1.2 水位测控装置设计的意义

     水位测控装置是人们日常生活和工业必不可少的设备，比如工业设备中应用的水塔、水箱等都需要进行实时的水位测控。但是由于很多工业用的水塔、水箱所处位置不利于人们时时观测，导致水快用完了也不知道，或者水溢出后才知道，这样就会照成不必要的水资源浪费，严重时还会照成漏电损坏设备等严重后果。为了时时检测水位，传统的做法时派人时时上去查看，但是这样不仅效率低下，不安全，而且还会产生一定的人力成本，增加了设备的价格。因此需要对水位检测进行即时化、简便化，数据化，智能化，随时能让工作人员知道水位高低，这样不但降低了设备成本，而且增加了工作人员自身的安全系数，同时还大大提高了工作效率。   

1.3 本设计研究的内容和方法

            内容：本设计是以MCS-51单片机为核心的水位测控装置，通过外接的水位传感器LM1042来检测水位的高度，然后将测得的模拟量通过模数转换器AD574A转换为数字量，通过数码管显示输出，若水位高出或低于设定值，则单片机控制蜂鸣器发出报警提示，然后通过控制继电器导通或关断来控制水泵的工作，从而达到调节水位的效果。

            方法：本设计经过实地的调查研究，并且查阅了相关技术资料，考虑到水位监测系统本身的特点，和技术应用的范围，最终决定把水位检测与报警综合的解决方案。本设计采用AT89C51单片机作为处理器，主要完成以下工作：

（1） 基于AT89C51的水位信息检测设计方案。

（2） 控制电路、报警电路与模数转换芯片AD574A的设计。

（3） 单片机的接口电路与数码管驱动芯片以及数码管连接的电路设计。

（4） 单片机与继电器的连接以及水泵连接电路的设计。

（5） 软件程序模块的设计。

2 系统总体方案设计

该系统主要由控制执行单元和检测单元组成。系统以AT89C51单片机作为核心控制部件。由传感器、数模转换芯片和数码管驱动器和数码管蜂鸣器组成检测报警装置，来完成水位的检测、显示和超限报警功能。由于液体和气体的热阻大小相差很大，于是传感器LM1042外接的热阻探针可以根据探针在水体中的深度不同而检测出水位的深度信息，由传感器LM1042内部电路将所测得信号转化成与水位成线性关系的电压信号，然后由12位数模转换芯片AD574A将模拟信号转换为数字信号实时输入到单片机中，单片机从模数转换器中读取水位信息后进行数据处理和超限判断，然后将数据输出到数码管驱动芯片存储器中，由数码管驱动芯片ICM7218实现数码管的动态变化，然后通过数码管显示出来，若水位超限则由单片机控制蜂鸣器报警。控制执行方面，通过单片机的输出电信号控制电磁继电器的通断，实现对水泵的实时控制。