水塔水位过低自动报警自动抽水系统概要

电子课程设计

——水塔水位过低自动报警、自动抽水系统

水塔水位过低自动报警,自动抽水系统

该系统主要由水位开关、显示器、报警灯和水泵抽水灯组成。当水位到达某一个开关的时,该开关闭合,显示器中显示当前水位。当水位过低时,过低开关闭合,系统将自动点亮报警灯和水泵抽水灯,以便补水,提升水位。

一、 设计任务与要求

该水位检测电路主要功能是能显示当前水位,并且当水位过低时,电路能自动报警并且让水泵自动抽水的电路。

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基本功能:

1、用编号为0-7的开关模拟水塔中的实时水位。

2、当水位持续下降时,0-6号开关顺序闭合,此时当每个开关闭合时,显示器上显示出来当时水塔里的水位情况。

3、7号开关为水位过低警示开关,当此开关闭合时,说明水塔中的实时水位已经过低,则要点亮水位过低报警灯和水泵抽水灯。

二、总体框图

74LS148 74LS373锁 水位正常 译码驱动呼叫输入 存器 优先编 →→→→ →→→→ → → 显示电路 码器 ↓ 水↓ 位↓ 过低 ↓

多谐振 水位过低报荡器 →→→→ 警灯 → → → 水泵抽水灯

模块功能：如上述总体框图所示，检测电路分为检测与显示电路和报警电路两大模块。

1、显示电路由74LS148优先编码器，74LS373锁存器和译码驱动显示电路组成。0-6号开关依次闭合，信号进入优先编码器进行编码，再以二进制输出。输出的信号所存起来，锁存器的输出端输出结果通过译码显示电路显示出来。 2、报警电路由一个NE555和外围电路以及报警灯和水泵抽水灯构成。当代表水位过低的7号开关闭合时，信号则直接进入报警电路，通过多谐振荡器实现报警灯和水泵抽水灯的点亮。

设计思路：

该系统的主要作用是检测与显示水位、自动报警和自动抽水功能。要实现要求的功能的话，我认为把整个系统分为两个部分来看：

1、检测与显示部分是用七个开关，在水塔里从上到下依次排列。当水位下降到某个开关位置的时候，开关闭合，输出信号被送入8-3优先编码器进行编码，编码输出信号经锁存后送入显示电路，显示电路的作用是显示当前水位，从而显示电路把实时水位显示了出来。

2、报警电路的作用是当水塔中水位过低是，引起水位过低开关闭合，开关闭合产生的信号直接通过由NE555组成的多谐振荡器出来的信号直接触发报警灯和水泵抽水灯。

3、报警电路，由于没有报警器，所以选择一个LED灯来表示。为了使更明显一

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些，给LED灯加了个连续脉冲信号，以使灯能够按我们需要的频率一闪一闪。 通过以上思路的设计，使电路达到显示水位，自动报警自动抽水的功能。

三、选择器件

选择器件尽量选用实验室有的常用的器件，以下分别对各部分所选择的器件给出具体的说明。

水塔水位过低自动报警、自动抽水系统中所用到的器件： 1、八个水位开关 2、EDA实验箱一个

3、芯片：74LS148优先编码器一个、74LS373锁存器一个、74LS00与非门一个、非门一个、NE555一个 4、LED显示器

下面详细介绍每个器件： 1、优先编码器电路

我在这里采用的优先编码器是74LS148优先编码器，74LS148编码器功能表如下： U1 101112131234012345675~EIV181011121314151617A0A1A2976E0GS151474LS148D

74LS148功能表

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由表中不难看出，在ST=1电路正常工作状态下，允许I0~I7当中同时有几个输入端为低电平，即有编码输入信号。IN7的优先权最高，IN0的优先权最低。当IN7=1时，无论其他输入端有无输入信号，输出端只给出了IN7的编码，即000.

74LS148的内部逻辑图

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U19&U201U21A112OR2U18&J1NAND874LS04DNAND2YsxKey = AU3&J2U1AKey = B112U4NAND5&U7&J374LS04DU1B5U2C61U5NAND4&AND4Y0Key = CJ474LS04DU1CKey = D516J574LS04DU1D13Key = EJ674LS04DU1E11Key = FJ774LS04DU1F9Key = GJ874LS04DU2AKey = H11274LS04DU2B31474LS04D

2、锁存器

74LS373锁存器：

373为三态输出的八 D 透明锁存器,共有 54/74S373 和 54/74LS373 两种线路

结构型式，其主要电器特性的典型值如下(不同厂家具体值有差别): 型号 tPd PD

54S373/74S373 7ns 525mW

111339111110124874LS04DU6NAND3&U8NAND2U2F121&U9NAND4&U16&74LS04DU2E101AND4Y1U10NAND4&74LS04DU2D81U11NAND2&74LS04DU12NAND2&U13NAND2&U17&AND4Y2U14NAND2&U15NAND2&NAND2

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