基于单片机的液位控制系统.doc
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2023-07-06
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第一章 绪 论
1.1 课题背景
随着计算机技术、测量技术和控制技术的高速发展，越来越多的先进测量控制设
备、技术和方法在自动测量控制领域中得到了广泛的应用。单片机以其自身的特点，
已广泛应用于智能仪表、工业控制、家用电器、电子玩具等各个领域。本课题适应了
这种发展趋势，将单片机应用于液位自动控制系统中，并能实现自动报警、自动控制。
液位的测量广泛应用于太阳能热水器，工业锅炉控制，农用机水箱等。液位控制对工
农业生产、医疗监护等都有着重要的意义。
液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，在工业生产的各个领域都有广泛
应用。在工业生产中，有许多需要对容器内的介质进行液位控制的地方，使其高精度
的保持在给定的数值。液位控制一般指对某一液位进行调节控制，使其达到所要要求
的精度。液体的液位控制是近年来新开发的一项新的技术，它是自动控制、微型计算
机软件、硬件等几项技术紧密结合的产物，工业作业采用的是微机控制和原有的仪表
控制，微机控制的优势有很多，如：
（1）集中而直接的显示各运行参数和液位状态。
（2）具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员
在监控计算机上能够依据控制效果及时修正运行参数，能够有效减少人的疲劳与失误，
从而提高生产过程的安全性与实时性。
（3）在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值，并可以修改
系统控制参数，方便的改变液位上、下限。
本设计以水塔供水为模型，鉴于单片机液位控制装置的重复性好、功耗低、测量
准确、使用寿命长等特点，设计以单片机为基础的液位控制系统，具有实时液位测量
监控数据处理等功能。
1.2 单片机简介
单片微型机简称单片机，是一种集成的电路芯片，是采用超大规模集成电路的技
术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU（Central Processing Unit）、只读存储器
ROM（Read Only Memory）、随机存储器 RAM（Random Access Memory）、中断系统和多
种 I/O 口、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟
多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系
统。单片机是嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写 MCU
表示单片机，最早是被用在工业控制领域。
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