專利名稱：卸洪閘水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種卸洪閘水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。尤其是系統(tǒng) 中信號(hào)的傳遞與控制方式。
背景技術(shù)：
水位變化的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)重要的工作，有各種傳感器能實(shí)現(xiàn)水位變化的監(jiān) 測(cè)，主要有浮筒式、射頻電容式、微波測(cè)量法、電阻式水位傳感器等。FPGA是新型的可編程邏輯器件，能夠?qū)⒋罅康倪壿嫻δ芗捎趩蝹€(gè)器件中，它所 提供的門數(shù)從幾百門到上百萬(wàn)門，符合系統(tǒng)芯片的發(fā)展要求，具有高度集成、低功耗、硬件 升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足不同的需要。隨著電子技術(shù)和傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，使得可編程邏輯 器件在現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)和微電子技術(shù)應(yīng)用中起著越來(lái)越重要的作用。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于實(shí)現(xiàn)卸洪閘水位的自動(dòng)控制，即當(dāng)水位達(dá)到一定高度時(shí)， 某個(gè)或某幾個(gè)卸洪間自動(dòng)提升到一定高度控制水庫(kù)水量保持一定的量值。為實(shí)現(xiàn)上述目 的，使用了電阻式水位傳感器(已有專利)所得到電壓信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器送入FPGAJS FPGA處理后輸出多個(gè)開關(guān)控制信號(hào)完成水庫(kù)水閘自動(dòng)控制。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括電阻式水位傳感器、定值電阻、運(yùn)算放大器、模 數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA芯片、閘門控制電機(jī)。所述的電阻式水位傳感器通過電阻連續(xù)分布的電阻棒或在絕緣棒外面纏繞電阻 絲來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述的FPGA芯片處理8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)，最后形成多路電機(jī)控 制信號(hào)，從而控制閘門的自動(dòng)升降。所述的電阻式水位傳感器與定值電阻串聯(lián)后接入電源，把電阻式水位傳感器兩端 的電壓信號(hào)送入運(yùn)算放大器的Vin(+)管腳，將放大后電壓引入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電壓的模 數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)送入FPGA芯片，數(shù)字電壓信號(hào)經(jīng)FPGA芯片處理后 形成多路電機(jī)控制信號(hào)，電機(jī)控制信號(hào)輸入給閘門控制電機(jī)，由閘門控制電機(jī)控制閘門的 升降。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)用FPGA芯片輸出的多路控制電機(jī)信號(hào)控制閘門的自動(dòng)升降，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方 便、操作快捷，造價(jià)低廉、可靠性高、功能靈活。可通過對(duì)FPGA芯片編程完成對(duì)多個(gè)閘門的 控制。
圖1電阻式水位傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2卸洪閘水位自動(dòng)控制系統(tǒng)電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作具體說(shuō)明。參見圖1，電阻式水位傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，電阻棒1插入水庫(kù)中，電阻棒上端為A， 下端為B，電阻棒的總長(zhǎng)度AB為L(zhǎng)tl，電阻棒與水氣界面2相交與C處，電阻棒在水中的長(zhǎng)度 BC為L(zhǎng)。電阻棒A、B兩端的總電阻Rab與水深L之間存在良好的線性關(guān)系。參見圖2，卸洪閘水位自動(dòng)控制系統(tǒng)電路圖，電阻棒1與定值電阻3串連后接入5V 電源?？傠娮鑂ab兩端的電壓與水深L具有如下關(guān)系設(shè)Rab = λ L，其中λ為比例系數(shù)。Rab兩端的電壓U- fABED、fED，其中E為電源電壓，R2為定值電阻。Kab + K2 ALL· + K2把Rab兩端的電壓信號(hào)送入運(yùn)算放大器4的Vin (+)管腳，將放大后電壓引入模數(shù) 轉(zhuǎn)換器5進(jìn)行電壓的模數(shù)轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換器5可使用ADC0804，它是一個(gè)8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器， 測(cè)量精度為0. 02V。模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)6送入FPGA芯片7，數(shù)字電壓信號(hào)經(jīng) FPGA芯片處理后形成多路電機(jī)控制信號(hào)8，電機(jī)控制信號(hào)輸入給閘門控制電機(jī)9，由閘門控 制電機(jī)控制閘門的升降。在FPGA芯片7中，用EDA (電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具軟件編寫VHDL (超高速集成電 路硬件描述語(yǔ)言)程序?？伸`活的使數(shù)字電壓信號(hào)形成多路電機(jī)控制信號(hào)。
權(quán)利要求1. 一種卸洪閘水位自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括電阻式水位傳感器、定值電阻、運(yùn)算放大器、模 數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA芯片、閘門控制電機(jī)，其特征在于電阻式水位傳感器與定值電阻串聯(lián)后接 入電源，把電阻式水位傳感器兩端的電壓信號(hào)送入運(yùn)算放大器的Vin(+)管腳，將放大后電 壓引入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電壓的模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)送入FPGA芯片， 數(shù)字電壓信號(hào)經(jīng)FPGA芯片處理后形成多路電機(jī)控制信號(hào)，電機(jī)控制信號(hào)輸入給閘門控制 電機(jī)，由閘門控制電機(jī)控制閘門的升降。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種卸洪閘水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。包括電阻式水位傳感器、定值電阻、運(yùn)算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA芯片、閘門控制電機(jī)。把電阻式水位傳感器兩端的電壓信號(hào)送入運(yùn)算放大器的Vin(+)管腳，將放大后電壓引入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電壓的模數(shù)轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)送入FPGA芯片，數(shù)字電壓信號(hào)經(jīng)FPGA芯片處理后形成多路電機(jī)控制信號(hào)，電機(jī)控制信號(hào)輸入給閘門控制電機(jī)，由閘門控制電機(jī)控制閘門的升降。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可通過對(duì)FPGA芯片編程完成對(duì)多個(gè)閘門的控制。
文檔編號(hào)G05D9/12GK201828836SQ20102018229
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者楊蘊(yùn)石 申請(qǐng)人:楊蘊(yùn)石