使用8051微控制器的水位控制器

使用8051單片機的水位控制器項目將有助于通過感應(yīng)水箱中的水位來自動控制水馬達。這篇文章解釋了如何檢測和控制高架水箱或任何其他容器中的水位。該系統(tǒng)監(jiān)測水箱的水位，并在水箱空了的時候自動打開電機。

當(dāng)高架水箱或容器是滿的時候，電機就會關(guān)閉。這里，水箱的水位在LCD（液晶顯示器）上顯示。使用這個系統(tǒng)，我們可以避免水的溢出。

在前面的文章中，我們已經(jīng)看到了水位指示器電路如何使用AVR微控制器工作。但是，在這里我們設(shè)計的電路是用來檢測和控制高架水箱的水位的，使用8051單片機。

在這個系統(tǒng)中，水的感應(yīng)可以通過使用一組4根導(dǎo)線來完成，這些導(dǎo)線被放置在水箱的不同位置。直流電源探頭被放置在水箱底部。

使用8051電路的水位控制器原理

這個系統(tǒng)主要是根據(jù) "水能導(dǎo)電 "的原理工作。浸入水箱的四根導(dǎo)線將顯示不同的水位。根據(jù)這些導(dǎo)線的輸出，微控制器在LCD上顯示水位，并控制電機。

最初，當(dāng)水箱是空的，LCD會顯示LOW的信息，馬達自動運行。當(dāng)水位達到一半時，LCD顯示HALF，電機仍然運行。

當(dāng)水箱滿時，LCD顯示滿，馬達自動停止。同樣，當(dāng)水箱中的水位變低時，馬達就會運行。

使用8051單片機的水位控制器電路圖

使用8051單片機的水位控制器所需元件 

AT89C51微控制器（或任何基于8051的微控制器）。

8051編程器（編程板）

11.0592 MHz 石英晶體

2 x 33pF 電容

2 x 10KΩ 電阻器 (1/4 瓦)

10μF電容

按鈕

1KΩ x 8 電阻器包（用于拉升）

16 x 2 LCD 顯示器

5V 繼電器

4個2N2222（NPN）晶體管

直流電動機（用于演示）

10KΩ 電位器

1N4007 PN結(jié)二極管

編程電纜

連接線

電源

Keil μVision IDE

Willar軟件（用于刻錄代碼）

Proteus (用于電路圖)

如何用8051單片機設(shè)計水位控制器的電路？

使用8051單片機的水位控制器項目的核心是AT89C51單片機。水位探頭通過晶體管連接到P0.0、P0.1和P0.2（它們通過相應(yīng)的限流電阻連接到晶體管的基極）。P0.0為低電平，P0.1為半電平，P0.2為高電平。

晶體管的集電極端子連接到VCC，發(fā)射極端子連接到PORT0端子（P0.0、P0.1和P0.2）。

微控制器的端口1連接到LCD的數(shù)據(jù)引腳，LCD顯示屏的控制引腳RS、RW和EN分別連接到P3.6、GND和P3.7。

為了演示，我們使用了一個簡單的直流電動機泵。它與繼電器相連，繼電器的輸入是通過一個晶體管從P0.7輸入的。  

水位控制器電路的算法 

首先配置控制器的引腳P0.0、P0.1和P0.2作為輸入，P0.7作為輸出。

現(xiàn)在，初始化LCD。

不斷地檢查水位輸入引腳P0.0、P0.1和P0.2

如果所有的引腳都是低電平，那么在LCD上顯示水箱為 "空"，并使P0.7引腳為高電平以自動運行電機。

如果水位低，即P0.0為高電平，則顯示水位為 "LOW "并繼續(xù)運行電機。 

P0.1引腳上的高電平脈沖表明水位已經(jīng)達到一半。所以，在LCD上顯示同樣的內(nèi)容，并正常運行電機。

如果P0.2為高電平，那么水箱中的水位就是滿的。

現(xiàn)在，使P0.7腳為低電平，以自動關(guān)閉電機。

下載項目代碼

如何使用8051單片機來操作水位控制器電路？

首先，在Keil μVision IDE中編寫水位控制器的程序并生成.hex文件。

使用外部編程器和Willar軟件將程序（.hex文件）刻錄到微控制器上。

現(xiàn)在按照電路圖的要求進行連接。

在給出連接時，確保交流和直流電源之間沒有共同的連接（如果你使用的是交流電機）。

將4根水位指示線放入小水箱中（3根探針用于三個不同的水位，第四根用于公共供水）。

接通電源?，F(xiàn)在，電機將自動運行，因為水箱中沒有水。(即使水位很低，它也會開啟）。

現(xiàn)在倒水，當(dāng)水達到低水位時，LCD顯示低水位。

對于中間水位，LCD上將顯示HALF。

如果你仍然倒水，那么水位達到滿的時候，LCD顯示滿，同時電機也會自動關(guān)閉。

關(guān)掉電機電源和電路板電源。

了解如何將7段顯示器與8051微控制器連接起來。

水位控制器電路的優(yōu)點

由于該系統(tǒng)根據(jù)水位自動控制馬達，因此減少了人力的付出。

該系統(tǒng)消耗的電力較少。

簡單且更可靠。

使用8051的水位控制器電路的應(yīng)用

用于人工監(jiān)測有困難的大型建筑中。

在工業(yè)中用于自動控制液位。