AT89C52单片机的液位控制系统的设计+原理图+源码(3)
图3 液位传感器模型 图4 液位信号采集电路
3.3 显示与报警电路
此电路采用三种颜色的发光二极管来表示不同的水位情况，并使用蜂鸣器来产生系统的故障报警提醒，如图5所示。当只有红灯亮时，表明当前液位为低水位，需要启动水泵加水；当只有绿灯时，表明液位处于正常范围内，水泵继续供水；当只有黄灯亮时，说明水位达到高水位的控制线，水泵需要停止供水。当三灯均亮且蜂鸣器响时，表明系统出现故障。三个发光二极管分别与单片机的P2.1脚、P2.1脚和P2.3脚相连接，蜂鸣器与P2.4脚相连。
图5 显示与报警电路
3.4 水泵控制电路
如图6所示。该电路由继电器和闭合开关、光电耦合器、电动机、R2、R3、R4以及D1、Q4等组成。当液位在低水位时单片机给P2.0送一个低电平导通光电耦合器，然后光电耦合器驱动Q4导致继电器闭合从而让220V的交流电接通电动机，带动水泵向水箱加水。
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
图6 水泵控制电路
光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电—光—电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，在本设计当中发光源为发光二极管，受光器为光敏三极管。继电器是具有隔离功能的自动开关元件，在此设计当中主要来做自动控制作用，采用+5V的直流电来控制220V的交流电，以达到控制水泵的作用。
3.5 直流电源电路
如图7所示。在各种电子设备中，直流稳压电源是必不可少的组成部分，它是电子设备唯一的能量来源，稳压电源的主要任务是将50Hz的电网电压转换成稳定的直流电压和电流，从而满足系统正常工作的需要。直流稳压电源一般由整流、滤波、稳压等环节组成。本装置的电源是通过整流桥整流后经滤波电容滤波并由7805稳定后提供稳定的+5V电压。
图7 直流稳压电源电路
其中，变压器将交流电源（220V/50Hz）变换为符合整流电路所需要的交流电压；整流电路是具有单方向导电性能的整流器件，将交流电压整流成单方向脉动的直流电压；滤波电路滤去单向脉动直流电压中的交流部分，保留直流成分，尽可能供给负载平滑的直流电压，其中两个极性电容起到滤波的作用，非极性电容C6和C7则可以改善负载的瞬态影响，使电路稳定工作；稳压电路是一种自动调节电路，在交流电源电压波动或负载变化时，通过此电路使直流输出电压稳定。