液位自动检测装置

液位自动检测装置摘要：此方案设计了一个可以实现水位检测的系统。该系统包括了液位的检测、检测 数据的处理、数据显示、键盘控制等四个部分。采用ATmegal6、LM311、L298N、DS1302 等进行设计。通过步进电机带动探针，能实时检测到液位的高度。并能用键盘设定水位限 值，超出限值时能做出报警警示。关键词：ATmegal6步进电机 探针Level automatic detection devicesAbstract: This design can achieve a level detection system. The system includes a level of analysis, data processing, data show that the keyboard control of four parts. By L298N, ATmegal6, design. Through the stepper motor driven probe, real-time detection to the high level. And the water level can use the keyboard set limits, beyond the limits can be made when the police warning.Key words： ATmegal6 stepper motor probe1、设计要求设计并制作一个水位监测装置，示意图如图（1.1）所示（容器可用2.0升2. 25升可 乐瓶制作）。图L1液位检测装置图1.1基本要求（1）显示器能实时显示当前液位高度，液位显示误差不超过±0. 5cm。（2）通过键盘可以设定容器里的液位检测和超限报警范围（3-25cm内的任意值）。（3）当液位超过报警范围时，能通过声光报警。1.2发挥部分（1）日期和时间显示功能。（2）通过健盘控制，可以将液位超限报警范围值和当前液位值和当前时间保存下来。2、任务分析2.1、 液位传感器检测液位在本设计中要对液面进行实时测量，把检测到的数据送到处理器进行处理显示在LCD 上，并且能通过键盘设置液面的报警上下限，当超过范围时能通过声光报警。还要有掉电 保存设置的值和保存一些当前的液面和时间的数据。2.2、 数据处理本设计的数据有来自传感器的数据、键盘的数据、显示器上的数据。要对这些数据进 行处理则需一个稳定可靠的处理器。保证数据处理的稳定性、可靠性、及时性。2.3、 数值、时间显示在显示器上需要对检测的数据进行实时显示，同时加多日期和时间显示。显示数据需 有较好的人机对话界面。3、方案选择液位传感器方案选择方案一：利用液体之间的电容特性，跟电阻发生RC振荡。通过RC之间的振荡频率与 液面之间的高度成线性关系，测得液体的高度。但要液体的电容特性变化不定，误差大，电阻的阻值改变会影响振荡频率，如果电阻的参数不稳定，着调试就很困难，而且误差会 增大。方案二：利用水的导电性，用一个探针和电压比较器组成传感器。当探针在液面上时 两个探针不导通，当在液体时两探针导通。然后通过电压比较器把两个信号进行放大。利 用两个不同的电平状态控制步进电机正向转动和反向转动，让步进电机带动探针，进行水 位探测。通过比较，方案二虽然比较复杂，但比起电容振荡测量，电机探测干扰小，精确度高, 也容易控制。因此我们决定用方案二。4、设计方案的实施，单元电路的设计4. 1、系统框图本系统以ATMEGA 16作为主控芯片。LM3U电压比较器对水位进行信号采样。L298N 用来驱动步进电机。采用DS1302实时时钟芯片产生日期和时间。用1602液晶模块显示时 间、当前液位、上限、下限值。用蜂鸣器和发光二极管作为报警标志。其系统框图如图 4. 1所示LM311电压比较器 DS1302时间模块单片机L298N步进电机驱动ATMEGA16 LCD 1602显示模块键盘输入蜂鸣器、高亮发光二极管图4. 1系统框图4.2单元电路原理与设计4. 2.1单片机系统Atmegal6MCU 介绍系统的控制核心Atmegal6单片机，是Atmel公司推出的基于AVR RICS低功耗CMOS 8 位高性能单片机，采用的是Harvard结构。由于Atmegal6单片机运算速度快、内部资源 丰富等诸多优点，故本设计选用它作为控制核心。图4. 2为其引脚排列图。Atmegal6系统 图如图4. 3所示。图4. 2 Atmegal6引脚排列图感谢您的阅读，祝您生活愉快。