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摘 要：本项目基于STC89C52RC单片机的开发系统，利用其数据处理功能实现对电阻式液位传感器得到的信号的处理，实现对液位的显示，并且对测得的液位根据实际需要对被控对象进行相应的处理，达到自动控制的目的。旨在对51单片机各个资源，如外部中断，定时计数器，输入输出端口的灵活运用和掌握。在对这些资源的整合利用后，实现了液位测量系统从软件到硬件整个的系统设计过程，实现我们预期的功能。
关键词：STC89C52R；传感器；A/D转换；液位控制
1 绪论
此控制系统中控制器将传感器采集到的电压信号处理以后，转换成为液位高度，送给八段动态数码管显示。控制模块是在将得到的液位值与液位上限与液位下限比较之后，作出的相应的动作。当液位低于液位下限时，控制报警的端口启动报警装；同时，控制进水开关的装置动作，打开进水开关；当液位高于液位上限时，停止进水，同时，控制进水工作指示灯的端口动作，启动报警装置。当液位在被控范围内，不进水、也不报警。
2 总体方案设计
在这个系统的设计中，最主要的就是传感器的信号采集，AD转换，深度转换，单片机的送显控制部分。在最初的传感器选择时，有考虑过使用磁致伸缩法、核辐射法、光纤传感器法和雷达法等液位测量方法，但是考虑到设计成本及其精度和实现的难易程度问题，我们最终选择了这种易于实现但是又可以节约成本的电阻式传感器，它得到的是一种0—5V的电压信号。因此我们只需要寻找到这种电压与液位之间的关系，那么就可以初步实现液位高度的获得。首先我们要自己测得在液位一定时传感器的电压，描述出它的电压与高度之间的曲线，再根据这条曲线，编写转换函数，将转换后的数据送数码管显示。再根据得到的数据判断液位与预期的液位之间关系，确定相应的操作，即需要不需要打开进出水开关，即只需要在水位过低时加水即可，水位过高时进行报警。经过论证后我确定的系统框图如图1所示。
3 硬件电路设计
3.1 电源电路
本系统采用9V转5V的电源电路为各模块供电，具体电路如图2所示。
3.2 单片机最小系统
在基于单片机的应用系统中，其核心是单片机的最小系统，而单片机又是最小系统的核心，为了方便起见，采用的单片机型号是：STC89C52RC，内部资源有：8KB FLASH ，512B SRAM，4个8位I/O，2个TC，1个UART，带ISP和IAP功能。是近年来流行的低端51单片机。时钟电路采用12.00MHZ晶体，复位电路采用简单的RC复位电路。
3.3 ADC0804简介及与单片机接口电路
ADC0804是使用非常普遍的8位A/D转换器，由于其片内有输入：数据寄存器，故可以直接与单片机接口。ADC0804与单片机接口电路，如图3所示。
3.4 进水控制电路
进水控制电路是一个弱电控制强电的电路，由PNP型三极管驱动继电器，单片机通过给继电器控制信号，来控制进水装置进行相应的操作。
3.5 报警控制电路
报警电路主要是为外界发出一段报警提示，由PNP型三极管驱动蜂鸣器发出报警。
3.6 液位显示部分
需要实时显示当前的水位高低，从实际情况看，不是必须的。为了直观的观察水位的变化效果，设置两个显示位，用数码管即可。P0口接数码管显示水位高度的十位，P2口接的數码管显示水位高度的个位，每个数码管需要接一个大约200Ω1000Ω的电阻起分压作用。
4 结论
该系统设计是基于在单片机嵌入式系统而设计的，充分利用单片机强大控制功能和方便通信接口，该检测控制系统在实验室某实验水冷却系统得到成功实践，实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，提高了实验的自动控制能力。因此，该系统在农村水塔，城市水源检测控制等领域有着广阔的应用前景。
参考文献：
[1]陈海宴.51单片机原理及其应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.3.
[2]李广弟.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.6.
[3]王思明.单片机原理及应用[M].北京：科学出版社，2012.9.
关键词：STC89C52R；传感器；A/D转换；液位控制
1 绪论
此控制系统中控制器将传感器采集到的电压信号处理以后，转换成为液位高度，送给八段动态数码管显示。控制模块是在将得到的液位值与液位上限与液位下限比较之后，作出的相应的动作。当液位低于液位下限时，控制报警的端口启动报警装；同时，控制进水开关的装置动作，打开进水开关；当液位高于液位上限时，停止进水，同时，控制进水工作指示灯的端口动作，启动报警装置。当液位在被控范围内，不进水、也不报警。
2 总体方案设计
在这个系统的设计中，最主要的就是传感器的信号采集，AD转换，深度转换，单片机的送显控制部分。在最初的传感器选择时，有考虑过使用磁致伸缩法、核辐射法、光纤传感器法和雷达法等液位测量方法，但是考虑到设计成本及其精度和实现的难易程度问题，我们最终选择了这种易于实现但是又可以节约成本的电阻式传感器，它得到的是一种0—5V的电压信号。因此我们只需要寻找到这种电压与液位之间的关系，那么就可以初步实现液位高度的获得。首先我们要自己测得在液位一定时传感器的电压，描述出它的电压与高度之间的曲线，再根据这条曲线，编写转换函数，将转换后的数据送数码管显示。再根据得到的数据判断液位与预期的液位之间关系，确定相应的操作，即需要不需要打开进出水开关，即只需要在水位过低时加水即可，水位过高时进行报警。经过论证后我确定的系统框图如图1所示。
3 硬件电路设计
3.1 电源电路
本系统采用9V转5V的电源电路为各模块供电，具体电路如图2所示。
3.2 单片机最小系统
在基于单片机的应用系统中，其核心是单片机的最小系统，而单片机又是最小系统的核心，为了方便起见，采用的单片机型号是：STC89C52RC，内部资源有：8KB FLASH ，512B SRAM，4个8位I/O，2个TC，1个UART，带ISP和IAP功能。是近年来流行的低端51单片机。时钟电路采用12.00MHZ晶体，复位电路采用简单的RC复位电路。
3.3 ADC0804简介及与单片机接口电路
ADC0804是使用非常普遍的8位A/D转换器，由于其片内有输入：数据寄存器，故可以直接与单片机接口。ADC0804与单片机接口电路，如图3所示。
3.4 进水控制电路
进水控制电路是一个弱电控制强电的电路，由PNP型三极管驱动继电器，单片机通过给继电器控制信号，来控制进水装置进行相应的操作。
3.5 报警控制电路
报警电路主要是为外界发出一段报警提示，由PNP型三极管驱动蜂鸣器发出报警。
3.6 液位显示部分
需要实时显示当前的水位高低，从实际情况看，不是必须的。为了直观的观察水位的变化效果，设置两个显示位，用数码管即可。P0口接数码管显示水位高度的十位，P2口接的數码管显示水位高度的个位，每个数码管需要接一个大约200Ω1000Ω的电阻起分压作用。
4 结论
该系统设计是基于在单片机嵌入式系统而设计的，充分利用单片机强大控制功能和方便通信接口，该检测控制系统在实验室某实验水冷却系统得到成功实践，实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，提高了实验的自动控制能力。因此，该系统在农村水塔，城市水源检测控制等领域有着广阔的应用前景。
参考文献：
[1]陈海宴.51单片机原理及其应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.3.
[2]李广弟.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.6.
[3]王思明.单片机原理及应用[M].北京：科学出版社，2012.9.