毕 业 设 计 论 文题目： 水位测量计的设计系 别： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 年 月 日摘 要随着计算机技术和现代通信技术的迅速发展，水位测量计已经从普通型对讲发展到智能化，而且水位测量计的功能日益趋向于完善，然而水位测量计的许多相关理论与技术仍在不断发展。水位测量计是近年来开发的一项新技术，它是传感器、硬件、软件等几项技术紧密结合的产物，作为锅炉控制装置，其主要任务是保证水罐的安全、稳定、经济的运行，减轻工作人员的劳动强度。采用单片机，能对锅炉进行自动检测、自动控制等多项功能。由于我国水位测量操作水平落后，工作人员过多，但是现在水位测量计为水位控制开辟了广阔的前景。 水位测量计，它的作用是观测和控制容器内的介质多少量，通过液面的高度来掌握体积的多少，从而达到防止超装和掌握存液数量的目的。对水位测量计研究，有利于满足人们日益增长的物质需求，通过将科学技术应用到水位控制上从而使得人们真正体会到科技的发展给自己的现实生活所带来的方便和舒适。关键词：单片机 水位 传感器Abstract：Along with the computer technology and Modern Communication Technologys rapidly expand, the water level survey meter already to said from the popular type develops the intellectualization, moreover the water level survey meters function tends to day by day the consummation, however water level survey meters many correlation theories and the technology unceasingly were still developing. The water level survey meter is a new technology which the recent years developed, it was the sensor, the hardware, the software and so on several technical close union product, as the boiler control installment, its primary mission was guaranteed that watering cans security, stable, economical movement, reduced staffs labor intensity. Uses the monolithic integrated circuit, can carry on the automatic detection, the automatic control to the boiler and so on many functions. Because our country water level survey operational level is backward, the staff are excessively many, but the present water level survey meter opened the broad prospect for the water monitor. The water level survey meter, its function is in the observation and the control vessels medium are much few, grasps the volume highly through the liquid level how many, thus achieves prevents the ultra attire and grasps saves the fluid quantity the goal. To the water level survey meter research, is advantageous satisfies the material needs which the people grow day by day, through applies the science and technology in the water monitor, thus causes the people to realize truly the science and technology the development convenient which and the comfort brings for own real life.Keywords:Monolithic integrated circuit Water level Sensor 目 录1 引言11.1 选题的目的意义11.2 应解决的主要问题11.3 国内外发展现状12 设计方案的确定33 硬件设计53.1 传感器的选择53.1.1 传感器的概述53.1.2 传感器类别的选择63.1.3 传感器型号的选择83.2 A/D转换器的选择113.2.1 A/D转换器的主要技术指标113.2.2 A/D转换器的类别的选择123.2.3 A/D转换器型号的选择133.2.4 ADC0809芯片的引脚功能153.3 单片机选择193.3.1 单片机的简介193.3.2 8051芯片引脚203.3.3 存储器223.4 复位电路和时钟电路的设计243.4.1 复位电路设计243.4.2时钟电路选择253.5 报警电路设计263.6 控制电路的设计273.7 键盘显示电路设计273.7.1 键盘电路简介273.7.2 键盘电路的分类283.7.3 8155的结构与引脚293.7.4 矩阵式键盘电路简介303.8 显示电路设计313.8.1 显示器件的选择313.8.2 驱动芯片的选择313.8.3 MC14499芯片简介323.8.4 LED驱动芯片MC14499343.9 集成稳压器电路353.9.1 集成稳压器电路简介353.9.2 W7805芯片简介353.10 电源监控器件364 软件设计384.1 程序模块384.2 程序流程图384.2.1 主程序流程图384.2.2 A/D0809转换程序流程394.2.3 键盘扫描子程序394.2.4 键盘显示子程序的设计41总结42参考文献43致 谢44附录A45附录B46I河南城建学院本科毕业设计（论文） 引言1 引言1.1 选题的目的意义随着计算机技术和现代通信技术的迅速发展，水位测量计已经从普通型对讲发展到智能化，而且水位测量计的功能日益趋向于完善，然而水位测量计的许多相关理论与技术仍在不断发展。本次设计的就是水位测量计研究的一个课题。水位计也叫“液位计”或“液面计”。因锅炉里的水在高温时汽化供暖，水和汽的损耗较大，要不断地补充水，使锅炉里的水位保持一定的高度，水位过低，锅炉就有爆炸的危险。为了随时了解锅炉内的水位，在锅炉上都装有水位计，水位计和锅炉构成一个连通器。常用的有玻璃液位计、压强液位计、浮标液位计、电容液位计及电阻液位计等。在高温和高压下，也可采用同位素液位计。 水位计产品多种多样，其中以玻璃管液位计和玻璃板液位计使用的最多，玻璃管液位计又因材质的不同分为普通玻璃管液位计和石英玻璃管液位计，二者是有区别的。本人之选题水位测量计，具有如下目的意义：通过查阅资料可以了解当前行业前沿的水位测量计技术及产品发展状况。培养自己将所学的知识与现实相联系的能力。水位测量计，它的作用是观测和控制容器内的介质多少量，通过液面的高度来掌握体积的多少，从而达到防止超装和掌握存液数量的目的。对水位测量计研究，有利于满足人们日益增长的物质需求，通过将科学技术应用到水位控制上从而使得人们真正体会到科技的发展给自己的现实生活所带来的方便和舒适。1.2 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。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。对整个电路有一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。1.3 国内外发展现状2009-2010年中国容器液位测量计产业专题调查分析报告中指出中国容器液位测量计市场分析报告立足于容器液位测量计市场发展现状分析，通过对容器液位测量计行业环境、容器液位测量计产业链、容器液位测量计市场供需、容器液位测量计价格、容器液位测量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测量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测量计未来的市场发展趋势，单位还对容器液位测量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ROSEMOUNT、德国E+H、日本横河YOKOGAWA、德国西门子SIEMENS、瑞士ABB、德国VEGA 。这些只是常用而较热门的品牌。河南城建学院本科毕业设计（论文） 设计方案的确定2 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2.1所示，图中各单元的功能如下：被测物理量传感器放大，整形，滤波A/D转换器单片机控制设备显示设备报警设备变送器2.1 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，所以是系统中一个重要的部件。放大，整形，滤波：传感器的输出信号一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。A/D转换器：实现将模拟量转换成数字量，常用