基于单片机的水流量测试设计
基于单片机的涡轮流量计系统设计
基于单片机的涡轮流量计系统设计涡轮流量传感器是一种精密流量测量仪表，与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量和总量。
广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。
本设计流量计的硬件主要由涡轮流量传感器、信号转换电路、STC89C51单片机及其接口、液晶显示等部件组成。
系统运行可靠，成本低。
系统通过对水流量的参量的采集，达到了水流量检测和控制的目的，带来很好的经济效益和社会效益。
标签：单片机；涡轮传感器；液晶显示1 轮流量计测量原理液体涡轮流量计是一种速度式流量计，如图1所示，由涡轮、轴承、前置放大器、显示仪表组成；涡轮传感器的工作原理是当流体流入时，冲击涡轮叶片，便有管道内流体的力作用在叶片上，推动涡轮旋转。
在涡轮旋转的同时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量。
根据電磁感应原理，在线圈内将感应出脉动电信号。
2 系统硬件电路设计文章是基于单片机STC89C51的液体涡轮流量计的系统设计，通过涡轮传感器检测流量信号，通过电路转换和信号放大电路，再通过AD转换送入单片机的P1口，通过单片机的P0口显示，由单片机的P2口中的几位控制LCD1602的读写、使能时序，通过定时器中断给AD0809提供工作的脉冲时钟信号，通过P2口的几个位控制ADC0809的开始信号、使能信号。
将传感器与管道相连接对流量进行测量，传感器输出的电流信号为4-20mA，通过作者的设计将其转换为0-5V的直流电压，由AD0809转换为数字信号，通过程序控制转换为流量在LCD1602上显示1.5-15m3/h。
该系统的硬件电路包括电源电路为传感器提供电源信号，流量传感器采集液体流量信号输出电流信号转换为电压信号，通过A/D转换由单片机控制，由LCD 液晶显示实时液体流量。
2.1 电源电路模块设计涡轮流量传感器需要外接24V的电源作为工作电压，本设计通过将220V的交流电压转换为24V的直流电压，该部分包括变压器的降压，整流桥的整流，电容滤波，通过7824输出24V直流电压，如图1所示。
基于单片机的智能水表的设计毕业设计论文
重庆交通大学（重庆通信学院办学点）毕业设计论文题目：基于单片机的智能水表的设计专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日摘要为适应国家用水制度的改革，研究和利用现代化智能技术对自来水实行自动控制，减轻供水管理部门因“先供水后收费”造成的资金压力，减少每月抄表、收费所带来的麻烦和因收费问题带来的纠纷，用现代科学技术手段改变自来水管理体制的落后现状，势在必行。
基于单片机的家用水流量设计
基于单片机的家用水流量设计谁是我们每天都要接触的东西，同时水也是非常宝贵的资源，怎么样才能够帮助我们节约、规划我们的用水，在这里我们想到了制作家用水流量仪器，在达到活动大脑的同时也能够为我们的家庭带来切合实际的提高节约意识与用水节约数字化，鉴于当前我国水资源短缺，如何节约环保已经成为各阶层共同应对的问题。
本次毕业设计我通过以单片机为主体，出于对多方面的综合考虑，通过对各模块的应用与结合，对水流量的测量进行设计与应用，旨在提高大众节水意识，优化生活质量。
关键词：节约；流量；家用；单片机。
引言： (2)方案设计： (2)1、方案选择 (2)方案一： (2)方案二： (3)方案三： (5)2、方案确定 (6)3、理论分析与方案论证 (7)4、总体设计 (7)1 温度程序模块 (7)2 水流量程序模块 (8)3 显示程序模块 (8)5、单元电路（或软件模块）设计 (9)（1）时钟电路 (9)（2）复位电路 (10)（3）按键控制电路 (11)（4）水流量测量电路 (11)结束语： (12)参考文献 (13)引言：当今社会，经济快速发展，人们生活水平普遍提高，对物质生活的需要和精神领域的追求也日趋提高，同时对家居等的舒适度，个性化，智能化，功能多样化等也提出了更高的要求。
鉴于当前我国水资源短缺，如何节约环保已经成为各阶层共同应对的问题。
本次毕业设计我通过以单片机为主体，出于对多方面的综合考虑，通过对各模块的应用与结合，对水流量的测量进行设计与应用，旨在提高大众节水意识，优化生活质量。
我设计的家用水流量可通过液晶屏对温度的实时显示调节用水温度，测量水的流量并换算为价格用于提示用户用水程度。
早期的水表由英国人发明，随后德国，法国，美国，日本等国依次发明或引进先进水表，具体有往复式单活塞式水表，旋转活塞式水表，圆盘式水表，旋翼式水表等。
我国的水表使用和生产较晚，直至1879年，李鸿章创建我国第一家水厂，水表进入我国。
基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计[附程序+图]
![基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计[附程序+图]](https://img.taocdn.com/s3/m/bc91671efd4ffe4733687e21af45b307e871f9ad.png)
方案一：脉冲发讯集中抄收式智能水表系统
工作原理：由表具不断发出脉冲信号，经采集器对脉冲信号进行采集、累加、存储和数据上传。
优点：发讯式集抄系统目前在国内已普遍采推广应用方便,价格较低，只要生产厂商、系统集商严格把好每一环节的质量关，且发讯不随时间产生疲劳损伤，此系统不失为一种可供选择的、适于一定历史时期的过渡产品。
缺点：前期经济投入太多，需要大量的专业网络维护人员，维护工作量大。设计过于复杂，太难，且不容易实现[4]。
方案三：基于89C2051单片机的IC卡智能水表系统
工作原理：以接触IC卡或非接触射频卡作为媒介，将各种信息输入表中控制系统来自动开关阀门(供水或停水)，由用户到自来水公司网点先预购买水量，再将用水量通过IC卡输入表中控制系统，等水量用尽即自动关阀并中断水的供给，报警器在设定水量用完之前会自动报警以提醒用户购水，到达“先买水、后用水”的目的。
Keywords：single-chip computer；wiegand sensor；ICcard；intelligent watermeter
基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计
1 绪论
1.1课题的背景及意义
环境与发展，是当今国际社会普遍关注的重大问题，保护环境是全人类的共同任务。水资源作为生态环境中的重要资源，是人类生活的生产中不可取代的资源，对一个国家的生存和发展也是极为重要的。水资源是一切生命的源泉，是人类不可缺少的物质条件，没有水人类就不能生存，没有水人类赖以自下而上的物质生产就不能发展。
缺点：(1) 初始化及维护工作量大；(2)磁铁强磁场干扰；(3)电能消耗。
方案二：基于CAN总线的智能水表自动抄收系统
工作原理：自动抄收系统主要由小区管理中心电脑(主控机)、水表数据采集器、采集服务器、中继站等几个部分组成，是一种智能化多用户能耗集中自动抄收系统。其原理是将原能耗计量表的流量转换为脉冲信号，经信号传输线至系统总线，由接口电路通过有线传输或主机直接抄读，最后经微机管理，实现耗能数据的自动处理。
基于单片机的智能流量计设计
基于单片机的智能流量计设计毕业设计说明书基于单片机的智能流量计设计原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计说明书/毕业论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
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作者签名：日期：使用授权声明本人完全了解中北大学信息商务学院有关保管、使用毕业设计说明书/毕业论文的规定，其中包括：①学院有权保管、并向有关部门送交毕业设计说明书/毕业论文的原件与复印件；②学院可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存毕业设计说明书/毕业论文；③学院可允许毕业设计说明书/毕业论文被查阅或借阅；④学院可以学术交流为目的，复制赠送和交换毕业设计说明书/毕业论文；⑤学院可以公布毕业设计说明书/毕业论文的全部或部分内容。
作者签名: 日期:导师签名: 日期:基于单片机的智能流量计设计摘要:的安全稳定性，减少成本，利益最大化，所以要求对流量计的应用十分广泛，在当今农业、水坝工程、生物研究、管道输送、航空领域、军区设备等都有涉及。
流量与温度、压力和物价四个数据属于过程控制中必不可少的参数。
我们经过许多参数对这一过程进行了监视和操控。
为了保证生产过程流体参数的精准测量显得十分重要。
本次设计采用AT89C51 单片机为基础，设计了水流量的测量计,用水流量计传感器和数字温度传感器DS18B20 来及时收集水流量状态和水温的参数，然后由单片机AT89C51 的程序指令计算后，得出水费，用液晶屏LM016L 分三个数据显示实时温度、水价和水流总量三种状态动态显示。
此外，该设计设置了上限和下限报警，操作的时候更直观，简单易懂。
关键词：单片机；DS18B20；AT89C51；温度传感器；水流量传感器；流量检测The Design of Flow Detection System Based on MCUAbstract: Flow-meter has been widely used on modern agriculture and water conservancy of flow construction, biological engineering, pipes, aerospace, military field.Flow and temperature, pressure and thing location are together collectively referred to the four big parameters of the process control.Through these parameters ,the production process are monitoring and controlled.The accurate measurement and adjustment for fluid flow are is to guarantee the safe and economic operation, improve product quality and reduce the material consumption, to improve the economic benefit, and the scientific management foundation in the production process. This abstract household Water-Flow Detection Circuit Design Based on AT89C51 MCU.flow module is subject to water flow sensor and digital temperature sensor DS18B20 real-time acquisition state water flow and water temperature data and program instructions according to master AT89C51 calculated after the price of water, with LCD LM016L points the current temperature, water flow volume and dynamic display of three states. In addition, the project design of the upper and lower alarm, so view is more intuitive, easier to use. Keyword: microprocessor;DS18B20;AT89C51;Temperature sensor;Water flow sensor;Flow Detecting目录摘要 (I)Abstract ............................................................... II 目录................................................................ III 1 绪论 (1)1.1 选题的意义与背景 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3 总体设计 (2)2 系统硬件电路的设计 (4)2.1 AT89C51单片机的特性介绍 (4)2.2 时钟电路 (7)2.3 复位电路 (8)2.4液晶显示电路 (9)2.4.1液晶显示简介 (9)2.5温度测量电路 (11)2.6水流量测量电路 (13)2.7按键控制电路 (14)3 软件系统的设计 (15)3.1 软件设计总流程 (15)3.2 温度程序模块 (16)3.3水流量程序模块 (18)3.3.1水流量的读取程序 (18)3.3.2水流量数据的处理程序 (19)3.4显示程序 (20)3.4.1显示程序的处理流程 (20)4 系统的仿真与调试 (21)4.1 keil uvision4软件 (21)4.2 proteus电路仿真 (22)4.2.1 proteus软件介绍 (22)4.2.2 使用proteus仿真的步骤 (22)5 仿真结果 (24)6 总结与展望 (26)参考文献................................................. 错误!未定义书签。
基于51单片机的家用水流量计设计毕业设计
基于51单片机的家用水流量计设计毕业设计摘要：本设计以实际家庭生活为背景，使用51单片机为主控芯片，设计了一种家用水流量计，可以实时监测和显示家庭用水量，并通过液晶显示屏显示当前用水量和累计用水量，方便家庭管理和用水计量。
该设计采用水流传感器检测水流，通过51单片机进行信号处理和计算，实现流量的准确测量。
设计还包括电源管理模块和通信接口，可接入家庭智能系统进行数据传输和远程监控。
通过实验验证，该设计具有较好的性能和稳定性，可以满足家庭生活中对水流量计的需求。
关键词：51单片机；水流量计；流量检测；液晶显示屏；家庭用水管理一、引言水资源是人类社会发展中不可或缺的重要资源，合理使用和管理水资源对节约水资源、保护环境等具有重要意义。
在家庭生活中，人们对用水量的控制和管理也变得越来越重要。
因此，设计一种家用水流量计，实时监测和显示家庭用水量，对于家庭用水管理具有重要意义。
二、设计原理1.水流传感器水流传感器是本设计中的重要组成部分，用于检测水流并将其转换成电信号。
常用的水流传感器有涡轮流量传感器和电磁流量传感器等。
在本设计中，选用涡轮流量传感器，其原理是通过涡轮旋转的速度来确定流量大小。
2.传感器信号处理与计算传感器输出的电信号经过滤波和放大等处理后，通过51单片机的AD 转换模块进行模数转换，得到相应的流量数值。
根据传感器的特性和流量的计算公式，可以进一步将流速转化为流量，并进行相应的数据处理。
3.信息显示模块为了方便用户了解当前用水量和累计用水量，设计了液晶显示屏。
通过51单片机的IO口和液晶显示屏进行通信，将实时的用水量和累计用水量显示在液晶显示屏上，使用户可以方便地获取信息。
三、系统设计1.硬件设计本设计的硬件主要包括水流量传感器模块、51单片机主控芯片、液晶显示屏、电源模块和通信接口。
水流量传感器模块用于检测水流，51单片机主控芯片用于信号处理和计算，液晶显示屏用于显示实时用水量和累计用水量，电源模块用于供电，通信接口用于连接家庭智能系统。
基于单片机的水质量检测设计
基于单片机的水质量检测设计
水质量检测是对水体中各种有害物质进行检测和分析的过程，是保证饮用水安全的重要环节。
随着科技的发展，多种检测方法不断涌现，其中基于单片机的水质量检测系统由于具有成本低、精度高、操作方便等优点而被广泛应用。
本文主要介绍一种基于单片机的水质量检测设计方案。
该设计采用常见的水质量检测指标作为检测参数，通过传感器采集相关参数并进行处理，最终在液晶屏上输出结果。
首先，本设计选用的水质量检测指标包括PH值、溶解氧（DO）、浊度、电导率等参数。
其中PH值指水中的酸碱程度，DO指水中溶解的氧气含量，浊度则是指水中微小颗粒对光线的散射。
这些指标都是评价水质量的重要因素。
其次，为了获取这些指标的准确数据，本设计采用了多种传感器，包括PH传感器、DO传感器、浊度传感器和电导率传感器。
通过将传感器与单片机连接，可以实时获取相关参数并进行处理。
然后，本设计采用了一种基于单片机的算法，通过处理传感器获取的数据来计算出各项指标的值。
采用这种算法的好处在于可以减小系统的成本，同时也能保证数据的精确度。
最后，在设计的过程中，本文采用了液晶屏来实时输出检测结果。
通过简单的界面设置，用户可以直观地了解水质量的情况，并进行相应处理。
综上所述，基于单片机的水质量检测系统应用广泛，可以用于水质检测及净水设备的控制等领域。
而且，该设计方案不仅成本低，而且操作简便，将成为未来水质量检测领域的重要发展方向。
基于51单片机的家用水流量计设计毕业设计
目录绪论 (4)一、系统方案 (4)1、方案论证与选择 (4)1.1 电源模块的论证与选择 (4)1.2 水流量传感器模块论证与选择 (4)1.3 温度传感器模块论证与选择 (4)1.4 最小系统模块论证与选择 (5)1.5 显示模块论证与选择 (5)1.6 按键模块论证与选择 (5)1.7 报警部分论证与选择 (5)2 系统设计 (6)3 结构方框图 (6)4 理论分析与计算 (6)二、系统硬件电路设计 (8)1. 单片机最小系统 (9)2. 液晶显示电路 (9)3. 传感器检测电路 (16)3.1 温度传感器模块 (16)3.2 水流量传感器模块电路 (16)4 按键控制模块 (17)5 报警指示模块 (17)三、单片机程序设计 (18)1.模块软件流程图 (18)1.1主程序流程图 (18)1.2水流量传感器控制程序 (21)1.3温度传感器 (22)1.4 LCD液晶显示程序 (24)2.模式软件流程图 (25)2.1 模式一流程图 (25)2.2 模式二流程图 (26)2.3 模块控制流程图 (27)四、电路调试和方法 (28)1 .仪器表和实验材料 (28)2 .检测方法 (29)3.调试结果，问题分析和解决问题方法 (30)3.1硬件系统调试 (30)3.2 软件系统调试 (31)五、实现功能 (19)六、设计总结 (19)致谢 (35)参考文献 (35)基于 51 单片机的家用水流量计设计【摘要】：本设计作为一个家居的智能电子设备，以STC89C52RC 单片机为核心器件，主要研究基于单片机的智能控制和传感器的数据采集与相应的闭环控制系统的构建，电路元件少，制作方便。
单片机通过温度传感器和水流量传感器采集出相应的温度和水流量并在液晶屏幕上显示相应的数字，可以读出使用的水流量和水温，并查看出相应的价格，是一个数字化的智能水流量计。
【关键词】：STC89C52RC单片机；温度传感器；水流量传感器；LCD1602 【Abstract】 As a household intelligent electronic device, this design uses single chip microcomputer STC89C52 as core component, making a primary research on that single chip microcomputer, which is a digital intelligent water meter, can gather relevant temperature and water flow and display corresponding figure on LCD screen and thus we can read water flow and temperature used, check out relevant price based on temperature sensor and water flow sensor and its advantages of intelligent controls of single chip microcomputer, data acquisition of sensor and the construction of closed loop control system. And it possesses few circuit components and convenient making.【Key Words】 STC89C52 ，temperature sensor， water flow sensor绪论当今由于中国经济的腾飞，落后的科技已经不能适应时代的发展，只有不断进步的科技才能推动社会的发展，智能化的家居生活让人们感到身心的放松，本设计是以单片机STC89C52为主控芯片，用来监控不同的家电，智能水表除了可对用水量进行记录和电子显示外，还可以进行自动完成水价的计算，本设计还有一个重大的作用就是可以节约用水，水是生命之源，由于我国的人口众多，所以人均水量非常的贫乏，所以国家提倡节约用水，这款水流量计的设计非常符合中国的国情。
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湖南科技大学毕业设计（论文）题目作者学院专业学号指导教师二〇〇年月日湖南科技大学毕业设计（论文）任务书机电工程学院测控技术与仪器系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年月日学生姓名: 卢超学号: 1103030106 专业: 测控技术与仪器1 设计（论文）题目及专题：基于单片机的水流量测试2 学生设计（论文）时间：自 2015 年3 月 9 日开始至 2015 年 5 月 2 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：1）相应电子元器件；2）使用工具：Proteus仿真；ProtelDXP绘制原理图等软件3）参考资料：[1] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京清华大学出版社2003[2] 邱关源.电路[M].北京高等教育出版社(第四版),19994 设计（论文）应完成的主要内容：1）完成水流量测试仪总体设计；2）完成程序设计和仿真设计；3）设计原理图和完成实物图的焊接和功能调试；4）完成毕业设计说明书一份；5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：1）基于单片机的水流量测设系统实物一件；2）基于单片机的水流量测设系统的电路图；3）完成设计说明书一份；6 发题时间： 2014 年 12 月 31 日指导教师：（签名）学生：（签名）湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：学号：班级：题目：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘要论文以智能家居系统中的水流量模块为课题，以水流量计传感器和数字温度传感器DS18B20实时采集水流量状态和水温的数据，并根据主控器STC89C52的程序指令处理后计算出水费价格，用液晶屏LCD1602分当前温度、水价和水流总量三种状态动态显示。
另外，本课题设计了上下限报警，使查看更为直观，使用更加方便。
关键词:单片机；DS18B20温度传感器；水流量传感器目录第一章总体设计 (9)第二章系统硬件电路的设计 (10)2.1主芯片STC89C52 (10)2.2时钟电路 (12)2.3复位电路 (13)2.4液晶显示电路 (14)2.5 温度测量电路 (18)2.6 水流量测量电路 (22)2.6 水流量测量电路 (23)2.7 报警电路 (24)2.8 继电器控制电路 (25)2.9 小结 (26)第三章软件系统的设计 (27)3.1 软件设计总流程 (27)3.2 温度程序模块 (28)3.3 水流量程序模块 (31)3.4 显示程序 (33)3.5 小结 (34)第四章系统的仿真与调试 (35)4.1 keil uvision4软件 (35)4.2 Protel DXP软件 (36)4.2 proteus电路仿真 (37)第五章实物展示 (40)第六章总结 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附录1：总程序 (44)第一章总体设计当打开水龙头时，根据单片机STC89C52的指令、水流量计传感器采集水流量状态。
当单片机STC89C52扫描到水流量计传感器的脉冲数，经过单片机STC89C52处理，计算出所采集的水流量后，通过液晶屏LCD1602能动态显示当前水流量。
根据设计过程，可以将的本课题划分为8 个电路模块如图1 所所示：图1-1 电路总框图第二章系统硬件电路的设计2.1主芯片STC89C522.1.1主要性能1）与MCS-52单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器2）1000次擦写周期3）全静态操作：0Hz～33Hz4）三级加密程序存储器5）32个可编程I/O口线6）三个16位定时器/计数器八个中断源7）全双工UART串行通道8）低功耗空闲和掉电模式9）掉电后中断可唤醒10）看门狗定时器11）双数据指针12）掉电标识符2.1.2芯片功能特性简述：STC89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
STC89C52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
8 位微控制器 8K 字节在系统可编程 Flash。
图2-1 STC89C52 2.1.3引脚功能单片机的最小系统有三部分组成，即电源，时钟电路和复位电路。
其中单片机的电源引脚与5V 电源连通即可，而时钟电路和复位电路还需接口扩展，这也是单片机的基本电路操作。
时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，时序是指令执行中各信号之间的相互关系。
单片机本身就如同一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。
在STC89C52单片机内部带有时钟电路，因此，只需要在片外通过XTAL1和XTAL2引脚接入定时控制元件(晶体振荡器和电容)，即可构成一个稳定的自激振荡器。
在STC89C52芯片内部有一个高增益反相放大器，而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容。
在单片机的XTAL1脚和XTAL2脚之间并接一个晶体振荡器就构成了内部振荡方式。
STC89C52单片机内部有一个高增益的反相放大器，XTAL1为内部反相放大器的输入端，XTAL2为内部反相放大器的输出端，在其两端接上晶振后，就构成了自激振荡电路，并产生振荡脉冲，振荡电路输出的脉冲信号的频率就是晶振的固有频率。
在实际应用中通常还需要在晶振的两端和地之间各并上一个小电容。
XTAL2XTAL1RST复位是单片机的初始化操作，其目的是使CPU和系统中各部分处于一个确定的状态，并从这一状态开始工作。
系统上电路或死机后都要进行复位操作。
单片机的RST引脚为复位引脚，振荡电路正常工作后，RST端加上持续两个机器周期的高电平后，单片机就被复位。
复位电路有3种基本方式：上电复位，开关复位和看门狗复位。
图2-3 复位电路本课题采用按键开关复位是指通过接通按钮开关，使单片机进入复位状态。
开关复位电路一般不单独使用。
在应用系统设计中，若需使用开关复位电路，一般的做法是将开关复位与上电复位组合在一起形成组合复位电路，上电复位电路完成上电复位功能，开关复位电路完成人工复位。
图2-3中C7与R1构成了上电复位电路。
上电复位后，电源经R1对C7充满电源，C7等效于开路，RST端为低电平；单片机正常工作。
按开关K1后，C7两端电荷经R1迅速放电，K1断开后，由C7、R1及电源完成对单片机的复位操作。
在上述电路中C7、R1按上电复位电路的设计而取值。
复位电路的作用非常重要，能否成功复位关系但单片机系统能否正常运行的问题。
如果振荡电路正常而单片机系统不能正常运行，其主要原因是单片机没有完成正常复位，程序计数器的值没有回0，特殊功能寄存器没有回到初始状态。
这时可以适当地调整上电复位电路的阻容值，增加其充电时间常数来解决问题。
2.4液晶显示电路在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。
液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。
在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示器。
发光管和LED数码管比较常用，软硬件都比较简单，在前面章节已经介绍过，在此不作介绍，本章重点介绍字符型液晶显示器的应用2.4.1液晶显示简介液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。
液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。
图2-4 1602字符型液晶显示器实物图2.4.2 显示特性只需5V 电源电压，低功耗、长寿命、高可靠性内置 192 种字符（160个 5×7 点阵字符和 32 个5×10 点阵字符）具有 64 个字节的自定义字符 RAM显示方式：STN、半透、正显驱动方式：1/16DUTY，1/5BIAS视角方向：6点背光方式：底部 LED通讯方式：4位或 8 位并口可选标准的接口特性：适配 MC51 和M6800 系列 MPU的操作时序。
2.4.3引脚说明2.4.4 1602LCD的指令说明1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2-3所示：1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
（说明：1为高电平、0为低电平）指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。
指令2：光标复位，光标返回到地址00H。
指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。
高电平表示有效，低电平则无效。
指令4：显示开关控制。
D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。
指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。
指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。