传感课程设计报告

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1、课程设计（论文）题目汽车油料液位报警器院系专业年级学生姓名学生学号指导教师职称完成设计（论文）时间-年月目录摘要3引言35. 传感器背景3四传感器选择4材料的购买4报警模块4五程序及烧录4测量系统4监测系统54传感器原理6电路原理8程序编写87.线路焊接9总结9七参考文献10八致谢10汽车油料报警器摘要：本系统主要由5V直流稳压源、液位报警控制模块、报警指示和负载控制模块等几部分构成。液位报警控制模块主要由单片机通过编程实现。单片机与报警指示和控制之间用光耦进行隔离。报警模块主要是有蜂鸣器和发光二极管组成。分析电路结构，弄清各电路元件的工作原理及作用，利用所学的电工知识，用c语言编写程序，然后

2、将程序通过烧录机烧到单片机中。关键词：液位报警，单片机，程序设计，传感器。MotoroilalarmABSTRACTthissystemmainlyconsistsof5VDCvoltage-stabilizedsource,liquidlevelalarmcontrolmodule,alarmindicatorandloadcontrolmodulesandafewparts.Liquidlevelalarmcontrolmodulemainlybysingle-chipcomputerthroughprogramming.Betweenmonolithicintegratedcircuit

3、andalarmindicatorandcontrolopticalcouplingisolation.AlarmmoduleismainlyconsistsofbuzzersandLEDs.Analysisofcircuitstructure,ascertaintheworkingprincipleandtheroleofvariouscircuitcomponents,usetheelectricalknowledge,writtenincIanguageprograms,bywritersandprogramsintoasinglechip.Keywords:liquidlevelala

4、rm,microcontroller,programdesign,thesensor.1引言液位报警器在液位控制方面起关键性的作用，设计一套性能优良、维护简单、运行可靠的液位报警器，具有非常大的现实意义。国内外液位报警器繁多，但大多价格昂贵，维护和修理也不方便，并且市场上大多数的液位报警器也都功能单一，不适合对其功能进行拓展。市场上当然也有些液位报警器价格比较便宜，但功能简单，体积比较大，容易出现故障。通常锅炉上采用极点式，水塔多采用浮球式，水槽多采用压力变送式，以及家用太阳能热水器多采用极点式电阻变压式等。其中极点式属于简易型但其价格低，运行可靠，选用性广等优点，开发具有现意义。下面我将介绍

5、整个油料报警器的设计与制作。2、传感器背景信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”

6、，而“传感器系统则是组合有某种信息处理（模拟或数字）能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟:声敏传感器听觉气敏传感器一一嗅觉化学传感器一一味觉压敏、温敏、流体传感器一一触觉。3、传感器的选择电容传感技术投入应用已长达一个世纪，它具有结构简单、动态响应快、易实现非接触测量等突出的优点，特别适用于酸类，碱类，氯化物，有机溶剂，液态C02氨水，PVC粉料，灰料

7、，油水界面等液体位测量。目前在冶金、石油、化工、煤炭、水泥、粮食等行业中应用广泛。电容式液位传感器是依据电容原理而制作，以耐高温耐腐蚀的聚四氟乙烯绝缘导线作为感应体，水作为电容的介质淹没感应导线越高，产生的电容量就越大，且能随着液位升降呈线性变化，控制系统通过检测电容量的大小变化来计取太阳能热水器储水箱里的液位，具有结构合理、动态范围大、分辨率高（液位显示可分成100档甚至是1000档），无密封防水要求、不受水质水垢影响、无使用寿命周期等优点。3.1材料的购买：1才把要买的各零件列出来2在同一家一次性买两套3.2、报警模块该报警模块主要是有蜂鸣器和发光二极管组成，蜂鸣器的作用是提醒用户，通过发

8、光二极管（LED闪亮来实现光报警3.3、程序编写及烧录仔细分析电路结构，弄清各电路元件的工作原理及作用，利用所学的电工知识，用c语言编写程序，然后将程序通过烧录机烧到单片机中4、测量系统测量系统是传感器与测量仪表、变换装置等的有机组合。图1-9为测量系统原理结构框图。图一测量系统原理结构框图4.1、监测原理图图二监测图4.2、传感器原理图不锈钢外电极容器被测的非导电液体.不锈钢内电极測嚼娜导电液检液傕的可实电春体厭翳液位变化，电极间充填液体的介电常数发生变化，引起电容变化当|-时，分布电容：厂適乜0-ln(D/)当110时，电容量：HIn(D/)D!d)即有:2吩-ln(D/d)H二KH式中：

9、8，0液体，空气的介电常数。可见液位变化与电容的变化是线性的4.3、电路原理图程序编写#include52系列头文件#include#defineucharunsignedchar/宏定义uchar#defineuintunsignedint/宏定义uintsbitbeep=P2A5;/定义蜂鸣器的iosbitled1=P1A0；sbitled2=PMl；ucharwei=0;sbitA=P3A7;sbitb=P3A6;voidkongzhi()if(wei=0)led仁0;led2=1;beep=0;delay(500);led2=1;beep=1;led1=1;delay(500);voi

10、ddelay(ucharz)/延时函数uinta,b;for(a=z;a0;a-)for(b=110;b0;b-);elseif(wei=2)led1=1;led2=0;beep=0;delay(500);led2=1;beep=1;delay(500);voidshuiwei()if(A=0&b=0)wei=0;if(A=0&b=1)wei=1;if(A=1&b=1)wei=2;elseled1=1;led2=1;beep=1;voidmain()/主函数shuiwei（）;kongzhi（）;while（1）6电路焊接工艺技术原理预热：首先，用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发，温度上

11、升必需慢（大约每秒5C），以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡珠，还有，一些元件对内部应力比较敏感，如果元件外部温度上升太快，会造成断裂。助焊剂（膏）活跃，化学清洗行动开始，水溶性助焊剂（膏）和免洗型助焊剂（膏）都会发生同样的清洗行动，只不过温度稍微不同。将金属氧化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。好的冶金学上的锡焊点要求“清洁”的表面。当温度继续上升，焊锡颗粒首先单独熔化，并开始液化和表面吸锡的“灯草”过程。这样在所有可能的表面上覆盖，并开始形成锡焊点。回流：这个阶段最为重要，当单个的焊锡颗粒全部熔化后，结合一起形成液态锡，这时表面张力作用开始形成焊脚表面，如果元件引脚与PCB旱盘的间

12、隙超过4mil（1mil=千分之一英寸），则极可能由于表面张力使引脚和焊盘分开，即造成锡点开路。冷却：冷却阶段，如果冷却快，锡点强度会稍微大一点，但不可以太快否则会引起元件内部的温度应力。第一步一一涂抹助焊膏（剂）把BGA放在导电垫上，在BGA表面涂抹少量的助焊膏（剂）。第二步一一除去锡球用吸锡线和烙铁从BGAh移除锡球。在助焊膏上放置吸锡线把烙铁放在吸锡线上面在你在BGA表面划动洗锡线之前，让烙铁加热吸锡线并且熔化锡球。（注意：不要让烙铁压在表面上。过多的压力会让表面上产生裂缝者刮掉焊盘。为了达到最好的效果，最好用吸锡线一次就通过BGA表面。少量的助焊膏留在焊盘上会使植球更容易。）第三步一一

13、清洗立即用工业酒精（洗板水）清理BGA表面，在这个时候及时清理能使残留助焊膏更容易除去。利用摩擦运动除去在BGA表面的助焊膏。保持移动清洗。清洗的时候总是从边缘开始，不要忘了角落。清洗每一个BGA时要用干净的溶剂第四步一一检查推荐在显微镜下进行检查。观察干净的焊盘，损坏的焊盘及没有移除的锡球。（注意：由于助焊剂的腐蚀性，推荐如果没有立即进行植球要进行额外清洗。）第五步过量清洗用去离子水和毛刷在BGA表面用力擦洗。（注意：为了达到最好的清洗效果，用毛刷从封装表面的一个方向朝一个角落进行来回洗，循环擦洗。）第六步冲洗用去离子水和毛刷在BGA表面进行冲洗。这有助于残留的焊膏从BGA表面移除去。接下来

14、让BGA在空气中风干。用第4步反复检查BGA表面。总结通过这次设计使我学到了很多，也碰到了很多困难，但在老师和同学们的帮助下都一一克服了，而且还深深记得要注意的几点。买芯片一定要测一下各个引脚，还要一次买齐防止下次买得不一样。对元器件要一个个进行检查，观察哪里出错了，直到修改正确为止，这就需要培养耐心、细心。通过这次毕业设计让我把三年来学到的东西融会贯通，对各个方面都有很大的促进，让我学会如何将基础理论知识与专业知识有机的结合在一起，学以致用，书本是死的，通过这次设计与制作让我学到了许多书本上学不到的东西。通过这次毕业设计同时也增强了我的动手能力，提高了我将理论与实际相结合的能力。这次设计真的

15、可以说三年来学的东西的一次大练兵。通过设计原理图和动手制作毕业设计，加强动脑、动手能力从作品中体现自己对所学专业知识的理解，领悟，应用与提高，培养自身的创新能力，发挥自身的创造潜力。参考文献1 、韩太林、单片机原理与应用、电子工业出版社、2003.8、2022 、张涛、电力电子技术、电子工业出版社、2003.8、170、冯建华赵亮、单片机应用系统设计与产品开发，人民邮电出版社，2004.11、252致谢本文是在指导老师的悉心关怀和全面指导下完成的.老师渊博的学识，严谨的治学态度，认真负责的工作作风让我受益非浅，在与老师相处时间里，我们在理论水平、实践动手能力等方面都得到了很大的提高，在论文完成

16、之际，向吴老师致以最诚挚的感谢和最崇高的敬意附录CommentDescriptionDesignatorFootprintLibRefQuantity电容C1,C2RAD0.1CAP2极性电容C3c-100C+1按键K1keySW-AJ1发光二级管L1,L2ledLED2蜂鸣器ElectricalBellLS1FENGMINGQIBell1接口Header,2-PinP2HDR1X2Header21三极管Q6,Q7TO-sanjiguanPNP2三极管Q10TO-3NPNPNP1电阻R2,R9,R10,R23RES0.4RES0.44电阻R7,R8RES0.4电阻2电阻R27,R28RES0.4电阻2传感器接口RX13ZHEN3ZHEN-41单片机U1DIP40AT89S52_11晶振CrystalOscillatorY1jingzhen-2XTAL1实物图