单片机实验——水塔自动抽水系统设计（基于Proteus仿真）

• 实验内容及要求

自来水供水是现代生活的一大特点，水塔作为储水装置是自来水系统必不可少的重要设施，让水塔保持一定的水量是自来水不断供的必要条件，本设计模拟自来水系统中水塔的自动抽水机制，设计分为控制系统和虚拟水塔两部分，参考电路如下：

设计要求：

1. 虚拟水塔模拟水塔的功能，水塔水量低于一定值时，发信息给控制系统，控制系统启动抽水机住水塔注水，注放水指示灯点亮，数码管显示当前水塔中的水量，当水量高于一定值时，向控制系统发出水满信号，控制系统停止抽水机运转。水塔设有两个阀门，每个阀门可以单独放水，水位低向控制系统发出抽水信号，相应的指灯显示当前水塔状态。
2. 控制系统设自动抽水和手动抽水两种模式，自动抽水依据水塔发出的信号启动或停止抽水，手面模式是通于手动开关进行启动或停止抽水。
3. 利用C51设计程序完成以上功能，上述电路仅供参考，可自行创新设计。
4. 在keil中利用C51进行程序设计，利用ptotues设计电路并进行仿真。
5. 控制系统使用单片机的中断机制。

• 涉及的主要知识点

1. 51单片机的中断系统。
2. 7段数据管的编码与显示原理。
3. Keil及protues软件的使用。

• 提示及预备知识

1. 水塔水满或水空时，利用I/O引脚向控制系统发出负脉冲作为中断源，控制系统根据不同的中断源，作出启动或停止抽水动作。
2. 抽水机用直流电机模拟，通过I/O引脚控制MOS管驱动直流电机。
3. 参考流程图如下:

1. 控制系统

1. 虚拟水塔

实验图纸如下：

部分代码：

# include<reg52.h>
# define empty 1
# define full 10
 
sbit Lful = P1^0;
sbit Lemp = P1^1;
sbit pour = P1^2;
sbit star = P1^3;
sbit stop = P1^4;
sbit k1 = P1^5;		//放水阀门1
sbit k2 = P1^6;		//放水阀门2
sbit pump = P1^7;
char mod[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,	  //led字模
						  0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x58,0x5e,0x79,0x71};
 
void delay(unsigned int time)   //延时time ms
{
    unsigned char a,b;
    for(;time>0;time--)
        for(b=142;b>0;b--)
            for(a=2;a>0;a--);
}
 
void display(char water)
{
	char shi,ge;
	shi = water/10;
	ge = water%10;
	P2 = mod[shi];
	P0 = mod[ge];
}
 
void main()
{
	char water=5;
	Lful=Lemp=pour=0;
	display(water);
 
	while(1)
	{
		pump = 1;	//读取前先置1
		if(pump == 1)
		{
			delay(300);
			water++;
			display(water);
			
			if(water==full)
			{
				Lful=1;
				stop=0;
				delay(1);
				stop=1;
			}						
		}
		
		if(k1==0||k2==0)
		{
			delay(300);
			water--;
			display(water);
			
			if(water==empty)
			{
				Lemp=1;
				star=0;
				delay(1);
				star=1;
			}	
		}
	}
}

# include<reg52.h>
 
sbit man = P1^0;	//高阻态自动，低电频手动
sbit aut = P1^1;	//低电平手动抽水
sbit Lful = P1^2;
sbit Nful = P1^3;
sbit pump = P1^7;
char mod[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,	  //led字模
						  0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x58,0x5e,0x79,0x71};
 
void full() interrupt 0
{
	pump = 1;
	Nful = 1;
	Lful = 0;	
}
void empty() interrupt 2
{
//	pump = !pump;
	pump = 0;
	Lful = 1;
	Nful = 0;
}
 
void main()
{
	Lful=Nful=pump=0;
	IT0=IT1=EX0=EX1=EA=1;
	while(1)
	{
		if(aut==0)	//自动			
			{
				man = 1;
				if(man==0)	//打开
				{
					pump = 1;
					Nful = 1;
				}
				else	//¹Ø±Õ
					pump = 0;
			}
	}
}

部分运行结果：