AT89C52 单片机液位检测系统
本文介绍了一种以AT89C52单片机为核心的液位检测系统，实现了对变化的液位进行高精度体积测量的目的。本系统的检测原理基于积测量原理，通过红外光电传感器检测液体表面的位置，利用步进电机和螺杆来实现液位的精准测量。该系统的硬件电路组成包括红外光电传感器、输入电路、时钟电路、复位电路、显示电路、步进电机及驱动电路、单片机实时处理与控制电路等。其基本工作原理是：红外光电传感器检测到的信号经过信号处理电路后，发送给单片机进行判断和计算处理，接着发出控制指令，控制步进电机工作，完成对变化液位的检测与跟踪。
一、 积测量原理
积测量原理是基于量筒的容积是确定的，且制作均匀，那么一定体积的液体在量筒内对应的高度也是一定的。传感器与螺杆是相互耦合的，螺杆的顶端与步进电机的中轴是直接相连的，步进电机每走一步，螺杆就跟着转一个小角度。因此，在电机步距和螺杆螺距一定的情况下，量筒的单位高度与电机步数成正比关系。于是，可将量筒内液体的体积直接转换成电机的步进数，即电机每走一步所代表的液体的体积是多少毫升。
二、 硬件电路组成及原理
本系统的硬件电路组成包括红外光电传感器、输入电路、时钟电路、复位电路、显示电路、步进电机及驱动电路、单片机实时处理与控制电路等。红外光电传感器是由红外发射二极管和敏感三极管组成，红外发射二极管发出的红外光的波长和敏感三极管的受光波长相同或相近。当发射管和接受管之间没有障碍物时，敏感三极管由于收到红外光信号而导通，电路输出电平为低电平；当发射管和接受管之间有障碍物挡住时，敏感三极管由于收不到红外光信号而截止，电路输出电平为高电平。
三、 步进电机及驱动电路
步进电机是本系统的核心组件之一，它通过电机步进来实现液位的精准测量。步进电机的电源大多是采用单极性直流电，通过对步进电机的各相绕组按恰当的时序方式通电，就可使其执行步进转动。本系统所用电机为四相电机，当两相绕组通电时，相应的两个磁极就分别形成N-S极，产生磁场，并与转子形成磁路。在磁场的作用下，转子将转动一定的角度，使转子齿与定子齿对齐，从而使步进电机向前“走”一步。
四、 单片机实时处理与控制电路
单片机是本系统的控制中心，它对红外光电传感器检测到的信号进行判断和计算处理，接着发出控制指令，控制步进电机工作，完成对变化液位的检测与跟踪。单片机的实时处理与控制电路主要包括时钟电路、复位电路、显示电路等。
本文介绍了一种以AT89C52单片机为核心的液位检测系统，实现了对变化的液位进行高精度体积测量的目的。该系统具有高精度、实时性强、抗干扰能力强等特点，适用于自动蒸馏测控系统中对液位的检测与跟踪控制。
