展给自己的现实生活所带来的方便和舒适。应解决的主要问题本设计主要解决传感器的选择硬件电路的设计和软件程序的设计。其所能达到的技术指标为可以对水罐水位信息进行采集。通过单片机控制，使水罐水位水位维持在正常的范围内。具有键盘显示功能。④具有报警功能当水位超过上限或下限时，能及时报警。对水位进行控制的功能。对整个电路有个专门提供电源的基准电压回路。对电源进行监控的电源监控器件。国内外发展现状年中国容器液位报警计产业专题调查分析报告中指出中国容器液位报警计市场分析报告立足于容器液位报警计市场发展现状分析，通过对容器液位报警计行业环境容器液位报警计产业链容器液位报警计市场供需容器液位报警计价格容器液位报警计生产企业的详尽分析，以使企业和投资者达到对容器液位报警计产品市场发展现状的全面深入掌握同时为使企业和投资者把握容器液位报警计未来的市场发展趋势，单位还对容器液位报警计行业未来发展趋势和市场前景进行科学严谨的分析与预测另外在投资分析部分，针对企业投资决策依据进行了重点分析，并综合给出投资建议。目前国内外液位计的种类很多，有雷达液位计磁性浮子液位计石英管液位计智能雷达液位计彩色石英管液位计和超声波液位计等等。而生产液位计的公司有美国罗斯蒙特德国日本横河德国西门子瑞士德国。这些只是常用而较热门的品牌。总体设计方案的确定数据采集系统主要是指这样的系统，它具有将模拟量例如温度压力位移语音图像等变为数字量，然后经计算机进行适当的处理后，再配以显示记录等功能。典型的数据采集系统框图如图所示，图中各单元的功能如下典型的数据采集系统框图被测物理量主要是指非电的物理量，例如工业控制中的温度压力流量水位等。传感器将输入的物理量转换成相应的电信号输出，实现非电量到电量的变换。传感器的精度直接影响到整个系统的性能，所以是系统中个重要的部件。放大，整形，滤波传感器的输出信号般不适合直接去转换数字量，通常要进行放大，特性补偿，滤波等环节的预处理来完成。转换器实现将模拟量转换成数字量，常用的是并行比较型逐次逼近式积分式等。单片机目前的数据采集系统功能和性能日趋完善，因此主控部分般都采用单片机。被测物理量传感器放大，整形，滤波转换器单片机控制设备显示设备报警设备变送器显示设备常用的显示器有发光二极管段数码管等。控制设备般有按键控制，具有设定，确定等功能。报警设备当所测的信号超出了设定值，应该通知工作人员进行处理的设备，般有声光报警等。综上所述，设计数据采集系统时在硬件方面的工作主要是根据系统要求，合理选好个单元器件及互相连接，以及完成输入输出的设计。而数据采集系统的软件设计是根据系统要实现的功能，经接口对各个部分进行控制对模拟多路输入通道的选择以保证选择正确的通道在正确的时刻取样和保持以使能正确完成转换对输入的数字信息进行运算处理以及显示记录和传输，对信息格式可能还要做变换工作，这些基本上都是通过编程来实现。基于上述的考虑本设计的整体思路如下以系列单片机为核心开始设计，选用合适的液位传感器对水罐中的液位参数进行报警把检测到的模拟信号转换成电信号。本次设计采用的是变送器，它可以直接把液位信号转化成标准的电信号，而不需要放大整形滤波等。对该电信号通过模数转换把模拟信号转换成数字信号。模数转换器与单片机相连，由端口输入到单片机，由单片机对其进行监测和控制。在控制电路的控制下，最后经过输出端口单片机与显示电路相连通过所编的程序完成显示功能。设计方法从整体上把它分成两块第块为硬件电路的设计，对传感器的选型，转换器，接口芯片的选型。为显示的驱动电路数码管的选型。第二块为软件的设计，采用汇编语言编程，这里面包含定时对检测电路数据采集，输出信号驱动数码管显示等。硬件设计硬件设计大体可以分为步用传感器将非电量信号转换成电量信号，而在设计中选用什么类型的传感器，从经济性，可靠性和准确性的方面考虑。用模数转换器将模拟信号转换成数字信号，然后传送到单片机里。是控制电路的设计，即键盘按钮等对水位报警系统的控制。④显示监控电路的设计。对电压基准电路和电源监控电路的设计。硬件系统的设计框图如图所示。硬件系统的设计框图传感器的选择传感器的概述传感器是种能将与待报警的能量形式，转化成另种可供处理查询的能量形式的装置。信号处理电路用于处理信息，而输出器件是种利用已处理过的信号的装置显示或动作。传感器不但对被测信号敏感，而且具有把它对被测变量的响应送出去的功能。也就是说，传感器不是般的敏感元件，它的输出响应还必须易于传送的物理量。例如弹性膜盒的输出响应是形变，是微小的几何量位移不便于远距离传送。如果把膜盒中心的位移转变为电容极板的间隙变化，就称为输出响应是电容量的单片机液位变送器时钟电路复位电路操作键盘显示驱动电路报警电路电压基准回路电源监控电路显示电路转换器水位控制电路压力传感器。倘若，再通过适当的电路使电容量的大小为振荡频率的高低，就演变成输出响应是频率值的压力传感器。些敏感元件的输出响应本来就能够传送到别处报警，例如，铂电阻图引脚图的主要性能如下。微型封装，最小只有针。准确的电压监控功能。对于为，对于为。④的复位脉冲宽度，能保证大多数微控制器可靠复位。兼容。的看门狗定时器。软件设计程序模块水位系统采用模块化程序结构，可以分成以下程序模块系统初始化程序首先完成变量的设定中断入口的设定堆栈输入输出口及外部的初始化工作。主程序完成键盘扫描温度值采集及转换水位的显示。当水位值高于设定最高限时，驱动蜂鸣器报警，水泵停止动作当水位值低于设定最低限时，驱动蜂鸣器报警，水泵动作。键盘扫描程序完成键盘的扫描并根据确定的键盘值执行相应的功能，主要完成最高水位低水位的设定。④键盘显示子程序显示实时水位及设定水位值。程序流程图主程序流程图程序初始化开始有键输入码采集温度值将采集到的值转化为压缩码显示温度值执行相应键的功能图主程序流程图转换程序流程图转换程序流程键盘扫描子程序启动转换开始转换完毕读入状态信息数据输出显示是吗是在设置状态吗是第次输入吗减到了吗保存设定值设置最低水位值显示是吗是吗是吗是第次输入吗设置最高水位值显示保存设定值满了吗是在设置状态吗显示显示是否有键输入开始图键盘扫描子程序流程图键盘显示子程序的设计图键盘显示子程序流程图开始置显示缓冲区首位置置位选码初值指向下显示缓冲区地址段码口延时位选码口初始化查段码表位显示完否返回调整位选码总结整个设计报告共分为四章，其中前两章主要讲述了本设计的主要方案和国内外发展状况第三章讲述了水位报警计的硬件设计，第四章主要讲述了水位报警计的所有软件设计。水位报警计的设计首先应该从选用传感器的类型入手，可以说，水位传感器的选材是整个设计中比较重要的，在查阅资料时，可以知道水位报警计的传感器有很多种，到底选用哪种最适合对本设计报警水位，这就需要认真的分析，从水位传感器类别的选择到传感器类型的选择，都要仔细。最终在本设计中选择了系列形普通投入式液位变送器作为本设计所使用的液位传感器。其次在硬件设计方面也需要下大工夫，从转换器到报警电路的选型都要慎重，使其性价比达到最佳水平。最后就是软件方面的设计，对于编程是非常复杂的，对于结构化程序设计的方法有顺序结构程序分支结构程序和循环结构程序等。本设计采用模块化设计，然后进行调用子程序，使其运行方式目了然，在键盘扫描程序中就应用到了分支结构程序，使编程井井有条。在编程的时候还有点就是要先画出程序流程图，这样在编程的时候就会事半功倍。参考文献王家帧，王俊杰传感器与变送器北京清华大学出版社王俊杰检测技术与仪表武汉武汉理工大学出版社张国忠，赵家贵检测技术北京中国计量出版社胡健，刘玉斌单片机与接口技术北京机械工业出版社张永枫单片机应用实训教程西安西安电子科技大学出版社蔡朝洋单片机控制实习与专题制作北京北京航空航天大学出版社牛意光单片机原理北京电子工业出版社华成英，童诗白模拟电子技术基础北京高等教育出版社蒋志海单片机原理及应用北京电子工业出版社谢维成，杨加国单片机原理与应用及程序设计北京清华大学出版社求是科技单片机典型外围器件及应用实例北京人民邮电出版社李光飞单片机课程设计实例指导北京北京航空航天大学出版社蔡菲娜单片微型计算机原理和应用杭州杭州大学出版社王建校，杨建国系列单片机及程序设计北京科学出版社致谢经历了两个月的毕业设计，在这短暂的时间里，它不仅仅使我学到了宝贵的专业知识，更重要的是它使我学到了怎样去思考问题，解决问题，大大提高了我自己的动手能力和操作能力，为我今后的工作奠定坚实的基础。这次们设计的课题为水位报警计的设计，它不仅是必须完成的课目，其真正的目的是我对整个大学的学习情况做个总结，检验学生的专业知识的掌握程度。可以说这绝对是个展望自我，实现自我价值的好机会。在这次毕业设计中，我特别感谢我的指导老师宋老师的耐心帮助和各位同学大力支持。在这次编写设计报告中，由于时间的紧促和编写者的专业知识的有限，再加上我们缺少实践经验，对使得所写的毕业论文的知识覆盖面有很大的局限性，而且报告中难免有不妥之处，所以我恳请各位指导老师能够给予批评指正。附录硬件电路原理接线图硬件电路原理接线图ⅡⅠⅣⅢ硬件电路原理接线图ⅡⅠⅣⅢ硬件电路原理接线图南京信息工程大学毕业设计论文作者何健学号系部电子信息工程系专业电子信息工程技术题目水位报警器的研究与设计指导教师卢雅评阅教师完成时间年月