Vi Xử Lý đề tài Đo mức nước dùng Encoder Cảm biến dạng analog

đo mực nước dùng vi xử lý 8051

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIÊP HÀ NỘI BÀI TẬP LỚN Môn: Vi Xử Lý Trong Đo Lường Và Điều Khiển Nhóm 3: Đo mức nước dùng Encoder/Cảm biến đo mức dạng Analog Họ tên: MSV: Lớp: Hà Nội - 2021 MỤC LỤC MỤC LỤC I Đặt vấn đề II Một số thiết bị đo mức nước II.1 Thiết bị đo mức kiểu điện dung II.2 Thiết bị đo mức nước thủy tĩnh II.3 thiệu thiết bị đo mức nước siêu âm ECH306L, ECH310L, ECH318L, ECH324L: III Phương án thiết kế III.1 Lựa chọn thiết bị cần thiết IV Thiết kế sơ đồ nguyên lý lưu đồ thuật tốn nạp chương trình cho vi điều khiển IV.1 sơ đồ nguyên lí IV.2 Lưu đồ thuật toán I ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành công nghiệp nước ta phát triển hầu hết tất lĩnh vực Có thể kể đến công nghiệp chế tạo, công nghiệp sản xuất, công nghiệp chế biến,… Và không xa lạ ngành công nghiệp liên quan đến loại chất lỏng nước thải, nhiên liệu, xăng dầu,…đó thiết bị chứa mà thường gọi tank chứa hay silo chứa Đây cách thức để chứa đựng lưu trữ phổ biến chúng tiện dụng việc cất trữ hay vận chuyển Chính tank chứa hay silo chứa quan trọng ngành công nghiệp nhiên liệu, chất lỏng hay nước loại,… Nên nhu cầu đo lường thiết bị chứa tăng cao Đó lý mà muốn nói đến viết này, muốn chia sẻ đến người hệ thống đo lường tank chứa, bể chứa hay silo chứa kết hợp điều khiển động II MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐO MỨC NƯỚC II.1 Thiết bị đo mức kiểu điện dung Đối với cảm biến báo mức liên tục điện dung; phương pháp tiết kiệm có giá thành cạnh tranh với độ xác cao Nhược điểm cảm biến đo mức nước liên tục điện dung Là khoảng cách đo ngắn độ dài cảm biến cố định; chọn lúc ban đầu Một số loại bọc nhựa bên ngồi cắt ngắn cảm biến Nhưng việc nối dài cảm biến khơng thể quí vị,… Cảm biến đo mức dạng điện dung sản phẩm cao cấp loại cảm biến đo mức dạng điện cực tín hiệu ngõ dạng 4-20mA, 0-10v Từ tín hiệu cài đăt dãy tiếp điểm để xuất tín hiệu cho bơm chạy II.2 Thiết bị đo mức nước thủy tĩnh Đầu cảm biến thả chìm xuống Tank Hoặc bồn chứa chất lỏng hay nước Dựa vào cột nước đè lên màng cảm biến xuất tín hiệu analog 4-20mA Với bar áp suất tương ứng với 10 mH20 phải lưu ý chọn cable cho cảm biến phải lớn giá trị áp suất cảm biến Ưu điểm cảm biến đo mức thủy tĩnh : Lắp đặt dễ dàng cần thả cảm biến xuống bể cần đo mức xong Độ xác cao Khoảng cách đo mức nước tối đa 200m Khơng phụ thuộc vào kích thước bồn chứa Nhược điểm : Đo xác áp dụng cho nước Khơng dùng cho bồn chứa có áp suất Nhiệt độ cao Thiết bị mức nước khoảng cách rộng đến hàng trăm mét Thì hẳn bạn nghĩ đến đo mức nước giếng không nào? Để đo mức nước tực tế giếng, bạn không phương án lựa chọn cảm biến siêu âm hay điện dung Vì giếng khoan lỗ tương đối nhỏ, phạm vi lắp đặt hẹp, chiều sâu vài chụ đến vài trăm mét Trường hợp dùng loại cảm biến thủy tĩnh tối ưu Ứng dụng đo mức nước sông, rạch, hồ chứa nước đập thủy điện Khoảng cách đo rộng, độ xác tương đối cao Chịu ô nhiễm nhẹ từ bùn,… II.3 thiệu thiết bị đo mức nước siêu âm ECH306L, ECH310L, ECH318L, ECH324L: Dịng thiết bị có nguyên lý hoạt động tương tự dòng đo mức radar, nhiên giá thành dễ tiếp cận tối ưu dùng cho mực nước hay chất lỏng Cụ thể dịng đo lường cho tồn loại chất lỏng khác thang đo 0-3m, 0-6m, 0-10m, 0-12m, 0-18m, 0-24m,…Tín hiệu ngõ có đầy đủ 4-20mA, ngõ relay RS485 Nếu bạn đo mức nước báo mức nước khun nên dùng dịng cảm biến Dĩ nhiên dịng đo thể tích Có thể hoạt động tốt loại tăng chứa có đường kính từ 1m trở lên III PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Thiết kế thiết bị đo mức nước sử dụng vi điều khiển 8051: + Sử dụng cảm biến có tín hiệu đâu dạng analog dải từ – 5V + Có thể điều khiển động cạn qua mức nước set cài đặt trước + Hiển thị mức nước tank lên hình LCD +Cho phép thiết lập, điều chỉnh mức lập mức nước cần bơm +Hệ thống led báo hiệu chiều cao nước Cảm biến: Có chức nhận biết thay đổi mức nước tank từ xuất tín hiệu analog tương ứng với khoảng cách từ cảm biến đến mặt nước ADC: Chuyển đổi tín hiệu tương tự(Analog) sang tín hiệu số( Digital) giúp vi điều khiển có đọc tín hiệu xử lý Màn hình LCD: Hiển thị mức nước tank thông qua vi điều khiển 8051 Điều khiển động cơ: Bật/tắt động điều khiển mức nước tank thông qua vi điều khiển 8051 Nguồn: Cung cấp lượng cho vi điều khiển 8051 LCD Mức nước theo LED: Báo mức nước nước theo cấp độ LED Vi điều khiển 8051: Nhận tín hiệu từ cảm biến thơng qua đọc ADC điều khiển khối chức nêu III.1 Lựa chọn thiết bị cần thiết Do khơng có cảm biến thực tế nên giả lập tín hiệu từ cảm biến biết trở POT-HG với mức điện áp 0- 5V; Lựa chọn thiết bị sau: + ADC: ADC 0804 + LCD: LCD 16x02 + Vi điều khiển: AT89S52 + Mức nước theo LED: LED + Nguồn: 5v, 12v IV THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN NẠP CHƯƠNG TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN IV.1 sơ đồ ngun lí IV.2 Lưu đồ thuật toán 10 ... nhựa bên ngồi cắt ngắn cảm biến Nhưng vi? ??c nối dài cảm biến khơng thể q vị,… Cảm biến đo mức dạng điện dung sản phẩm cao cấp loại cảm biến đo mức dạng điện cực tín hiệu ngõ dạng 4-20mA, 0-10v Từ... cable cho cảm biến phải lớn giá trị áp suất cảm biến Ưu điểm cảm biến đo mức thủy tĩnh : Lắp đặt dễ dàng cần thả cảm biến xuống bể cần đo mức thơi xong Độ xác cao Khoảng cách đo mức nước tối đa... I Đặt vấn đề II Một số thiết bị đo mức nước II.1 Thiết bị đo mức kiểu điện dung II.2 Thiết bị đo mức nước thủy tĩnh II.3 thiệu thiết bị đo mức nước siêu