基于AVR單片機(jī)的伺服式液位計(jì)的研制
發(fā)布時(shí)間:2021-09-22 05:41
多功能伺服式液位計(jì)系統(tǒng)是順應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要,針對隨著各行業(yè)的快速發(fā)展,很多領(lǐng)域都對液位計(jì)的使用條件、測量精度以及性價(jià)比提出了越來越高的要求這一現(xiàn)狀,而設(shè)計(jì)出的一種智能化儀表。為實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)化液位測量,本文提出基于AVR單片機(jī)的伺服式液位計(jì)設(shè)計(jì)方案。該設(shè)計(jì)以Atmel公司生產(chǎn)的ATmega161為控制核心,結(jié)合使用霍爾傳感器、壓力傳感器,并配置高精度步進(jìn)電機(jī)和LCD顯示,為高精度測量提供了硬件保障。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)采取上、下位機(jī)的通信結(jié)構(gòu),利用RS232-485標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片及MAX485芯片使監(jiān)控終端PC與各個(gè)AVR單片機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信,實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)對整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控。不僅可以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對下位機(jī)的控制,而且還可以將下位機(jī)檢測數(shù)據(jù)傳給上位機(jī),進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、顯示、分析。為了進(jìn)一步提高測量精度,該系統(tǒng)基于浮力平衡原理結(jié)合了兩種液位測量方法,分別對液位進(jìn)行測量然后求其平均值,不僅提高測量精度,并為系統(tǒng)排錯(cuò)提供可靠依據(jù)。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)液位檢測原理明確、操作簡單易行、運(yùn)行穩(wěn)定可靠,在試運(yùn)行過程中達(dá)到了預(yù)期的液位檢測及控制效果。
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超聲波測位儀測量原理
磁離合器再通過軸與步進(jìn)電機(jī)相連接,軸上安裝有傘形齒輪,傘形齒輪與軸壓緊配合,步進(jìn)電機(jī)的軸上固定一個(gè)與傘形齒輪正交的小錐齒輪,小錐齒輪帶動(dòng)傘形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而使輪毅旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)浮子運(yùn)動(dòng),如圖2.3所示【’3’:U型支架步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)齒輪高精度沮度傳感器傳感器圖2.3伺服式液位計(jì)結(jié)構(gòu)框圖
ATmegal61很好的滿足了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。其主要性能參數(shù)[’“〕見附錄A。3.2.2下位機(jī)主控電路微處理器主控模塊電路原理圖如圖2.6所示,單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘由外部晶體振蕩器提供,選擇n.0592MHz的晶體振蕩器,并分別接于單片機(jī)的的外部晶體振蕩器輸入、輸出管腳XTALI和XTALZ;為了使系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定的工作,避免外界噪聲干擾而導(dǎo)致時(shí)鐘不準(zhǔn)或者死機(jī),在此選用30pF的電容與單片機(jī)芯片內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器的反饋回路構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路;單片機(jī)系統(tǒng)采用上電自動(dòng)復(fù)位方式,并采用由基本原件電容和電阻構(gòu)成復(fù)位電路,使單片機(jī)芯片在系統(tǒng)上電的瞬間復(fù)位引腳為低電平,由于電容需要充電并需要一定的過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]影響RS-485總線可靠性的因素[J]. 李良. 內(nèi)江科技. 2011(01)
[2]談技師班工業(yè)控制計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的構(gòu)建[J]. 惲琦. 職業(yè)教育研究. 2011(01)
[3]雷達(dá)液位計(jì)在罐區(qū)檢測中的應(yīng)用[J]. 王越清,郝灤伊,王學(xué)敏,李國軍. 油氣井測試. 2010(02)
[4]超聲波液位計(jì)的原理與應(yīng)用[J]. 上官明禹. 機(jī)電信息. 2010(09)
[5]基于AVR單片機(jī)的數(shù)字血壓計(jì)設(shè)計(jì)[J]. 郭岳,熊和金. 計(jì)量與測試技術(shù). 2010(02)
[6]基于AVR的平面自平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 何毅,張科,陳剛. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2010(01)
[7]BJLM伺服式液位計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 何彤,范明軍. 計(jì)量技術(shù). 2008(01)
[8]國產(chǎn)多功能高精度伺服式液位計(jì)的研發(fā)與應(yīng)用[J]. 范明軍,張琳. 自動(dòng)化儀表. 2007(S1)
[9]淺談磁致伸縮液位計(jì)的應(yīng)用[J]. 蘇玉碩,馬勇,王曉輝. 儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量. 2006(05)
[10]射頻導(dǎo)納液位計(jì)的應(yīng)用探討[J]. 劉翠芬. 化工文摘. 2004(03)
本文編號:3403243
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超聲波測位儀測量原理
磁離合器再通過軸與步進(jìn)電機(jī)相連接,軸上安裝有傘形齒輪,傘形齒輪與軸壓緊配合,步進(jìn)電機(jī)的軸上固定一個(gè)與傘形齒輪正交的小錐齒輪,小錐齒輪帶動(dòng)傘形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而使輪毅旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)浮子運(yùn)動(dòng),如圖2.3所示【’3’:U型支架步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)齒輪高精度沮度傳感器傳感器圖2.3伺服式液位計(jì)結(jié)構(gòu)框圖
ATmegal61很好的滿足了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。其主要性能參數(shù)[’“〕見附錄A。3.2.2下位機(jī)主控電路微處理器主控模塊電路原理圖如圖2.6所示,單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘由外部晶體振蕩器提供,選擇n.0592MHz的晶體振蕩器,并分別接于單片機(jī)的的外部晶體振蕩器輸入、輸出管腳XTALI和XTALZ;為了使系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定的工作,避免外界噪聲干擾而導(dǎo)致時(shí)鐘不準(zhǔn)或者死機(jī),在此選用30pF的電容與單片機(jī)芯片內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器的反饋回路構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路;單片機(jī)系統(tǒng)采用上電自動(dòng)復(fù)位方式,并采用由基本原件電容和電阻構(gòu)成復(fù)位電路,使單片機(jī)芯片在系統(tǒng)上電的瞬間復(fù)位引腳為低電平,由于電容需要充電并需要一定的過程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]超聲波液位計(jì)的原理與應(yīng)用[J]. 上官明禹. 機(jī)電信息. 2010(09)
[5]基于AVR單片機(jī)的數(shù)字血壓計(jì)設(shè)計(jì)[J]. 郭岳,熊和金. 計(jì)量與測試技術(shù). 2010(02)
[6]基于AVR的平面自平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 何毅,張科,陳剛. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2010(01)
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[8]國產(chǎn)多功能高精度伺服式液位計(jì)的研發(fā)與應(yīng)用[J]. 范明軍,張琳. 自動(dòng)化儀表. 2007(S1)
[9]淺談磁致伸縮液位計(jì)的應(yīng)用[J]. 蘇玉碩,馬勇,王曉輝. 儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量. 2006(05)
[10]射頻導(dǎo)納液位計(jì)的應(yīng)用探討[J]. 劉翠芬. 化工文摘. 2004(03)
本文編號:3403243
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