专利名称：一种水位液面监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监控系统，特别涉及ー种水面液位监控系统。
背景技术：
水位測量一直是ー门比较重要的研究课程，在科学的发展史中，有过很多种的水位測量法，比如说浮标测量法、电容式水位測量法、超声波反射法等。浮标测量法是根据漂浮在液面上的浮子(也称浮标)受到水的浮力作用·随水位的变化而产生位移来进行液位测量的，水位上升时浮球向上浮；水位下降时，浮球向下浮。其缺点是安装复杂，測量精度低，不可靠，经常出现浮子卡死不动和传感器堵塞导致测不准；维护工作量大，安装、调试不便，采集到的仅是模拟告警信号，不能直接进入电厂计算机监控系统。 电容式液位计在容器内插入电极，当液位变化时，电极内部介质改变，电极间(或电极与容器壁之间)的电容也随之变化，该电容量的变化再转换成标准化的直流电信号。其精确度为土(O. 5-1. 5) %。电容式液位计具有以下优点传感器无机械可动部分，结构简单、可靠；精确度高；检测端消耗电能小，动态响应快；维护方便，寿命长。但是被测液体的介电常数不稳定会引起较大的误差。超声波反射法液位计的传感器由ー对发射、接收换能器组成。发射换能器面对液面发射超声波脉冲，超声波脉冲从液面上反射回来，被接收换能器接收。根据发射至接收的时间可确定传感器与液面之间的距离，即可換算成液位。其精确度为±0. 5%。这种液位计无机械可动部分，可靠性高，安装简单、方便，属于非接触測量，且不受液体的粘度、密度等影响，因此多用于药池、药罐、排泥水池等的液位測量。超声波反射法液位计目前所存在的缺点有一定的盲区，且价格较贵。因此，现有的各水位液面检测法受环境或被测液体性能影响大，测量不稳定，结果不准确，对液位更不能实现实时监控，安装、维护工作量也大。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺陷，提供一种单片机主电路、从电路且主电路带有红外传感器的水位液面监控系统，实现了水位液面实时无线监控目的，具有稳定、可靠和方便的优点。实现上述目的的技术方案是ー种水位液面监控系统，包括主电路和从电路，主电路带有红外传感器，其中，所述的主电路和从电路均包括单片机模块、数码显示模块、无线传输模块和寄存器，其中所述单片机模块一方面与所述的无线传输模块直接连接，另ー方面通过电阻和三极管与所述的数码显示模块连接，同时该单片机模块经过电阻连接所述寄存器，该单片机还通过并联的电容电路接地；所述寄存器通过电阻连接所述数码显示模块；
所述主电路的单片机模块与所述的红外传感器直接连接。本发明的有益效果是本发明实现了水位液面在线监測。通过充分利用单片机端ロ实现各种硬件控制功能和内部硬件功能，大大減少了外围电路的设计，而且测试精度、可靠性、稳定性大大提高，能方便的实现对整个采集过程及控制过程的自动化处理和在线显示。这都是过去普通的液位測量法较难实现的功能。
图I是本发明的主电路的电路图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进ー步说明请參阅图1，本发明ー种水位液面监测系统，包括主电路和从电路，主电路和从电 路相同，但主电路带有红外传感器4 (型号GP2D12，生产商夏普)。主电路和从电路均包括单片机模块I、数码显示模块2、无线传输模块3和寄存器5，其中单片机模块1，可以采用型号为PIC16F877的单片机模块，单片机模块的端ロ ANO与所述的无线传输模块3 (型号GW100L，生产商北京华荣汇无线通信设备有限公司)直接连接，另ー方面单片机模块I的端ロ RC0、RC1、RC2分别通过电阻和三极管与所述的数码显示模块连接，同时单片机模块I经过电阻连接所述寄存器5，单片机模块I还通过并联的电容电路接地；寄存器5通过电阻连接所述数码显示模块2 ；主电路的单片机模块I与所述的红外传感器4直接连接。主、从电路之间的数据传送是基于无线USART同步/异步串行通信。本发明主要涉及两个内容一是主电路和从电路的无线传输模块3，是基于美国Chipcon公司CCllOO芯片所整合的无线传输模块GW100L，支持TTL并行接ロ，适应宽范的电压(DC2. 8-3. 6V)，可支持64个频道进行远距离通信，理论传输距离可达到两公里，并可以通过软件实现对其频道的修改以及波特率的调整。ニ是红外传感器4进行水位检测，本发明使用夏普红外测距传感器GP2D12，检测距离范围100 800mm，由于考虑到水液面变化区间为IOOmm IlOmm,所以把红外传感器4检测距离设定在100 200mm之间，因为当检测距离在100 200mm变化时输出的模拟电压变化率最大(I. 4 2. 4V)，分辩率也就越高。通信协议使用的是业界广泛采用的USART串ロ通信方式，只需简单的配置就可方便的实现无线收发。电路的工作原理是水位检测采用主电路单片机模块内嵌的10位AD转换器检测红外传感器4输出的模拟信号，然后通过数值查表获得相应的水位数值，除了主机数码显示模块实时显示当前水位数字以外，还通过无线传输模块传递给从电路的无线传输模块，随后传输给从电路的单片机模块，于是数码显示模块上实时显示同样的水位内容。需要说明的是以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种水位液面监控系统，包括主电路和从电路，主电路带有红外传感器，其特征在于所述的主电路和从电路均包括单片机模块、数码显示模块、无线传输模块和寄存器，其中 所述单片机模块一方面与所述的无线传输模块直接连接，另一方面通过电阻和三极管与所述的数码显示模块连接，同时该单片机模块经过电阻连接所述寄存器，该单片机还通过并联的电容电路接地； 所述寄存器通过电阻连接所述数码显示模块； 所述主电路的单片机模块与所述的红外传感器直接连接。
全文摘要
本发明公开了一种水位液面监控系统，包括主电路和从电路，主电路还带有红外传感器，本发明主电路包括单片机模块、数码显示模块、无线传输模块和寄存器。其中所述单片机模块一方面与所述的无线传输模块直接连接，另一方面通过电阻和三极管与所述的数码显示模块连接，同时该单片机模块经过电阻连接所述寄存器，该单片机还通过并联的电容电路接地；所述寄存器通过电阻连接所述数码显示模块；所述主电路的单片机模块与所述的红外传感器直接连接。本发明通过采用红外传感器检测技术、单片机端口控制功能和USART无线通信等，实现了水位液面实时无线监控目的，具有稳定、可靠和方便的优点。
文档编号G01F23/292GK102809407SQ201110145598
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者李荣正, 陈思琦, 葛沁源 申请人:上海工程技术大学