下图是水塔水位控制原理图。图中虚线表示允许水位变化的上下限。在正常情况下,应保持水位在虚线范围之内,为此,在水塔的不同高度安装固定不动的三根金属棒,以感知水位变化情况。其中A棒处于下限水位以下,C棒处于上限水位,B棒在下限水位处。A棒接+5V电源,B棒、C棒各通过一个

  水塔由电机带动水泵供水,单片机控制电机转动以达到对水位控制的目的。供水时,水位上升,当达到上限时,由于水的导电作用,B棒、C棒连通+5V电源,因此,b、c两端均为高电平“1”状态。这时,应停止电机和水泵的工作,不再给水塔供水。

  当水位降到下限时,B棒、C棒都不能与A棒导通,因此,b、c两端均为“0”状态。这时,应启动电机,带动水泵工作,给水塔供水。

  当水位处于上下限之间时,B棒与A棒导通,因C棒不能与A棒导通,b端为“1”状态,c端为“0”状态。这时无论是电机已在带动水泵给水塔加水,水位在不断上升,还是电机没有工作,用水使水位在不断下降,都应维持原有的工作状态。

  见下图,电路工作原理:当水位信号P1.1=0,Pl.0=0时,8051单片机Pl.2脚输出也为0,使继电器动作,电机动转加水;当P1.1=0,P1.O=1时,P1.2脚维持原状不变,电机维持原来的状态;当P1.1=1,P1.O=0时,Pl.3脚输出为O,同时驱动和压电蜂鸣器,提供供水系统故障指示和故障报警,同时P1.2脚输出为1,立即关掉电机电源,等待技术人员来修理;当P1.1=1,P1.0=1时,Pl.2=1,电机停转。

  1.本电路使用光电耦合器件去控制电机工作,同时采用声、光两种故障报警系统,从而提高了控制的可靠性和系统的安全性。

  2.充分发挥软、硬件相结合的优势,使电路更简单,元器件更少,便于检修和维护。

  利用8051单片机实现供水系统控制自动化,比起机械控制、人工直接参与控制的系统更加安全、可靠、方便。由于目前单片机市场51系列占主导地位,价格性能比较高,利用8051单片机实现供水系统控制自动化,应用前景广阔。将本文水位控制实例的硬件电路和软编程部分,根据不同的需要,稍作改动,就可用于水井、水塔、锅炉、卫生间冲水和太阳能热水器等其他贮水装置中。

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