液位控制器实训报告文档.pdf
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1、 课 题:液位控制器 第 2 页 共 14 页“液位控制器”的组装、调试与制作 1 实践目的 通过对“液位控制器”机的组装、调试与制作,掌握“液位控制器”的工作原理,提高元器件识别、测试及整机装配、调试的技能,增强综合实践能力。2 实践要求 1.掌握和理解“液位控制器”原理图各部分电路的具体功能,提高看图、识图能力;2.对照原理图和 PCB 板,了解“液位控制器”元器件布局、装配(方向、工艺等)和接线等;3.掌握调试的基本方法和技巧;学会排除焊接、装配过程中出现的各种故障,解决碰到的各种问题。4.熟练使用各种常用仪器、仪表和电子工具,掌握元器件和整机的主要参数、技术或性能指标等的测试方法;5.
2、解答“思考与练习题”,进一步增强理论联系实际能力。3“液位控制器”原理简介 在水塔中经常要根据水面的高低进行水位的自动控制,同时进行水位压力的检测和控制。该液位控制器具有水位检测、报警、自动上水和排水(上水用电机正转模拟,下水用电机反转模拟)、压力检测功能。液位控制器的电路原理如图 9.1 所示,该控制器主要由电源电路、显示电路、单片机处理电路、按键及蜂鸣器驱动电路、液位检测电路、压力检测电路组成,由三路“传感器”(三根插入水中的导线)检测液位的变化,由 89S52 控制液位的显示及电泵的抽放水,由 ADC0809采集水位压力的变化并由数码管显示压力。各部分电路工作原理如下:液位控制器的电源电
3、路、显示电路、单片机处理电路及蜂鸣器驱动电路与前面章节相类似,在此不在赘述。液位检测电路:液位检测电路如图 9.2 所示,该液位检测是利用水具有导电性的特性,三路检测都采用简单的三极管检测电路检测液位变化,实际检测时,从单片机 P3 焊接出四根导线,分别将接 A、B、C和 VCC 的导线放入水杯(模拟水塔)中,位置如图 9.3 所示。若某端子和 VCC 间没有水作导体时,其对应三极管截止,对应输出低电平到单片机;若某端子和 VCC 间有水作导体时,其对应三极管导通,对应输出高电平到单片机。电路焊接好后,接通电源,改变液位使检测点变化,当液位在 A点以下时红灯连续亮并且发出频率较高的报警声,显示
4、 00,电机正转;当 A液位 B 时,显示 0A,电机正转;当B液位 C 时,显示 0B,电机不转;液位在 C 点及以上时,绿灯连续亮并且发出报警声,显示 0C,电机反转。按键 S1 是复位按键,按下 S3 切换到温度显示。图 9.2 液位检测电路 图 9.3模拟水塔 第 3 页 共 14 页 图 9.1 液位控制器的电路原理 第 4 页 共 14 页 4“液位控制器”元器件“液位控制器”套装元件清单如下所示。代号 型号/参数 封装 数量 C1 10uF CD0.254A 1 C2,C5 1uF CC0.254 2 C3,C4 30p CC0.254 2 C6,C7,C8,C10,C11 0.
5、1uF CC0.254 5 C9,C12 470uF/50v CD0.508 2 D1 IN4007 DIODE1.016 1 DS1 display-4CA/CC 0.3684 1 LD,LD1,LD2 LED LED-3 3 LS1 Bell Speaker 1 Q1,Q2,Q3,Q4,Q5 9013 TO-92B 5 Q6 8550 TO-92B 1 Q7,Q8 8050 TO-92B 2 R1,R5,R6,R7,R8,R17,R22,R23,R24,R27 10K AXIAL-0.4 10 R2 500 电位器 VR5 1 R3,R4 16K AXIAL-0.4 2 R9,R10,R1
6、1,R12,R13,R18,R28 1K AXIAL-0.4 7 R14,R15,R21,R26 8.2 AXIAL-0.4 4 R16,R20,R25 27K AXIAL-0.4 3 R19 4.7K AXIAL-0.4 1 S1,S2,S3 SW-PB KEYS-D 3 U1 LM324 DIP14 1 U2 89s52 DIP40 1 U3 74F245 DIP20 1 U4 ADC0809N DIP28 1 VR1 7805 TO-126 1 Y1 11.0592M XTAL2 1 B1 Motor RB5-10.5 1 C1 0.1uF CC0.254 1 D1,D2,D3,D4 4
7、148 DIODE0.700 4 Q1,Q2 8550 TO-92B 2 Q3,Q4 9013 TO-92B 2 Q5,Q6 8050 TO-92B 2 R1,R2,R3,R4,R7,R8/(R5,R6)Res2 AXIAL-0.4 8 DIP14 IC 配套座 1 DIP20 IC 配套座 1 DIP28 IC 配套座 1 DIP40 IC 配套座 1 pcb板 1 第 5 页 共 14 页“液位控制器”主要元器件介绍如下:ADC0809 ACDC0809 位 8 路 A/D 转换集成芯片。可实现 8 路模拟信号的分时采集,片内有 8 路模拟选通开关,以及相应的通道地址锁存用译码电路,其转换
8、时间为 100us 左右。其引脚排列如图 9.4 所示,其引脚功能说明如下:IN0 IN7:模拟量输入通道信号单极性,电压范围 0-5V,若信号过小还需进行放大。ADDA、ADDB、ADDC:地址线 A 为低位地址,C 为高位地址。其地址状态与通道对应关系见表 9.2。ALE:地址锁存允许信号。对应 ALE 上跳沿,A、B、C 地址状态送入地址锁存器中。START:转换启动信号。START 上跳沿时,所有内部寄存器清“0”;START 下跳沿时,开始进行 A/D 转换;在 A/D 转换期间,START应保持低电平。本信号有时简写为 ST。D7 D0:数据输出线。OE:输出允许信号。用于控制三态
9、输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0,输出数据线呈高电阻;OE=1,输出转换得到的数据。CLK:时钟信号。ADC 0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号由外界提供。通常使用频率为 500kHz的时钟信号。EOC:转换结束信号。EOC=0,正在进行转换;EOC=1,转换结束。使用中该状态信号既可作为查询的状态标志,又可以作为中断请求信号使用。Vcc:5V 电源。Vref:参考电源。参考电压用来与输入的模拟信号进行比较,作为逐次逼近的基准。其典型值为 5V(Vref()5V,Vref(一)=0V)。图 9.4 ADC0809 引脚排列图 表 9.2 通道选择 C B A 选择的通道 0
10、 0 0 0 0 1 0 1 0 IN0 IN1 IN2 第 6 页 共 14 页 集成电路 LM324 LM324 是四运放集成电路,它采用 14 脚双列直插塑料封装,外形如图 9.5 所示。它内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。11 脚接负电源,4脚接正电源。图 9.5 LM324 电路符号与管脚图 AT89C51 其中,在这次制作中主要使用如下特殊管脚:P3.2/INT0(外部中断 0)P3.3/INT1(外部中断 1)RST:复位输入 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 第 7 页 共 1
11、4 页 集成电路 74HC245 5 思考与练习题(1)分析主板刚上电时,芯片 9脚的电平变化情况:先 0 电平,然后保持 1 电平不变。(2)在电路中,PR1起 上拉 作用;R9、R10、R11、R12在电路中起 限流、上拉 作用;D11、D12在电路中起的作用相当于数字电路的 非 门电路。(3)编写一段简单的电机驱动程序,使图 9.8所示电机驱动电路按表 9.3所示要求工作。表 9.3 电机工作要求 M1(接 89S52的 16脚)M2(接 89S52的 17脚)电机运行情况 高电平 低电平 正转 低电平 高电平 反转 低电平 低电平 不转 图 9.8 电机驱动电路 第 8 页 共 14
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