基本信息
- 项目名称：
- 水塔水位智能化控制装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 目前,我国水资源已经相当紧缺,如何节约用水已成为电子制作者设计制作的焦点。本项目采用单片机智能控制克服了用模拟电路控制带来的，控制性能不稳定性，庞大的电路。通用了89C51单片机芯片来完成自动控制水塔水位与模式转换，通过三种模式控制水塔抽水工作。
- 详细介绍：
- 本次设计中，采用了89C51单片机芯片来完成自动控制水塔水位与模式转换，通过三种模式控制水塔抽水工作：为了获取水塔水位变化信息，我们在水塔的不同高度安装了六根金属棒，以感知水位的变化情况，其中B棒处于下限水位，G棒处于上限水位，A棒位于B棒之下。A棒接+5V的电压，B棒、C棒、D棒、E棒、F棒、G棒通过一个电阻同地连接，同时送到下一级集成运放，放大信号。 水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转达动以达到对换水位的控制目的。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、D棒、E棒、F棒、G棒接通+5V电源。因此，B，C，D，E，F，G六端为状态“1”时，这时应停止电机和水泵的工作，停止供水。当水位开始下降时，计时四分钟后检测P1.1（即F棒）是否为“0”（即两点下降时间在四分钟之内），单片机进入模式3（提前模式）于E棒做为水位的最低点。当水位下降到F时，G棒与F棒不能与A通电，因此G、F两端均为“0”，这时应起动电机工作，给水塔供水。若水位下降速度大于抽水速度(即快速下降到C棒) 时,发出低水位报警。 如果水位在G与E虚线内时，单片机进入模式2（加速模式）即以E点作为最低水位点，当水位下降到下限时，F棒与E棒不能与A通电，因此F、E两端均为“0”，这时应起动电机工作，给水塔供水。若水位下降速度大于抽水速度(即快速下降到B棒) 时,发出低水位报警。 如果水位在D与E虚线内时，单片机进入模式1（正常模式）即以D点作为最低水位点，当水位下降到下限时，F棒与D棒不能与A通电，因此F、D两端均为“0”，这时应起动电机给水塔供水。若水位下降速度大于抽水速度(即快速下降到B棒) 时，发出低水位报警。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 某些地方居民自己都在楼顶上安装水箱,而很多企业在生产、加工过程中要用到江(河)水,也要建立自己的水塔。这些水塔的上水大部分都是由人工控制,在很多时候人们把闸刀打开后去干别的事,忘了电动机在给水塔上水,水塔水满后电机还继续工作造成很大资源浪费。而且人也难以得出水位具体上升到水塔的什么位置,经常是水满出后才知道。所以设计出一种自动化上水系统是很经济价值和社会意义的。本设计主要提倡于电路简单易用且成本低的原则，因此采用了89C51单片机作为主要的控制芯片，水位采样使用运输放大器74LS 324完成。
科学性、先进性
- 传统的水位控制器采用简单的上下限控制抽水动作，无法用水量进行提前处理，对于出水情况也无法做出检查判断，用电子线路很难实定时功能，更不能实现定时扫描电路，只能完成些简单的水位控制，加上本设计要采用三个模式的自动选择，使的电路变的更复杂。本设计采用单片机控制的三种模式工作设计及出水检测就能很好解决这些问题。
获奖情况及鉴定结果
- 在2010年湄洲湾职业技术学院技能节比赛中荣获电子应用设计一等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 自动上水控制器能够方便农村居民和企业的用水，实现无人操作；而且具有一定的安全性和可靠性，能够提高用水效率和节约水资源。水位控制的单片机装置，能更充分体现出它的价值。传统采用浮球开关控制抽水机有很大的局限性，单单浮球开关就要二三十元，而我们的设计材料成本也就两个浮球开关的价格，但效果远远要好得多！
同类课题研究水平概述
- 当前,我国的一般抽水控制由人工控制、或者采用浮球开关、或者模拟电路或者小型PLC实现抽水控制，存在功能简单、无防止干抽、抽水控制不够精确、成本高等等问题。 本设计中，采用了89C51单片机芯片来完成自动控制水塔水位与模式转换，通过三种模式控制水塔抽水工作，不仅控制准确并有一定的保护功能且成本低廉：为了获取水塔水位变化信息，我们在水塔的不同高度安装了六根金属棒，以感知水位的变化情况，其中B棒处于下限水位，G棒处于上限水位，A棒位于B棒之下。A棒接+5V的电压，B棒、C棒、D棒、E棒、F棒、G棒通过一个电阻同地连接，同时送到下一级集成运放，同时结合出水信号实现多模式工作。
