基于单片机与超声波的水位控制系统设计

"这篇毕业论文设计探讨了节水控制器的专业设计与研究，具体是关于水位控制器的制作。设计目标是创建一个能根据水位状态控制水泵工作的系统，具备四个水位检测点，并能应对水泵故障的情况。论文提到了三种设计方案，并选择了基于89C52单片机和超声波传感器的方案，该方案具有成本低、可靠性高和操作简便的特点。设计内容包括超声波测距电路和电机控制等单元电路设计。" 在毕业论文设计"节水控制器的专业设计与研究"中，主要关注的是如何构建一个高效且可靠的水位控制系统。设计任务要求控制器能够监控四个不同的水位（H1至H4），并根据这些水位的变化来控制两台10KW的水泵（M1和M2）启停。当水位低于H1时，两台水泵同时启动，当水位高于H4时，所有水泵停机。在H1至H3区间，M1关闭，而在H4至H2区间，M1重新开启。此外，系统还需要具备故障检测功能，确保在单个水泵故障时，另一台水泵能自动接手工作。 在方案设计阶段，论文提出了三种可能的实现方式。第一种方案依赖于浮球开关，但由于易受杂物影响，尤其是纤维杂物可能导致误操作，以及多浮球可能相缠绕的问题，这种方法的稳定性和寿命受到限制。第二种方案利用74LS147编码器电路，虽然实现起来相对简单，但硬件较多，组装复杂。第三种方案采用89C52单片机配合超声波传感器，该方案成本低、实现过程简单且可靠性较高，因此被选为最终设计方案。 论文详细描述了系统的主要组成部分，包括超声波测距电路和电机控制电路。超声波测距电路由发射和接收两个超声波传感器组成，它们利用38KHz的超声波信号进行距离测量。当发射的超声波遇到障碍物（水位）反弹回来时，接收器接收到反射信号，通过单片机停止计时，从而计算出水位的高度。此外，38KHz的脉冲产生电路也起到了关键作用，它为超声波传感器提供必要的工作信号。 整个设计强调了自动化控制和可靠性，旨在实现高效水资源管理，减少浪费，并确保在不同水位条件下的稳定运行。通过选择和实施基于单片机和超声波技术的方案，论文展示了一种创新且实用的节水控制器设计，为实际应用提供了理论和技术支持。