毕业设计（论文）基于555时基电路水位检测与报警系统设计.docx

摘要 错误!未定义书签Abstract 错误!未定义书签I第一章绪论 错误!未定义书签1.1选题意义 错误!未定义书签1.2国內外发展与研究现状 错误!未定义书签第二章水位检测与报警系统设计方案 错误!未定义书签2.1设计方案整体框架图 错误!未定义书签2.2设计方案模块选择 错误!未定义书签第三章555时基电路 错误!未定义书签3.1 555时基电路的简介 错误!未定义书签3.2 555时基电路工作原理 错误!未定义书签3.3 555时基电路基本工作模式 错误!未定义书签第四章基于555时基电路的水位检测报警器 错误!未定义书签4.1由555时基电路构成的水位检测电路 错误!未定义书签4.2由555时基电路构成的水位报警电路 错误!未定义书签第五章系统硬件电路设计与仿真 错误!未定义书签5.1高水位检测仿真 错误!未定义书签5.2中水位检测仿真 错误!未定义书签5.3低水位检测仿真 错误!未定义书签第六章555时基电路水位测试与报警系统的基本设计 错误!未定义书签6.1 555时基电路水位测试与报警系统设计的基本要求 错误!未定义书签6.2 555时基电路水位测试与报警系统原理图 错误!未定义书签。

6.3 555时基电路水位测试与报警系统的PCB布线图 错误!未定义书签第七章电路的安装与调试 错误!未定义书签7.1 555时基电路的安装 错误!未定义书签7.2电路调试步骤 错误!未定义书签7.3电路所需要的主要元器件与工具 错误!未定义书签第八章总结 17参考文献 (References) 错误!未定义书签致谢 错误!未定义书签基于555时基电路水位检测与报警系统设计摘要:众所周知，水对人类生活及各种活动中起着不可替代的作用，水资源一旦紧缺，轻则给 人们的日常生活带来各种各样的问题以及各种不便，重则可能会造成严重的经济损失，甚至 生命危险如今随着科技的发展，水资源问题的解决己有了多种智能的方案，比如太阳能热 水器、水塔自动抽水等设备都普及到我们的日常生活中在实际的生活中，水位报警器的应 用是十分广泛的，水位报警器是近些年来开发的一项新技术，是多项软件与硬件技术紧密结 合的产物，它能够检测容器內的液面高度，还能对其进行控制，从而通过掌握存液数量来达 到防止超装的目的555时基电路在生活中的运用十分广泛，基于555时基电路设计的水位检测与报警系统不 仅成本低廉、电路简单，而且具有重要的实用意义。

本文中的水位检测报警系统就是利用555 时基电路而设计关键词：水位检测，555时基电路，水位报警器Based on 555 time base circuit water level detection andalarm system designAbstract： As everyone knows,Water plays an irreplaceable role in human life and activities ,Once the water resources shortage,Light will cause all sorts of problems and a variety of inconvenience to people's daily life, weight may cause serious economic losses, and even life-threatening. Nowadays,with the development of science and technology, Water resources problems have multiple intelligence program,For example, solar water heater, the water tower automatic water pumping devices are popular in our daily life.In real life,the application level alarm is very extensive,Water level alarm is a new technology in recent years development, it is the combination of a number of software and hardware technology, It can test the height of liquid level in the container and control the liquid level, and through the master liquid storage quantity to prevent overload of the objectiveUsing 555time base circuit is very extensive in the life, based on 555 time base circuit design water level detection and alarm system is not only has low cost,simple circuit, and has important practical significance. The water level in the detection and alarm system is designed using 555 time base circuit in this paper.Keywords: Water level detection, 555 time base circuit, Water level alarm第一章绪论1.1选题意义世界万物起源于水，然而随着社会的发展水污染越来越严重，水资源也越来越紧缺，因 此对水资源的合理利用，是社会各界所必需面对的问题。

众所周知，地球上的水资源是非常 有限的，然而人们对水资源的需求却未因水资源的紧缺而有所缩减，相反人们对水资源的需 求却随着当今社会的快发展而与日俱增因此，制造成本低，安装方便，灵敏性好，可以节 水，能够对水位情况进行实时了解的装置是十分迫切的也是十分必须的1.2国内外发展与研究现状目前，世界上很多国家都面临着水资源短缺的问题，中国也不例外，在中国很多城市都 处于缺水状态，不同的国家也都采用了相应的措施解决这个问题国内外水位检测的方法和 原理大概可以分为以下几种类型：1. 非接触的方法：超声波、声波、电容式传感器、射频和微波辐射的方法；2. 插入探针的方法：包括尖端敏感式、电容式、倾斜式；3. 对于流体用水压感应检测的方法；如应变计、电容式的压力传感器；4. 使用机械的方法：浮子浮球测量法、平衡浮子测量法以及称重法近几年来，随着科技研究的提高，材料制作与微电子技术越来越成熟，水位测量也不单 单局限上述的方法，现在还有比如用磁致伸缩检测水位的方法、用光纤光学检测水位的方法 等等1.3课题研究主要內容本设计采用软件编程与硬件电路相结合的方法来实现水位的检测与报警功能，其原理主 要是基于555时基电路，总体来说本设计的成本比较低廉、实用价值比较高。

该设计系统不 仅可以检测显示水位高低，而且可以实现分别达到高、中、低水位进行报警的功能，它具有 工作性能可靠、便于观察使用的特点，而且其设计原理简单，操作方便，性价比高，符合实 际需要，有利于进行推广使用本设计的水位报警器主要应用于：农用小型蓄水池、简易储水箱、城镇居民用水，尤其 是乡村住宅生活用水、水箱水位控制等地方采用NE555构成的水位报警电路系统可以对水 位检测后进行声光两种形式的报警，提醒人们合理利用水资源，节约水资源，并且提高了用 水系统的效率和准确性第二章水位检测与报警系统设计方案2.1设计方案整体框架图设计方案整体框架图如图2.1所示图2.1设计方案整体框架图2.2设计方案模块选择一. 电源模块串联式稳压电源输出的电压可调限度很广，选择好元器件可以达到较高的性能指标，如: 电压调节率、负载调整率、纹波电压，但由于它的效率较低，需要增加保护电路，使在输出 电流过大或短路的时候调整管不致受到损坏而并联式稳压电源比起串联式稳压电源，它的电路简单，所用到的元器件相对较少，当 负载电流恒定时它的稳定性也比串联式稳压电源要好它最大的特点是能够承受输出端短路 情况由于其输出电压较小，调节范围适中，有利于保护本设计中电路，所以采用并联式直 流稳压电源。

二. 液压传感模块所谓液位传感实际上是通过测量液位的压力而进行传感，要想对液位进行测量，方法会 有很多种，比较传统的液面测量就是接触性传感，通过给电脉冲，然后分布电极就会出现差 异，这种差异就导致了不同液位的传感结果不同；还有液面测量的方式是非接触性传感，比 如说超声波测距传感，通过对障碍物进行测距，然后把反馈回来的信号用来判断液面位置在这一模块里，除了液位传感器，我们还用到了一片STC-89C52单片机，通过编写程序 最后由显示模块显示出来三. 显不模块检测出来的结果通过LCD1602液晶屏显示，它的特点有很多，比如功耗低、显示直观， 传递信息丰富等，与数码管相比较，它的显示信息会更多，而且它的外围电路配置比较简单, 价位低廉，具有很高的性价比在本设计中，显示的内容有高、中、低三个水位测试点，即lm、0.5m、0.3m三个测试点, 方便使用与观看四. 555报警模块报警主要采取了光控与声音报警两种形式，利用555产生一定的方波或三角波，通过电 平触发方式分别在以下三种情况下进行绿灯闪烁与蜂鸣器响应报警1. 在L档（低水位）下，当液面距离达到0.3m时；2. 在M档（中水位）下，当液面距离达到0.5m时；3. 在H档（高水位）下，当液面距离达到lm时。

第三章555时基电路3.1 555时基电路的简介555时基电路主要有NE555时基芯片构成，NE555时基芯片是一种在工业上被广泛关注 的时基芯片，它具有如下特点：1) .时基芯片在应用场景下速度高、稳定性和可靠性出色；2) .芯片供电电压的范围宽，NE555时基芯片可在2V-18V之间正常的工作，在电平兼容性 上可以和TTL、CMOS和HLT进行兼容和级联，带负载能力为200mA,对周边器件有一定的 驱动能力3) .外围器件搭建上优势较大，有着结构、使用、价格、用途上的诸多优点，对器件进行 灵活应用可以构成施密特触发器，线性度良好的时钟产生电路等555时基电路主要应用在定时和振荡两个方面，可直接推动扬声器、电感等低电阻抗负载, 还可以在仪器仪表、自动化装置及各种电器中作定时及时间延迟等控制，555时基电路在组成 单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器、报警器、休闲玩具等电路中都起到了举足轻重 的作用，因此它的利用率十分高3.2 555时基电路工作原理如今国内外发展了许多种555时基电路产品，国内的型号主要有：SL555、FX555、FD555 等，国外的型号主要有：NE555、RC555、LM555、XR555等。

它们的内部功能结构和引脚排 列数都大同小异，因此它们可以直接用来代替，555定时引脚排列如图3.1所示1117v187sSs s1234n i iC3fSlU> Tl OUT Rx>图3.1 555定时器引脚排列 1脚：接地端；2脚：下限触发输入端；3脚：电路输出端；。