8051单片机控制的水位控制器
基于8051单片机的水位控制器项目能够自动控制水电机，通过检测水箱中的水位实现。本文将介绍如何检测和控制水箱或其他容器中的水位。该系统能够监测水箱的水位，并在水箱为空时自动开启电机。
当水箱或容器满时，电机将被关闭。在此系统中，水箱的水位会在液晶显示器（LCD）上显示。通过该系统，我们可以避免水箱溢出。
我们之前已经讨论过使用AVR单片机的水位指示电路的工作原理。然而，在这里，我们设计了一个使用8051单片机自动检测和控制水箱水位的电路。
1.8051单片机控制的水位控制器电路原理
该系统主要基于“水能够导电”的原理。插入水箱中的四根导线将指示不同的水位。根据这些导线的输出，单片机将在LCD上显示水位，并控制电机。
当水箱为空时，LCD将显示“LOW”（低水位），电机将自动运行。当水位达到半满时，LCD将显示“HALF”（半满），电机继续运行。
当水箱满时，LCD显示“FULL”（满），电机将自动停止。当水箱水位再次变低时，电机将重新启动。
2.8051单片机控制的水位控制器电路图
3.8051单片机控制的水位控制器所需组件
- AT89C51单片机（或任何基于8051的单片机）
- 8051编程器（编程板）
- 11.0592 MHz石英晶体
- 2 × 33pF电容
- 2 × 10KΩ电阻（1/4瓦）
- 10µF电容
- 按钮
- 1KΩ × 8电阻包（用于上拉）
- 16 × 2 LCD显示屏
- 5V继电器
- 4 × 2N2222（NPN）晶体管
- 直流电机（用于演示）
- 10KΩ电位器
- 1N4007 PN结二极管
- 编程电缆
- 连接线
- 电源
- Keil µVision IDE
- Willar软件（用于烧录代码）
- Proteus（用于电路图）
4.如何设计8051单片机控制的水位控制器电路？
8051单片机控制的水位控制器项目的核心是AT89C51单片机。水位探针通过晶体管连接到P0.0、P0.1和P0.2（通过相应的 限流电阻连接到晶体管的基极）。P0.0用于低水位，P0.1用于半满水位，P0.2用于高水位。
晶体管的集电极连接到VCC，发射极连接到PORT0引脚（P0.0、P0.1和P0.2）。
单片机的PORT1连接到LCD的数据引脚，LCD显示屏的控制引脚RS、RW和EN分别连接到P3.6、GND和P3.7。
为了演示，我们使用了一个简单的直流电机泵。它连接到继电器，继电器的输入通过一个晶体管从P0.7引脚获取。
5.8051单片机控制的水位控制器电路算法
- 首先配置控制器引脚P0.0、P0.1和P0.2为输入，P0.7为输出。
- 初始化LCD。
- 持续检查水位输入引脚P0.0、P0.1和P0.2。
- 如果所有引脚均为低电平，则在LCD上显示“EMPTY”（空），并将P0.7引脚置为高电平以自动运行电机。
- 如果水位低，即P0.0为高电平，则在LCD上显示水位为“LOW”（低），并继续运行电机。
- P0.1上的高脉冲表示水位已达到半满。因此，在LCD上显示相同信息，并正常运行电机。
- 如果P0.2为高电平，则水箱中的水位为“FULL”（满）。
- 现在，将P0.7引脚置为低电平以自动关闭电机。
6.如何操作8051单片机控制的水位控制器电路？
- 首先，在Keil µVision IDE中编写水位控制器的程序，并生成.hex文件。
- 使用外部编程器和Willar软件将程序（.hex文件）烧录到单片机中。
- 按照电路图连接线路。
- 在连接时，请确保交流电和直流电之间没有共用连接（如果您使用的是交流电机）。
- 将4根水位指示导线放入小水箱中（3根探针用于三个不同的水位，第四根用于公共电源）。
- 接通电源。由于水箱中没有水，电机将自动运行（即使水位低，也会启动）。
- 倒入水，当水位达到低水位时，LCD显示“LOW”（低）。
- 当水位达到中等水平时，LCD将显示“HALF”（半满）。
- 如果继续倒水，水位达到满水位，LCD显示“FULL”（满），电机将自动关闭。
- 关闭电机电源和控制板电源。
7.8051单片机控制的水位控制器电路的优点
- 由于系统可以根据水位自动控制电机，减少了人力劳动。
- 该系统功耗低。
- 简单且可靠。
8.8051单片机控制的水位控制器的应用
- 用于大型建筑中，手动监测较为困难的场合。
- 用于工业中自动控制液体水平。