters in the water tank control, and can be applied to many control systems. For example: in the water tower supply systems, high water tank supply system, car water tank supply system, hydraulic pump oil supply system and other supply system. It is widely used.
In this paper, a temperature, water level, pressure, and flow rat automatic control system of water tank was designed based on 80C51 SCM system. This system has functions as follow: alarm parameters keyboard input; temperature, water level, pressure, flow rat automatic control; time and calendar display; sound and light automatic alarm. The whole system is structures convenient, inexpensive and has certain practical value. The control system design process is：①alarm parameters keyboard input and display; ②analog signal acquisition; ③A/D conversion and digital filtering; ④the A/D conversion data LCD display; ⑤temperature, water level, pressure, flow rat control; ⑥time and calendar display. The related function of this system can be achieved by using real-time compilation language.
Temperature, water level, pressure, flow rate’s automatic control of water tank was discussed in detail on how to achieve in this paper. In chapter 1, temperature, water level, pressure, flow rate automatic control system’s practice of water tank, and SCM control system’s overview was briefly introduced. In chapter 2, control system’s overall function analysis design and scheme design was introduced. In chapter 3, systems’s main hardware configuration and sensor choice was introduced. In chapter 4, system software design was introduced in detail. In chapter 5, system debugging and the results were introduced. A comprehensive review of this design was made and a improve scheme of industrial water tank temperature, water level, pressure, flow rat automatic control system’s weakness was proposed in the end of this paper.
Key words: water tank 80C51 automatic control
目 录
第1章 绪论 1
1.1水箱温度液位压力流量控制系统综述 1
1.2 单片机控制系统综述 2
1.2.1 单片机的简要发展历史 2
1.2.2 当前世界范围内单片机的发展领域 3
1.2.3 单片机的发展趋势 3
1.2.4 单片机的应用 4
第2章 系统总体设计 6
2.1总体功能设计分析 6
2.2 系统硬件模块 7
2.3 系统软件模块 8
第三章 系统主要硬件配置 9
3.1 控制系统主要硬件介绍 9
3.1.1单片机控制模块 9
3.1.2 ADC0809模块 11
3.1.3 8155并行I/O口扩展模块 12
3.1.4 DS12887时钟模块 16
3.1.5 12232A液晶模块 20
3.2 传感器的选择 24
3.2.1温度传感器选择 26
3.2.2 液位传感器选择 27
3.2.3 压力传感器选择 29
3.2.4 流量传感器选择 30
第四章 控制系统软件设计 33
4.1 整体软件设计 33
4.2 报警参数输入部分 34
4.3 A/D转换和数字滤波 40
4.3.1 模拟量数据采集 40
4.3.2 数字滤波处理 41
4.3.3 模拟信号的输出变换 41
4.3.4 A/D转换和数字滤波 43
4.4 LCD液晶显示 47
4.5控制部分设计 52
4.5.1 温度控制部分设计 52
4.5.2 液位控制部分设计 54
4.5.3 压力控制部分设计 57
4.5.4 流量控制部分设计 57
4.6 时钟日历显示 58
第五章 系统调试 62
结论 67
致谢 68
参考文献 69
