題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 水塔水位智能化控制裝置
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 目前,我國(guó)水資源已經(jīng)相當(dāng)緊缺,如何節(jié)約用水已成為電子制作者設(shè)計(jì)制作的焦點(diǎn)。本項(xiàng)目采用單片機(jī)智能控制克服了用模擬電路控制帶來(lái)的，控制性能不穩(wěn)定性，龐大的電路。通用了89C51單片機(jī)芯片來(lái)完成自動(dòng)控制水塔水位與模式轉(zhuǎn)換，通過(guò)三種模式控制水塔抽水工作。
- 詳細(xì)介紹：
- 本次設(shè)計(jì)中，采用了89C51單片機(jī)芯片來(lái)完成自動(dòng)控制水塔水位與模式轉(zhuǎn)換，通過(guò)三種模式控制水塔抽水工作：為了獲取水塔水位變化信息，我們?cè)谒牟煌叨劝惭b了六根金屬棒，以感知水位的變化情況，其中B棒處于下限水位，G棒處于上限水位，A棒位于B棒之下。A棒接+5V的電壓，B棒、C棒、D棒、E棒、F棒、G棒通過(guò)一個(gè)電阻同地連接，同時(shí)送到下一級(jí)集成運(yùn)放，放大信號(hào)。 水塔由電機(jī)帶動(dòng)水泵供水，單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)達(dá)動(dòng)以達(dá)到對(duì)換水位的控制目的。供水時(shí)，水位上升，當(dāng)達(dá)到上限時(shí)，由于水的導(dǎo)電作用，B棒、C棒、D棒、E棒、F棒、G棒接通+5V電源。因此，B，C，D，E，F(xiàn)，G六端為狀態(tài)“1”時(shí)，這時(shí)應(yīng)停止電機(jī)和水泵的工作，停止供水。當(dāng)水位開(kāi)始下降時(shí)，計(jì)時(shí)四分鐘后檢測(cè)P1.1（即F棒）是否為“0”（即兩點(diǎn)下降時(shí)間在四分鐘之內(nèi)），單片機(jī)進(jìn)入模式3（提前模式）于E棒做為水位的最低點(diǎn)。當(dāng)水位下降到F時(shí)，G棒與F棒不能與A通電，因此G、F兩端均為“0”，這時(shí)應(yīng)起動(dòng)電機(jī)工作，給水塔供水。若水位下降速度大于抽水速度(即快速下降到C棒) 時(shí),發(fā)出低水位報(bào)警。 如果水位在G與E虛線內(nèi)時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入模式2（加速模式）即以E點(diǎn)作為最低水位點(diǎn)，當(dāng)水位下降到下限時(shí)，F(xiàn)棒與E棒不能與A通電，因此F、E兩端均為“0”，這時(shí)應(yīng)起動(dòng)電機(jī)工作，給水塔供水。若水位下降速度大于抽水速度(即快速下降到B棒) 時(shí),發(fā)出低水位報(bào)警。 如果水位在D與E虛線內(nèi)時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入模式1（正常模式）即以D點(diǎn)作為最低水位點(diǎn)，當(dāng)水位下降到下限時(shí)，F(xiàn)棒與D棒不能與A通電，因此F、D兩端均為“0”，這時(shí)應(yīng)起動(dòng)電機(jī)給水塔供水。若水位下降速度大于抽水速度(即快速下降到B棒) 時(shí)，發(fā)出低水位報(bào)警。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 某些地方居民自己都在樓頂上安裝水箱,而很多企業(yè)在生產(chǎn)、加工過(guò)程中要用到江(河)水,也要建立自己的水塔。這些水塔的上水大部分都是由人工控制,在很多時(shí)候人們把閘刀打開(kāi)后去干別的事,忘了電動(dòng)機(jī)在給水塔上水,水塔水滿后電機(jī)還繼續(xù)工作造成很大資源浪費(fèi)。而且人也難以得出水位具體上升到水塔的什么位置,經(jīng)常是水滿出后才知道。所以設(shè)計(jì)出一種自動(dòng)化上水系統(tǒng)是很經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義的。本設(shè)計(jì)主要提倡于電路簡(jiǎn)單易用且成本低的原則，因此采用了89C51單片機(jī)作為主要的控制芯片，水位采樣使用運(yùn)輸放大器74LS 324完成。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 傳統(tǒng)的水位控制器采用簡(jiǎn)單的上下限控制抽水動(dòng)作，無(wú)法用水量進(jìn)行提前處理，對(duì)于出水情況也無(wú)法做出檢查判斷，用電子線路很難實(shí)定時(shí)功能，更不能實(shí)現(xiàn)定時(shí)掃描電路，只能完成些簡(jiǎn)單的水位控制，加上本設(shè)計(jì)要采用三個(gè)模式的自動(dòng)選擇，使的電路變的更復(fù)雜。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)控制的三種模式工作設(shè)計(jì)及出水檢測(cè)就能很好解決這些問(wèn)題。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 在2010年湄洲灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院技能節(jié)比賽中榮獲電子應(yīng)用設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 自動(dòng)上水控制器能夠方便農(nóng)村居民和企業(yè)的用水，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作；而且具有一定的安全性和可靠性，能夠提高用水效率和節(jié)約水資源。水位控制的單片機(jī)裝置，能更充分體現(xiàn)出它的價(jià)值。傳統(tǒng)采用浮球開(kāi)關(guān)控制抽水機(jī)有很大的局限性，單單浮球開(kāi)關(guān)就要二三十元，而我們的設(shè)計(jì)材料成本也就兩個(gè)浮球開(kāi)關(guān)的價(jià)格，但效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)要好得多！
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前,我國(guó)的一般抽水控制由人工控制、或者采用浮球開(kāi)關(guān)、或者模擬電路或者小型PLC實(shí)現(xiàn)抽水控制，存在功能簡(jiǎn)單、無(wú)防止干抽、抽水控制不夠精確、成本高等等問(wèn)題。 本設(shè)計(jì)中，采用了89C51單片機(jī)芯片來(lái)完成自動(dòng)控制水塔水位與模式轉(zhuǎn)換，通過(guò)三種模式控制水塔抽水工作，不僅控制準(zhǔn)確并有一定的保護(hù)功能且成本低廉：為了獲取水塔水位變化信息，我們?cè)谒牟煌叨劝惭b了六根金屬棒，以感知水位的變化情況，其中B棒處于下限水位，G棒處于上限水位，A棒位于B棒之下。A棒接+5V的電壓，B棒、C棒、D棒、E棒、F棒、G棒通過(guò)一個(gè)電阻同地連接，同時(shí)送到下一級(jí)集成運(yùn)放，同時(shí)結(jié)合出水信號(hào)實(shí)現(xiàn)多模式工作。
