基于单片机的水位检测与控制系统方案

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P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制） P1.5MOSI（在系统编程用） P1.6MISO（在系统编程用） P1.7SCK（在系统编程用）

P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写\时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR）时，P2口送出高八位地址。在这种用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX@RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写\时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作为STC89C51特殊功能（第二功能）使用，如下所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。

P3.0RXD（串行输入） P3.1TXD（串行输出） P3.2INT0(外部中断 0) P3.3INT0(外部中断 0) P3.4T0（定时器 0 外部输入） P3.5T1（定时器 1 外部输入） P3.WR(外部数据存储器写选通) P3.7RD(外部数据存储器写选通) 框图：

图7 中央处理器引脚图

3.10 继电器控制阀门模块

用一个较小的电流去控制较大的电流(如驱动阀门、高功率加热器件、机床等)，可以使用诸如继电器，晶体管和晶闸管几种类型。在线路结构上都采用了隔离措施。但各有其特点：继电器输出：开关速度低，负载能力大，适用于低频场合。晶体管输出：开关速度高，负载能力小，适用于高频场合。晶闸管输出：开关速度高，负载能力小，适

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用于高频场合。在这个设计中，只是用于驱动阀门而已，所以选择使用继电器，要求速度不用太高，负载也无需太大。继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件，是一种电子控制器件,通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流。 3.10.1 继电器工作原理

一般机械继电器有一组触点，4根引线，两个是常开的，两个是常闭的，中间一个共用。当控制端加电之后，线圈产生磁场，常开的闭合，常闭的断开，这样可以用小电压和电流控制大功率的设备，比较方便和安全。下图为直流无极继电器，当电流通过线圈时，铁芯吸动衔铁，使推杆向上移动，带动中簧片断开后接点，而与前接点闭合；当电源切断后，铁芯失磁，衔铁自行释放，使推杆下降，中簧片断开前接点，而与后接点闭合。继电器线圈没电时，铁芯失磁，簧片与后接触点闭合，使信号灯电路接通红灯，则红灯亮。如下图：

图 8 继电器断开时工作原理示意图

继电器线圈有电时，铁芯吸动衔铁，簧片与前接触点闭合，使信号灯电路接通绿灯，则绿灯亮。如下图：

图9 继电器接时工作原理示意图

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综合考虑,电子阀门工作时电流不大,形状闭合速度也要求不高,所以继电器的选择要求不高,只要市面上较易买到,价格合适,电流2A～10A右就可以了.这里我们选择的是HRS4H-S-DC5V就可以

3.11 水位检测系统的整体电路仿真图

图10 水位控制系统仿真图

4 软件设计 4.1 主程序工作流程图

在系统的硬件确定以后，功能完善的软件能够很好的指导和协调硬件的工作，可使系统发挥其最大的作用，并且便利以后的更新换代升级。一个完整的系统都离不开对系统状态的监控，为了更好的协调软件，硬件各个部分正常工作就必须对整个系统进行严密监控。

主程序如图3-1所示。系统开始工作时，由传感器检测出水位深度，送入单片机与设定值相比较。如果测量值高于上限值则发出警报并关闭水泵；如果测量值低于下限值则发出警报并启动水泵供水；如果测量值等于设定值则关闭水泵停止供水，并由显示水位值，否则启动水泵继续供水且显示水位值。

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开始 传感器测量 Y 报警提示 关闭水泵 测量值高于上限值 N Y 报警提示 启动水泵 N 测量值低于下限值 关闭水泵 停止供水 Y 测量值等于设定值 启动水泵继续供水 显示液位高度高度 结束

图11主程序设计

N

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