速动浮子操作的电气液位控制装置(完整版)实用资料.doc

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1、速动浮子操作的电气液位控制装置（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑 完整版实用资料，欢迎下载）速动浮子操作的电气液位控制装置CMEASX-203型说明书SSIL008公告INVALCO公司的CMEASX型液位控制装置采用不锈钢球式浮子和防爆微型开关,以便向规定的电气开关触头闭合提供液位控制。一个超控的特点允许在不干扰过程液位的情况下对设定点进行调节。特点优点可调的跨距便于抽入和抽出的控制。易于设定所需的液位探测点。运作超控允许在不干扰过程液位的情况下对设定点进行调节。钢制壳体寿命长，从而降低所有权的费用。35年以上的被证实的现场工作表明了产品的可靠性。选择方案按NACE（美国全国腐蚀工程师

2、协会）标准，适用于苛刻的、腐蚀性的工作环境。技术规格浮子尺寸为2直径10长材料为304不锈钢工作压力为300磅/英寸（表压），控制器的工作压力受浮球破坏压力的限制。温度范围为-20-250最大微型开关触头为标准的，单刀双掷，15安（在125、250或480伏交流下）；12安（在125伏直流下）；1/4安（在250伏直流下）。开关外壳为防爆型认可单位为美国保险商实验所和加拿大标准协会CMEASX-203型液位控制装置订货资料产品样本上的型号 标称连接尺寸和类型材 料零件号壳 体浮 子CMEASX-2032美国标准锥管螺纹钢304不锈钢80003011为了订货：标明零件号和产品样本上的型号。CME

3、ASX-203型液位控制装置的典型设置尺寸英寸（毫米）注：尺寸-以英寸为单位时将其化整到最近的十分之一（以毫米为单位时将其化整到最近的整数），每个尺寸都根据相应工程图单独标出。零件项号备注名 称数量零 件 号1*304不锈钢210浮子14501171121/4齿状锁紧垫圈16500436331/4-20六角螺母 1650021754浮子杆14523108056-321/4圆头机制螺钉1650058486臂装配279107142710-321/4 内六角螺钉2650059458*微型开关1331005429外壳1450134621010-321/4 圆头机制螺钉16500790511盖板1450

4、13436128-321/4圆头机制螺钉26500785613微型开关臂装配14801329514填料盒24501345915轴14501345816壳体，2美国标准锥管螺纹（CMAS-203）14501346317*丁橡胶-010-90O型环26710132718*丁橡胶-110-90O型环26710153219杆17900613920位置显示器14501343721操作检验按钮14501346022孔塞246015996238-325/16 圆头机制螺钉26500785824垫圈2460025292510锁紧垫圈265006945*推荐的备用零件注：此处的说明书容易发生变化，对此不另行通知

5、，并且上述说明书的任何用户应向制造商查证该说明书目前是否有效。否则，制造商对可能已改变和不再生效的说明书的使用不负责任。第 12卷第 4期上 海 水 产 大 学 学 报 V ol. 12, N o. 42003年 12月 JOURNA L OF SH ANG H AI FISHERIES UNI VERSITY Dec. ,2003文章编号 :1004-7271(2004 01-0338-05振荡浮子式波浪能转换装置研究收稿日期 :2003209203作者简介 :苏永玲 (1974- , 女 , 内蒙古呼和浩特人 , 助教 , 硕士 , 主要从事流体机械工程、 暖通空调工程研究。苏永玲 , 谢

6、 晶 , 葛茂泉(上海水产大学食品学院 , 上海 200090摘 要 :在 Froude 数相同的情况下 , 取相似因子为 10, 对振荡浮子式波浪能转换装置进行了模型设计 , 并在中 国科学院广州能源研究所的造波水槽中对装置做了模型试验 , 试验在规则正弦波浪作用下进行 , 实验数据由 计算机采集 。 实验结果显示 , 振荡浮子式波浪能转换装置具有与常规的振荡水柱式波浪能转换装置相当的俘 获宽度比 , 但其总转换效率较后者高很多 , 建造成本较低 , 是一种很有发展前途的波能装置 。 性有所降低 , 但在波能密度比较低的区域 , 如中国 , , 。关键词 :波浪能转换装置 ; 振荡浮子式 ;

7、 振荡水柱式 ; ; 中图分类号 :TK79 文献标识码 :AI buoy w ave pow er deviceS U Y ong 2ling , XIE Jing , GE Mao 2quan(College o f Food Science , Shanghai Fisheries Univer sity , Shanghai 200090, China Abstract :C onsidering the Froude number of the m odel and of the prototype identical , with a scale factor of 10, a m

8、 odel of oscillating buoy (OD wave power device was designed and built , and a m odel test was carried out in a wave tank of G uangzhou Institute of Energy C onversion. In the test , the incident waves were sim ple harm onic , and com puters collected the experimental data. The result of experimenta

9、l data processing shows that the capture width ratio of the OD is nearly equal to that of an oscillating water column (OWC wave power device , the total efficiency of the OD is much higher than that of the OWC , and the cost of the OD is lower than that of the OWC in the same dimensions. Therefore t

10、he OD is a promising wave power device , although it is at the cost of the reliability of the device. I f the OD is used in China where the wave energy stream is lower , with effective protection the device could run in the m ost effective way.K eyw ords :wave power device ; oscillating buoy ; oscil

11、lating water column ; capture width ratio ; total efficiency 海洋波浪能作为一种清洁的可再生能源 , 长期以来 , 世界各国投入了大量的人力和财力对其进行 了研究 。 振荡水柱 (OWC 式波能转换装置就是利用海洋波浪能来发电的一种波能装置 。 它以气室里的 空气作为媒介传递波浪能 , 从而避免了较脆弱的机电部分直接与波浪接触 , 降低了波浪的破坏性 , 使装 置的可靠性大大增加 , 这对于工作在波能密度高的区域的波能装置来说是非常重要的 , 因此 , 欧洲许多 国家都优先发展这种装置 。 但这种装置目前也存在着明显的缺点 , 主要表

12、现在以下两个方面 : 建造费 用昂贵 、 施工困难 。 装置总转换效率低下 。 这两大缺点 , 大大限制了装置的发展 , 很难在市场上形成 竞争力 。 中国附近海域的波能密度与欧洲国家相比要低得多 , 为他们的 20%25%1, 在中国采用振荡水 柱式波能装置就显得不太理想 。 为此 , 本文研究了一种新型的岸式波能装置 振荡浮子式波能装置 (OD , 它用一个放在港内的浮体作为波浪能的吸收载体 , 然后将浮体吸收的能量通过一个放在岸上的 机械或液压装置转换出去 , 用来驱动发电机发电 。 理论分析认为 , 将浮子吸收的能量转换为电能的效率 应该高于振荡水柱式波能装置中的威尔透平的效率 , 也

13、就是说 , 振荡浮子式波能装置的总效率应该高于 振荡水柱式装置的总效率 。 本文利用模型试验 , 期望能对振荡浮子式波能装置的结构 、 系统 、 性能进行 有效的探索 、 研究 , 并能通过实验数据验证上述的理论分析结果 。1 材料与方法1. 1 实验装置实验在中国科学院广州能源研究所的造波水槽中进行 。 水槽长 40m , 宽 1. 2m , 水深 0. 85m , 一端装 有计算机控制的变频电源伺服电机驱动的推板式造波机 , 可按给定函数造出规则波或非规则波 , 实验模 型装在水槽中距造波机 28m 处 。 本实验在规则正弦波浪下进行 。波高由距造波机 7. 6m 的 1#水位传 感器测得

14、 ;2#水位传感器安装在浮子上 , 用来测量浮子运动位移 ; 浮子输出力由安装在绳索中间的拉力 传感器测得 。 各传感器将测得信号输入计算机中进行数据处理 。 实验装置简图如图 。 浮子采用 厚 5mm 的有机玻璃制成 , 几何尺寸为 0. 3m 0. 4m 0. 7m , 港宽 0. 41m , 港内水深 0. 4m 。 港放在造波机的对面 , , 使波浪无法通过 。 试压泵的泵柄上 , 图 1 实验装置简图Fig. 1 Scheme of experimental equipment1. 2 T a 在 3. 09. 5s , 10, 在 Froude 数相同的情况下 , 由 T =T 确

15、定实验中入射波周期 T 在 13s 。在不同的入射波周期 T 下 , 实验按如下过程进行 :(1 造波机在计算机控制下造出给定周期 T 的波 。(2 改变钢绳在手动泵柄上的位置 , 从而确定 系统输出功率最佳点 , 每一周期在其对应的最佳点上的实验重复 3次 。(3 改变入射波周期 T , 重复前面 1、 2步骤 , 直到实验结束 。2 结果与分析2. 1 实验数据处理实验数据处理以入射波周期 T =1. 887s 为例 。 图 2为周期 T =1. 887s 时入射波的波形曲线 。 图 3、 图 4分别为在其最佳点上浮子输出力和浮子位移曲线 。 为了避免试验装置所产生的反射波对实验数据 的影

16、响 , 同时考虑到用于数据处理的点应是稳态点 , 实验中数据处理在各图中用点标识的段内进行 , 各 段内数据是未受反射波影响时间段内测得的数据 。9334期 苏永玲等 :振荡浮子式波浪能转换装置研究 图 2 入射波波形曲线 (T =1. 887s Fig. 2 T ime history of incident wave height (T =1. 887s 3 (T =1. 887s Fig. 3 T ime history of force output (T =1. 887s 图 4 浮子位移曲线 (T =1. 887s Fig. 4 T ime history of displacem

17、ents (T =1. 887s 2. 1. 1 入射波高及浮子宽度内波浪输入的功率的计算入射波高由图 2中选定三个周期波的平均波高值来表示 , 根据实验数据得入射波幅 (半波高 A =0. 00307m 。 参照文献 2得式 (1 、(2 :N w =24k 1+sin h (2kH B (1=gk tan h (kH (2 式中 , A 为入射波幅 , B 为浮子宽度 , H 为水槽中水深 , k 为波数 , N w 为浮子宽度域内波浪输入的功率 , 为水密度 , 为角速度 , 代入数据可算出 N w =3. 268W 。043上 海 水 产 大 学 学 报 13卷2. 1. 2 浮子平均

18、输出功率的计算浮子输出功率用单位时间内浮子输出的力与浮子位移的乘积来表示 。 而浮子平均输出功率指一段 时间内浮子输出功率的平均值 , 即N c =T c T c 0Fvdt N t N i =1F i ( 2t t =2N t N i =1F i (u i +1-u i -1 式中 , F 为浮子输出的力 , 取向下为正 , N 为选择计算时间段 T c 内总采样点数 , u 为浮子瞬间位移 , 取向 下为正 , v 为浮子瞬间速度 , t 为采样周期 , 试验中取 1/30s 。 由图 3、 图 4选定区域计算得到的浮子输 出功率为 N c =4. 670W 。值得注意的是 , 在图 1中

19、 , 由于弹簧和悬挂拉力传感器的绳索一直处于拉伸状态 , F 总为正 , 当浮子 向上运动时 , 浮子输出功率为负 , 向下时为正 。 从物理上讲 , 当浮子向下运动时 , 浮子拉伸弹簧 , 将一部 分能量储存在弹簧中 , 同时大部分能量通过水泵对外做功 。 当浮子向上运动时 , 弹簧中的弹性势能释放 出来 , 帮助泵柄复位 , 使悬挂拉力传感器的绳索始终处于拉伸状态 。 因此 , 在浮子先向下 、 后向上运动一 个周期内 , 弹簧做功为零 , 体现了弹簧的保守特性 。2. 1. 3 俘获宽度比的计算实验中研究的俘获宽度比是以浮子吸收的能量与浮子宽度域内波浪的输入能量之比来定义的 。 所 以可

20、得 T =1. 887s 时系统的俘获宽度比 =N w=1. 429。 2. 1. 4 系统总转换效率 在试验中 , 5q =5. 90910-6m 3/s , N p =q 25. 5g =1. 478W 。如果用水 90%, 多在 95%左右 , 系统 N t =N p 90%=1. 33W , 系统的总效率 =N w =3. 268=0. 407。 图 5 不同周期下的俘获宽度比 Fig. 5 Capture width ratios for different wave periods2. 2 实验结果 通过实验 , 在不同入射波周期 T 下 , 装置的俘获宽度比如下图 5所示 。从图

21、中可看出 , 当 T =1. 887s时装置的俘获宽度比最大 。当 T =1. 887s 时 , 原型所对应的入射波的周期为 T a =T =5. 967s , 正好与中国南海附近海域波浪的常波周期 5. 5s 接近 , 所以 , 该模型试验按 10倍比例放大后 , 原型可很好地工作在中国南海的实海域中 。3 讨论3. 1 俘获宽度比 如果振荡浮子装置和振荡水柱装置有相同的水下几何形状 , 按照水动力学理论 , 两者的水动力学特性在小振幅时应该十分接近 。而实验也说明了这一 点 :在相同实验条件下 , 振荡水柱式波能装置的俘获宽度比 (或气室效率 的最大值为 =1. 413, 与本 文所描述的

22、振荡浮子装置的俘获宽度比 =1. 429差不多 。3. 2 总转换效率从本文所设计的试验可以看到 , 振荡浮子装置最大的的总转换效率达到 40. 7%, 而振荡水柱装置 的总转换效率一般在 10%30%4,5。 可见 , 振荡浮子装置的总转换效率较振荡水柱装置有显著的提 高 。 同时 , 以下两点值得特别注意 :143 4期 苏永玲等 :振荡浮子式波浪能转换装置研究(1 实验中的实验模型较小 , 使用的手动泵又比较粗糙 , 系统能量损耗相对较大 。如果用较大的模 型做试验 , 总效率还会有较大提高 。(2 上述试验是在 3倍于模型宽度的水槽中进行的 , 而实际工程中 , 装置所面对的海域是无限

23、宽 的 , 因此 , 实际装置的总转换效率应该较实验中的总转换效率高 。3. 3 进一步研究工作(1 振荡浮子式波能装置与振荡水柱式装置相比较 , 可靠性较差 , 尽管这对于在低波能密度区域工 作的装置来说不是致命的 , 但也是很重要的 。 因此 , 在将来的工作中 , 要加强对装置在恶劣气候条件下 保护措施的研究 。(2 试验中 , 浮子设计成立方体 , 在波浪作用下 , 浮子有以一边为轴旋转的趋势 , 结果造成浮子与港 不断撞击 , 对浮子有很大的破坏性 。 在后期研究中 , 可考虑将浮子的背面以及与此背面相接触的港的迎 波面设计成斜面 , 使浮子在港内平稳运动 。参考文献 :1 Clae

24、s on L , Energi fr n havets v g orM.S tokholm (S weden :Published by Energiforskningsn mnden , 1987. 175-193.2 许维德 . 流体力学 M.北京 :国防工业出版社 , 1979. 165-187.3 梁贤光 , 孙培亚 , 游亚戈 . 100kW 波力电站气室模型性能试验 A.国家 “ 九五” 科技攻关计划专题 (96-01 100kW 岸式波力电站研建验收文件汇编 C.广州 :中国科学院广州能源研究所 , , 55-4 Y u Z , Jiang N D , Y ou Y G. P o

25、wer output of an onshore OWC wave power W ave Energy Sym posiumC.Edinburgh (England , 1993, 271-276.5 H otta H. R&D on wave power in JapanA.of con ferenceC.G lasg ow (England , 1996, 12-13. 243上 海 水 产 大 学 学 报 13卷液位自动控制装置 -2006山东省电子设计大赛 作品编号：G甲0510参赛学生：付宝军 李健 吕鑫 指导教师：刘丹 赵岩岭摘 要本系统以51单片机为主控单元，通过液位变送器和电

26、磁阀实现液位的检测和控制。系统的主站和从站均可通过键盘实现液位的设置；液位及重量均可以通过LCD实时显示以及通过凌阳61单片机实现相应的声光报警和语音提示。另外，本系统还增加了掉电保护、时间显示、故障打印、上位机对系统的实时监控等扩展功能。并且，在参数设定部分添加了管理员密码设定和时间设定功能。系统主要由键盘显示模块，掉电存储模块，A/D转换模块，RS-485通讯模块，无线通讯模块，上位机监控系统，语音提示模块，故障打印模块等构成。该系统功能强大，性能稳定，操作简单，实用性强。关键字：无线模块 RS-485 A/D转换 液位变送器ABSTRACT The system uses the 51

27、MCU as the main control unit, through the liquid level sensor and magnet valve to realize the monitor and control. The master station and the slaver station all can set the liquid level by keyboard; display the liquid level and weight on the LCD, the system can also realize the voice-light-alarm and

28、 pronunciation caution through Sunpluse SPCE061 MCU. Moreover, this system also has the function of power-off protector, time display, trouble printer, real time monitor by computer and other expand functions. Furthermore, the system can set administrator secret number and time. The system mainly co

29、nsists of keyboard, display, watch-dog, power-off protector, A/D converter, RS-485 communication, wireless communication, pronunciation caution and trouble printer and so on. The function of the system is strong and stable. So, it manipulates easily and has high practical value.Keyword: wireless com

30、munication module, RS-485, A/D converter, liquid level sensor一、 方案比较1、总体方案论证液位控制在日常生产、生活中经常用到。目前，常用的液位控制方案主要有以下两种： 方案一：基于PLC的液位自动控制系统。此方案主要具有以下的优点：实现成本低。由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路，所以不用进行额外布线，从而大大减少了网络的投资，降低了成本。范围广。电力线是覆盖范围最广的网络，它的规模是其他任何网络无法比拟的。PLC可以轻松地渗透到每个家庭，为互联网的发展创造极大的空间。高速率。 PLC能够提供高速的传输。缺点是PLC系统复杂，

31、价格高。方案二：基于单片机的液位自动控制系统。通常对于配套功能较多的项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点。另外，单片机控制系统在灵活性和程序的可移植性方面明显的优于方案一。图1-1 系统总体设计原理框图 主 站 控 制 器 上位机控制系统语音播报系统故障打印系统看门狗/掉电保护系统设定从站参数系统液位控制系统显示系统液晶显示报警显示看门狗/掉电保护系统参数设定系统液位采集系统液位控制系统显示系统报警显示液晶显示 从 站 控 制 器 1 RS-485 从 站 控 制 器 8 2、键盘显示模块方案一：采用Intel8279可编程键盘/显示接口芯片。Intel8279是一个专用的显示器键盘接

32、口，它用硬件完成对显示器和键盘的扫描，大大方便了用户，使程序变得简洁、易读和模块化。但其缺点是8279为并行接口芯片，占用CPU端口多，需要CPU有比较强的负载携带能力。方案二：采用了HD7279A数码管/键盘串行接口芯片。HD7279A可同时驱动8位共阴式数码管，同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片机可完成显示键盘接口的全部功能。其优点是采用串口通讯，占用CPU端口少，对CPU负载携带能力要求低，使主控制器又余力实现更强的控制功能。考虑到该控制系统比较复杂，CPU需要驱动较多的电子器件，故我们采用了方案二。3、通信模块方案一：使用RS-232做接口标准的通信模块，此时需要通过电平转换电路方

33、能与TTL电路连接，而且接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。RS-232的传输速率低，异步传输时仅为20Kbps。RS-232的传输距离有限，实际应用中只有50米左右，且抗干扰能力差。同时只允许接一个收发器，仅有单站能力。方案二：使用RS-485做接口标准的通信模块，接口电平低，与TTL电平兼容，传输速率高，最高为10Mbps。RS-485接口采用平衡驱动器和差分接受器的组合，抗干扰性好，而且RS-485的传输距离远，最大传输距离的标准值为4000英尺，实际可达3000米。RS-485接口在总线上允许连接多达128个收发器，具有多站能力。考虑到题目要求及实际应用价值，我们选择方案二。4

34、、液位传感器方案一 ：使用超声波测量液位，精确度高的超声波测量仪造价非常高，用凌阳的超声波测量功能，其精度远远达不到题目要求。方案二：使用浮球式液位变送器，这种变送器杆内设有多点磁簧开关，当浮球处在磁簧开关相关位置时，开关依次闭合，输出信号发生相应变化。由于相邻磁簧开关的距离最小为1厘米，即这种变送器测量液位的精度是1厘米。虽然这种液位传感器的造价较低，但精度达不到题目要求，而且它测量的盲区比较大，低于2厘米时无法检测。 方案三：使用静压式液位传感器，这种传感器是通过测量压力来计算液位的，因此盲区小，精度高，稳定性好。而且它的造价也不高，且安装方便，实用性好。因此，结合题目的要求我们选择了的方

35、案三。5、 远程控制方式有关远程控制的选择，一般有以下三种方案：方案一：采用GSM模组进行数据传输，利用已建成的GSM网络传输，可靠性高，但是设备价格昂贵。方案二：采用以太网进行传输，但是此种方法设备复杂，在实验设计阶段是不适用的。方案三：采用无线RF射频模组进行数据传输，操作简单，成本低，且能够满足本设计要求。综上所述，采用RF射频技术传输数据代价小且能满足本设计要求，故在此选用方案三。二、 设计论证1、 总体设计系统设计原理详图如图2-1所示： AT8952 主CPU 看门狗掉电保护 HD7279键盘 液晶 61板 打印机语音播报看门狗掉电保护 61板 打印机继电器电磁阀 A/D转换液位传

36、感器 语音播报液晶 HD7279键盘 RS-485 图2-1 系统设计原理框图 AT8952 从CPU 2、 各模块的实现1） 单片机系统整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。我们采用了ATMEL公司的AT89C55单片机。它是一款低功耗、高性能的CMOS型 8位单片机，其内含256个字节的RAM，20KB FLASH ROM，3个16位定时器/计数器。2）键盘显示模块本系统用HD7279A控制44键盘，硬件电路如图2-2所示。7279得到键盘码，把键盘信息送给单片机。HD7279A片内具有驱动电路，它可以直接驱动1英寸及以下的LED数码管，使外围电路变得简单可靠。L

37、CD显示器采用金鹏电子生产的OCMJ4*8C系列液晶显示器。该中文模块可以显示字母、数字符号、中文字型及图形，具有绘图及文字画面混合显示功能。即可采用并行接口、又可采用串行接口，连线较为方便。采用LED显示，可以避免光线较弱时使用不便。LCD显示信息量大，配合我们开发的全程设定菜单操作环境及全中文的提示参数显示，可以显示较为丰富的菜单与工作数据。 图2-2 键盘显示电路3）掉电存储模块 本系统实现了对上次输入值的记忆功能，并在掉电复位后恢复掉电前系统设定的参数及时间。在这里我们选用Xicor公司的X5045芯片，硬件电路如图2-3所示。X5045对CPU提供独立的保护系统，当系统故障时，可在选

38、定的超时周期之后以复位信号做出响应。X5045使用三线总线串行(SPI)外设接口，对芯片进行操作的所有操作码、字节地址及写入的数据都从SI引脚输入，写人数据在串行时钟SCK的上升沿被锁存；从芯片读取的数据从SO引脚串行移出，并在SCK的下降沿读出数据。芯片的把关定时器和电压监视器都对单片机提供独立的保护。当电源电压降到4.5V以下时，RESET引脚立即自动产生高电平复位信号，并一直保持到电源电压恢复正常；当系统上电或掉电时，RESET引脚也自动产生一个高电平复位信号；当系统发生故障时，只要把关定时器达到其可编程的超时极限，RESET引脚立即自动产生一个持续200ns的高电平复位信号。这样，就可

39、有效地防止死机、数据误写及误操作等故障的发生。 图2-3 掉电存储模块4）A/D转换模块本系统选用了TI公司生产的11个模拟输入通道，12位串行模数转换器TLC2543，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源，分辨率较高。在该系统中采用TLC2543把采样反馈的液位值转换成数字信号，实现检测液位显示。硬件电路如图2-4所示。 图2-4 A/D转换模块5）日历时钟模块常用的时钟芯片有串口和并口之分。并口的如MC14818等，载荷单片机进行接口时要占用大量的I/O口，故再次采用了串行接口的时钟芯片PCF8563。这个芯片除了能够提供小时分钟

40、的计时外，还能提供年月日。PCF8563是一款低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片，它提供一个可编程时钟输出一个中断输出和掉电监测器，所有的地址和数据通过I2C总线接口串行传递。最大总线速度为400Kbit/s，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动增加。需要注意的是它的管脚是开漏的，输出需要接上拉电阻，不然输出会不正常。6）语音提示模块在本系统设计实现了语音播报及报警功能。本设计采用了凌阳公司的“61板”，“61板”具有强大的语音处理功能，语音信号从X1输入端输入，带自动增益控制，语音输出接口与主CPU采用串行控制。该电路可以在单片机的控制下实现正确的播报液位，如果液位高于25cm或者2cm

41、，则会实现报警功能。该电路整点播报各站的状态和液位。语音信号经集成放大电路SPY0030放大，然后输出，SPY0030是凌阳的芯片，它可以工作在2.46.0V范围内，最大输出功率可达700mW。硬件原理图如图2-5所示。P0口 主CPU 61板DATA CLK CSFEEDBACK 图2-5 语音提示模块 7）故障打印模块为了更好的维护设备，对其性能进行评估，在出现警报时我们将打印其故障记录以及维修记录。我们采用了SJA153打印机，该打印机小型、轻便、我们使用并口打印，控制也非常的方便。它带国家一、二级字库，可以满足一般打印的需求。8）RS-485通信模块由于要设计一个主站和八个从站，本系统

42、采用了两个CPU分别实现，并通过RS-485完成了主战与从站间多机通讯。RS-485通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点、双向通信、它所具有的噪声抑制能力、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其他标准无法比拟的。RS-485支持半双工或全双工模式，网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，最好采用一条总线将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。本系统采用的RS-485通信芯片是MAXIM公司生产的MAX485。MAX485收发器在总线传送线上进行双向数据通信的，从站检测到液位信号，同时对主站发出呼叫，等待主站的应答信号，若应答信号正确

43、，即发送数据，传送给主站；否则，需要再次发送需要呼叫的命令，并等待应答信号。同时，主站若要设定从站的参数，如液位等，可直接发送信号给从站。硬件电路如图2-6所示。 图2-6 通信模块电路9）无线通讯模块由于无线RF芯片通常采用贴片的封装形式，焊接困难，故采用现成的无线模RF组。W3100无线数传模组提供标准RS-232，RS-485，UART/TTL电平3种接口方式，可直接与计算机，用户的RS-485设备，、单片机或其它UART器件连接使用，W3100A的通信信道是半双工的，最适合点对多点的通信方式，通信的协调完全由主站控制，主站采用带地址码的数据帧发送数据或命令，从站全部都接收，并根据地址码的比较，选择响应；这些工作都需要上层协议来完成，并可保证在任何一个瞬间，通信网中只有一个无线模块处于发送状态，以免相互干扰。所以，对于使用者来说，W3100A所建立起来的传输通道是透明的。W3100A也可以用于点对点通信，使用更加简单，可平滑地升级原有系统中有线（RS232/485/TTL）的传输方式。视距可靠传输距离可达300m。基于FSK的调制方式，采用高效前向纠错信道编码技术，