本设计任务书主要针对基于MCS-51系列单片机的水位控制系统,旨在让学生通过实践学习单片机应用系统的设计方法和规范,提升文件检索、数据手册查找、Protel软件使用以及设计文档整理能力。系统核心目标是设计一个具备自动化功能的水位控制系统,包括以下关键特性:
1. **系统构成与功能**:
- 采用单片机作为控制核心,实现水位的自动检测与控制。
- 设计六区间式水位显示,直观展示水位状态。
- 具备全自动进水功能,根据设定的水位阈值进行补水。
- 水位过高或过低时,系统将发出报警,并能延时恢复报警声音,提高响应效率。
- 配有故障检测功能,包括水位传感器故障,可及时报警并提示用户。
2. **硬件设计**:
- 单片机最小系统电路设计,确保基本运行环境。
- 选择适合的水位检测传感器,用于实时测量水位变化。
- 稳压电路确保电源稳定,保护单片机和电子元件。
- 光报警电路设计,清晰传达水位状态。
- 介绍并整合水泵、继电器等执行机构,控制加水流程。
- 电源电路安全可靠,考虑电源管理。
- 应用看门狗技术,防止系统运行异常。
3. **软件设计**:
- 提供系统总原理图,展示各部分之间的连接与功能关系。
- 编写系统程序清单,实现控制算法和逻辑。
4. **设计目标与背景**:
- 目标是解决传统人工加水方式的不便,通过自动化系统减少居民用水困扰。
- 设计初衷是为了提高住宅小区的供水便利性和管理效率。
5. **课程要求与参考资料**:
- 学生需熟练掌握相关理论知识,如单片微型计算机原理,参考张毅坤等人的教材。
- 课程作业需在规定时间内完成,并提交指导教师和课程负责人的审批。
总结部分会回顾整个设计过程,强调所学到的技术和实际操作经验,同时列出参考文献,以及可能的附录材料,如设计图纸和实验记录等。通过这个项目,学生不仅能深化对单片机的理解,还能提升实践能力和问题解决能力。