基于單片機的水位控制系統(tǒng)
摘要 為了實現(xiàn)對容器內水位的精確控制,提出采用AT89S52作為主控芯片,24位高精度A/D轉換芯片HX711處理稱重傳感器輸出微弱電壓信號的變化,并將其轉換為數(shù)字信號,通過軟件將ADHX711轉換后的數(shù)字信號換算成相應的水位值顯示在液晶屏12864上。測試結果顯示,水位顯示值與實際值誤差≤0.2 mm,設定水位值與實際值誤差≤0.4 mm。實驗結果表明,該系統(tǒng)測試穩(wěn)定性好、精度高。
關鍵詞 水位控制;AT89S52;ADHX711;微弱信號
隨著水箱在現(xiàn)代生活中的廣泛應用,如生活用水儲備、太陽能熱水器儲水設備等,若采用人工控制,不僅效率低、操作繁瑣,且易造成“空箱”、“溢水”等現(xiàn)象?;诖?,文中利用單片機設計一款主從式水位控制系統(tǒng),從機是水位控制器,主機能通過串行通信口對從機進行遠程控制,同時可對從機的水位給定值和當前水位值進行讀取與顯示,也可對從機的水位給定值進行遠程修改。
1 單片機水位控制系統(tǒng)的工作原理
系統(tǒng)采用AT89S52單片機作為主、從機的控制芯片,24位高精度A/D轉換芯片Hx711處理稱重傳感器輸出微弱電壓信號的變化,將其轉換為數(shù)字信號,通過軟件將ADHX711轉換后的數(shù)字信號換算成相應的水位值顯示在液晶屏12864上。水位控制裝置如圖1所示,水位控制系統(tǒng)如圖2所示。
系統(tǒng)采用刻度尺作為實際值的測量工具;主機按鍵模塊的作用是設定水箱水位;主機顯示模塊顯示水泵狀態(tài)及水箱水位值、當前水位值;串口模塊傳輸數(shù)據(jù)及控制信號;從機顯示模塊顯示狀態(tài)與主機顯示模塊一致。
2 系統(tǒng)測試
根據(jù)圖1水位控制裝置及圖2水位控制系統(tǒng)框圖設計并制作了一款主從式水位控制系統(tǒng)。采用本系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)測試,測試結果如表1所示。
從表1可看出,設定的水位值、水位顯示值均與實際水位值之間存在一定誤差,主要原因為:(1)系統(tǒng)所使用的刻度尺不是高精度標尺,本身存在一定的誤差。(2)人眼在分辨微小距離時存在視覺偶然誤差。(3)在程序中,芯片在處理浮點數(shù)據(jù)時存在計算誤差。
3 結束語
系統(tǒng)采用AT89S52單片機作為主控芯片,24位高精度A/D轉換芯片HX711處理稱重傳感器輸出的微弱電壓信號的變化,獲得了良好的效果。測試結果顯示,水位顯示值與實際值誤差≤0.2 mm,設定水位值與實際值誤差≤0.4 mm。結果表明,該系統(tǒng)測試穩(wěn)定性好、精度高、成本低,在水位自動控制技術中具有一定的應用價值。