一种水位自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及自动控制水位技术领域，尤其涉及一种水位自动控制系统，包括单片机单元，超声波传感器模块和电磁水阀模块，单片机单元的I/O口与超声波传感器模块连接，单片机单元I/O与电磁水阀模块连接，电源模块与稳压模块的输入端连接，稳压模块的输出端与单片机单元的电源接口连接，同时电源模块与电磁水阀模块电气连接部分连接。单片机处理输入信号和控制水位变化的自动控制系统技术方法，能够实时监测水位并且实时控制调整水位；超声波传感器检测水位，精准测量水位，实时性强；电磁水阀实现注水的技术方法，当水位一旦出现不能满足设定的水位信息就可以及时反馈给单片机，让单片机打开电磁水阀。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动控制水位
，尤其涉及一种水位自动控制系统。
技术介绍
水位监测和控制在以前科技不发达的时候还是靠着人工去实现和检测，不但不准确而且还耗费了人力、物力，耽误了不少的时间。之前人去测水位还是利用一根标有刻度的刻度尺伸进水下来测量，然后根据水位的高低来调整水位，这样不仅不能实现实时性，并且还可能耽误了调整水位的最佳时机，不仅浪费了时间可能最后还达不到最终想要的效果。此时使用以单片机为核心的自动检测控制水位系统，不仅不用浪费人力，还达到了人工所达不到的精准度和实时性，真正实现了对水位的实时检测和实现相应的措施。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种水位自动控制系统，采用了单片机处理输入信号和控制水位变化的自动控制系统技术方法，解决了传统仅仅依靠人工的效率低下的技术问题，达到了实时监测水位并且实时控制调整水位的技术效果；采用了超声波传感器检测水位的技术方法，解决了人工测量的不准确性，时效性差的技术问题，达到了精准测量水位，实时性强的技术效果；采用了电磁水阀实现注水的技术方法，解决了之前依靠人与人传递放水信息的效率低下，并且实时性差的技术问题，达到了当水位一旦出现不能满足设定的水位信息就可以及时告诉单片机，让单片机打开电磁水阀的技术效果。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：括单片机单元，超声波传感器模块和电磁水阀模块，单片机单元的I/O口与超声波传感器模块连接，单片机单元I/O与电磁水阀模块连接，电源模块与稳压模块的输入端连接，稳压模块的输出端与单片机单元的电源接口连接，同时电源模块与电磁水阀模块电气连接部分连接；进一步优化本技术方案，所述的单片机单元为STC12C5201AD单片机，电源模块是用的是输出为12V-3A的开关电源；进一步优化本技术方案，所述的稳压模块主要是由型号为L7805CV稳压芯片构成的稳压电路构成的，L7805CV芯片的Vin引脚与电源模块的输出12V端连接，L7805CV的Vin引脚与电容值为1000uF的电容C4和电容值为0.01uF的电容C5连接，C4、C5另一端与电源模块的负极连接，稳压芯片L7805CV的Vout口与电容值为10uF的电容C6连接，C6的另一端与电源模块的负极连接；进一步优化本技术方案，所述的电磁水阀模块有PNP型的三极管Q1和电磁水阀组成，三极管Q1的基极与电阻值为10K的电阻R1连接，R1另一端与单片机单元的P14口和电阻值为10K的电阻R2连接，R2的另一端与稳压模块的Vout口连接，Q1的集电极与电磁水阀电连接部分一头连接，电磁水阀电连接部分的另一头与电源模块连接，Q1的发射极与电源模块的负极连接，电磁水阀使用的是MEACON-DN-40的电压为12VDC的型号的水阀。进一步优化本技术方案，所述的超声波传感器模块主要是型号为HC-SR04的超声波传感器构成，超声波传感器的VCC口与稳压模块的Vout口连接，超声波传感器模块的TRIG口与单片机单元的P2.1口连接，超声波传感器模块的ECHO与单片机单元的P2.0连接，超声波传感器的GND口与电源模块的负极连接。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、使用STC12C5201AD单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具有极高性能价格比，此外此型号单片机自带A/D转换口，解决了市面上大部分单片机还要配备A/D转换芯片，使用起来麻烦而且还造成了成本的提升；2、L7805CV稳定高，输入端可以0-36V的直流电压输入，芯片内部还有过流、过热机调整管保护电路，使用起来安全可靠，性价比高；3、采用HC-SR04超声波传感器模块接口电路简单，测量精确，实时性好，超声波传感器抗干扰强，不会因金属敲击声或者轰鸣声造成超声波传感器测量不精确。附图说明图1是本系统的主结构图；图2是本系统单片机单元的电路图；图3是稳压模块的电路图；图4是电磁水阀模块的电路图；图5是超声波传感器模块的接口电路图。图中，1、单片机单元；2、稳压模块；3、电源模块；4、超声波传感器模块；5、电磁水阀模块；6、稳压芯片；7、电磁水阀。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。具体实施方式一：如图1-5所示，包括单片机单元1，超声波传感器模块(4)和电磁水阀模块5，单片机单元1的I/O口与超声波传感器模块4连接，单片机单元1I/O与电磁水阀模块5连接，电源模块3与稳压模块2的输入端连接，稳压模块2的输出端与单片机单元1的电源接口连接，同时电源模块3与电磁水阀模块5电气连接部分连接；单片机单元1为STC12C5201AD单片机，电源模块3是用的是输出为12V-3A的开关电源；所述的稳压模块2主要是由型号为L7805CV稳压芯片6构成的稳压电路构成的，L7805CV芯片的Vin引脚与电源模块3的输出12V端连接，L7805CV的Vin引脚与电容值为1000uF的电容C4和电容值为0.01uF的电容C5连接，C4、C5另一端与电源模块3的负极连接，稳压芯片6L7805CV的Vout口与电容值为10uF的电容C6连接，C6的另一端与电源模块3的负极连接；所述的电磁水阀模块5有PNP型的三极管Q1和电磁水阀7组成，三极管Q1的基极与电阻值为10K的电阻R1连接，R1另一端与单片机单元1的P14口和电阻值为10K的电阻R2连接，R2的另一端与稳压模块2的Vout口连接，Q1的集电极与电磁水阀7电连接部分一头连接，电磁水阀7电连接部分的另一头与电源模块3连接，Q1的发射极与电源模块3的负极连接，电磁水阀7使用的是MEACON-DN-40的电压为12VDC的型号的水阀；所述的超声波传感器模块4主要是型号为HC-SR04的超声波传感器构成，超声波传感器的VCC口与稳压模块2的Vout口连接，超声波传感器模块4的TRIG口与单片机单元1的P2.1口连接，超声波传感器模块4的ECHO与单片机单元1的P2.0连接，超声波传感器模块4的GND口与电源模块3的负极连接。如图1，超声波传感器模块4监测水位的情况，当水位低于所设定的值时，此时单片机单元1会给电磁水阀模块5的三极管Q1的基极一个高电平信号，此时三极管Q1导通，则电磁水阀7的电气部分闭合，则水阀打开开始注水；此时超声波传感器模块4会检测水位是否达到理想值，达到理想值之后，单片机单元1会给电磁水阀模块的三极管Q1一个低电平，此时Q1关断，进而电磁水阀7关断，停止注水，达到了给自动控制水位的效果。图2为STC12C5201AD单片机，使用STC12C5201AD单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具有极高性能价格比。图3为稳压模块电路图，使用L7805CV稳压芯片可靠性高，抗干扰能力强，既起到了隔离作用，又可以使电源模块3同时与单片机单元1和电磁水阀7供电。应当理解的是，本技术的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水位自动控制系统，其特征在于：包括单片机单元(1)，超声波传感器模块(4)和电磁水阀模块(5)，单片机单元(1)的I/O口与超声波传感器模块(4)连接，单片机单元(1)I/O与电磁水阀模块(5)连接，电源模块(3)与稳压模块(2)的输入端连接，稳压模块(2)的输出端与单片机单元(1)的电源接口连接，同时电源模块(3)与电磁水阀模块(5)电气连接部分连接。

【技术特征摘要】
1.一种水位自动控制系统，其特征在于：包括单片机单元(1)，超声波传感器模块(4)和电磁水阀模块(5)，单片机单元(1)的I/O口与超声波传感器模块(4)连接，单片机单元(1)I/O与电磁水阀模块(5)连接，电源模块(3)与稳压模块(2)的输入端连接，稳压模块(2)的输出端与单片机单元(1)的电源接口连接，同时电源模块(3)与电磁水阀模块(5)电气连接部分连接。2.根据权利要求1所述的一种水位自动控制系统，其特征在于：单片机单元(1)为STC12C5201AD单片机，电源模块(3)是用的是输出为12V-3A的开关电源。3.根据权利要求1所述的一种水位自动控制系统，其特征在于：稳压模块(2)主要是由型号为L7805CV稳压芯片(6)构成的稳压电路构成的，L7805CV芯片的Vin引脚与电源模块(3)的输出12V端连接，L7805CV的Vin引脚与电容值为1000uF的电容C4和电容值为0.01uF的电容C5连接，C4、C5另一端与电源模块(3)的负极连接，稳压芯片(6)L7805CV的Vout口与电容值为10uF的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春霞，司国斌，张冬梅，
申请(专利权)人：焦作大学，
类型：新型
国别省市：河南;41