摘 要

近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势，以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

本课程设计的题目是水泵水位报警系统设计，在控制系统中，检测信号来自插入水中的4个金属棒，以感知水位变化情况。工作正常情况下，应保持水位在某一范围内，当水位不在正常范围内的时候，及时关断电机电源，发出声、光报警信号。其目的在于对单片机技术的应用，由单片机实现自动运行，使水塔内水位始终保持在一定范围，以保证连续正常地供水。该课程设计给出以AT89C52单片机为核心器件的水塔水位检测控制系统仿真设计，实现水位的检测控制、处理和报警等功能，并在Proteus软件环境下模拟仿真。

关键字：单片机控制 报警电路 监测电路

Abstract

With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the single chip microcomputer is moving towards deepening constantly.As an important branch of micro computer development, single chip microcomputer has the advantages of high reliability, high performance price ratio, low voltage, low power consumption and so on. The automatic control system with its core has won wide application.In the application system of real-time detection and automatic control, single chip microcomputer is often used as a core component. Only the knowledge of single chip microcomputer is not enough. It should be perfected according to the concrete hardware structure and the software of the specific application object.

The subject of this course is the design of water level alarm system for pumps.In the control system, the detection signal comes from the 4 metal rods inserted into the water to sense the change of the water level.When the work is normal, the water level should be kept in a certain range. When the water level is not in the normal range, the motor power is shut off in time and the sound and light alarm signals are sent out.Its purpose lies in the application of single chip microcomputer technology and the automatic operation of the single chip microcomputer to keep the water level in the water tower in a certain range, so as to ensure the continuous and normal water supply.In this course, the design of water level detection and control system of water tower based on AT89C52 MCU is designed, and the functions of water level detection control, processing and alarm are realized, and the simulation is simulated in the Proteus software environment.

Keywords: single chip computer control Alarm circuit Monitoring circuit

目 录

第1章 绪 论 1

1.1研究背景 1

1.2发展现状和趋势 2

第2章 水位监测报警系统的硬件设计 3

2.1总体方案 3

2.2工作原理 3

2.3系统设计框图 4

2.4单片机的选型 4

2.4.1单片机的选择 4

2.4.2单片机型号的选择 5

2.4.3 AT89C52的引脚图及功能介绍 5

2.5各模块电路的设计 10

2.5.1水位显示电路设计 11

2.5.2复位电路设计 11

2.5.3外部晶振时钟电路设计 12

2.5.4蜂鸣器报警电路设计 12

2.5.5光报警电路设计 13

2.5.6中央处理器模块设计 14

2.5.7继电器控制阀门模块设计 14

第3章 水位监测报警系统的软件设计 16

3.1软件功能概述 16

3.2主程序设计 16

3.3程序编辑软件 17

3.4程序编辑 17

3.5程序检查 17

第4章 仿真与调试 18

4.1调试软件介绍 18

4.1.1仿真软件 18

4.2调试与运行 18

4.3系统仿真 18

4.4系统仿真结果分析 21

第5章 结 论 22

参考文献 23

附录1电路原理图 24

附录2系统源程序 25

致 谢 33

1. 绪 论

在今天，社会的经济在快速发展，水在人们日常生活及生产中起着越来越重要的作用。一旦断水，轻则给人们的生活带来很大的不便，重则可能造成严重的生产事故及造成无法挽回的损失。所以，水位的自动检测及控制的研究起着极其重要的作用。无论什么时候都能提供平稳的水压，足够的水量，合格的水质，是对如今供水系统的最基本的要求。现在的社会，自动化装置无所不在，在越来越大的控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。再也不需要进行人工操作进行水泵水位的控制和监测。实践证明，自动化的操作系统，具有不可替代的应用价值。

1.1研究背景