基于51单片机恒压供水系统设计
基于单片机的恒压供水控制器设计-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---要随着我国现代化的进程不断加快，城市居民生活水平不断提高，随之而来的是房屋的翻新和重建，但建筑层数的不断增高，使得供水所需压力不断提高，若建筑设计时对压力判断不足，会导致供水时无法供应到高楼层，给人们的正常生活带来极大的不便利。
本文在充分了解恒压供水发展由来，国内外变频器发展历史及研究现状，以及国内常用的几款控制器的基础上，确定了以单片机与变频器结合的方式实现恒压供水，其中主控制部分的控制核心单片机选用AT89S52型单片机，其内部具有PID自整定程序可对检测回来的压力信号进行自动调整；在此基础上并对外接模块进行设计和芯片选择：压力转换模块其选用TLC549作为核心芯片、输出模块选用TLC5620芯片、驱动模块采用ULN2803芯片、键盘显示模块采用ZLG7290B芯片、存储模块采用X5045芯片、通讯模块采用MAX232芯片。
本次设计的恒压供水控制器将选用单片机与变频器相互结合的方式，由于单片机本身的特性，因此具有价格便宜，编程方便的特点。
加之变频控制器本身具有的节能、实时调节、延长寿命的优点，使得本次的设计更加具有现实意义。
关键词：单片机；恒压供水系统；PID控制；变频调速Constant pressure water supply controller design based on single chipmicrocomputerAbstractWith the accelerating the process of modernization in our country and city residents living standards improve, followed by the renovation and reconstruction of the building, but the increasing construction layer, make the water pressure increasing, when building design judgment to pressure is insufficient, can lead to water supply when unable to supply to the upper floor, to people's normal life brings great convenience.Based on fully understand the development origin, constant pressure water supply inverter development history and research status at home and abroad, and domestic commonly used a few controller, on the basis of preliminary established with combination of single-chip microcomputer and converter to realize constant pressure water supply, the main control part choose type AT89S52 single chip microcomputer control core of the single chip microcomputer, the internal PID self-tuning procedure can be automatically adjusts for the detection of the pressure signal back;On this basis and external modules such as: pressure conversion module selection of its eight bits as the core chip, the output module TLC5620 ULN2803, keyboard display module, drive module USES the ZLG7290B X5045, communication module, storage module USES a design using MAX232, etc.The design of constant pressure water supply controller will choose mutual combination of single-chip microcomputer and converter, due to the characteristics of the micro-controller itself, so it is cheap, convenient bined with frequency conversion controller itself has the advantages of energy saving, real-time adjustment, prolong life, makes the design more realistic.Key Words：Single chip microcomputer；Constant-pressure Water Supply；PID Control；Variable Frequency Speed Regulation目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 引言 (1)1 绪论 (2)1.1 恒压供水背景及意义 (2)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本文主要研究内容 (3)2 恒压供水节能原理及设计方案 (5)2.1 变频恒压供水系统节能原理 (5)2.2 设计方案及要求 (7)2.3 系统结构 (8)2.4 系统原理 (10)3 恒压供水控制器硬件设计 (12)3.1 硬件电路总体设计 (12)3.2 晶振与复位模块 (12)3.3 键盘显示模块 (14)3.4 模拟量输入模块 (16)3.5 模拟量输出模块 (18)3.6 开关量输出模块 (19)3.7 参数记忆模块 (21)3.8 数字量输入模块 (22)3.9 ISP下载模块 (23)3.10 稳压电源模块 (26)4 恒压供水控制器软件设计 (28)4.1 PID控制算法 (28)4.2 水泵切换条件分析 (30)4.3 程序流程 (33)设计总结 (37)参考文献 (38)附录A 附录内容名称 (39)致谢 (40)引言在城市建设飞速发展的今天，人们对住房的要求条件越来越高，楼房层数的不断提高，使得供水难度不断加大，住户用水难的问题不断发生对人们的生活带来了接连不断的麻烦。
毕业论文(设计)：基于51单片机控制的水塔自动供水系统设计
毕业(设计) 论文题目：基于51单片机控制的水塔自动供水系统系部：电气工程与自动化系专业：自动化技术班级：电气A0701班姓名：李月鹏指导教师：陈毅朋、张慧明山西综合职业技术学院摘要微型计算机SCMC，简称单片机，又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，可进行简单运算和控制。
虽然单片机只有一个芯片，但无论从组成还是从功能上看，它已具备了计算机系统的属性，是一个简单的微型计算机。
单片机以其体积小、功能全、价格优等种种优势充斥着整个市场。
现在，单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、导航系统、家用电器等。
单片机开发出的各种产品遍布于我们日常生活中的每个角落。
为了加深对单片机智能型控制器的了解，经过综合分析，本次设计最终选取了由51单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，本文对单片机水塔水位控制系统进行了整体设计，完成了单片机水塔水位控制系统硬件接线图和流程图以及单片机内部控制程序设计，并完成了开发板模拟仿真过程。
通过此次设计过程，自己在分析问题、解决问题方面的能力得到了很大程度的提高。
关键词：MCS-51单片机液压传感器AD转换水塔水位检控目录引言 (3)1、系统设计方案比较及论证 (3)2、系统原理框图 (4)3、工作原理 (4)4、硬件设计 (4)4.1 STC89C52RC单片机简介 (4)4.2 锁存器(74HC573)简介 (5)4.3 ADC0804简介 (6)4.4 单片机与继电器及蜂鸣器的接口电路 (7)4.5 井中缺水信号检测电路 (8)4.6 压力传感器介绍 (9)4.7 LCD1602液晶显示屏接线图及其引脚功能图 (10)4.8 开关电源部分 (10)5、软件设计 (12)5.1 程序流程图 (12)5.2 程序流程图解析 (13)6、实验仿真结果 (13)7、结束语 (13)致谢 (14)附录 (15)附录1 PCB原理图 (15)附录2 C程序 (16)参考文献 (26)基于51单片机控制的水塔自动供水系统山西综合职业技术学院李月鹏引言水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。
基于AT89C51单片机的恒压变频供水控制系统
Ke乃研。rds : 3ingl e一e卜iP eompj te r ;van毅 e 触 quency 面 ver ;wal er su pp生y l门 eon幼ant p比55毗 ;PID 崛 。n由口
澳 1 引言
2 恒压变频供水系统的结构及工作原理
给排水与人民生活密切相关 如果供水劲 不稳定，会导致
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基 于 AT89 C51 单 片 机 的 恒 压 变 频 供 水 控 制 系 统
姚建峰 ’杨小林 ( 1.信阳师范学院计算机科学系，河南 信阳 4麟0 。; Zt空军第一航空学院，河南 信阳 46 礴。0
摘 要:本文介绍了由AT89C引 单片机控制的恒压变频供水系统的系统结构及供水原理，给出了系统的硬件框图和控
中供 户使用 当水塔中的水位低于设定水位的下限时，水泵启 器的控制 变频调速部分由空气开关、交流接角喘和变频调速器组
动;当水塔中的水位高于设定水位的上限时，水泵停止。该系统 成。电动机、水泵丰甩奎部分由交流异步电机和离心式水泵组成。
尽管可以基本满足人们的日常用水要求，但是，也存在着许多不 3 恒压变频供水系统的工作原理 足之处。首先，修建水塔占地面积大;其次，水塔要经常清洗，维
制算法流程图，并说明了PI D 算法在单片机上的实现方法
关 键 词:单片机; 变频器;恒压供水;PI D 算法
单片机在高楼恒压供水系统中的应用设计
单片机在楼房恒压供水体系中的运用描绘这些年跟着科技的飞速开展，单片机的运用正在不断地走向深化，一同股动传统操控检测的更新。
当时对楼房恒压供水操控的研讨以及已开发的体系各有所长。
跟着微机技能及变频技能的开展，设备简略、投资少、牢靠性高、抗搅扰才干强、节能高效的操控体系将是楼房恒压供水体系研讨的方向。
介绍了用AT89C51单片机操控的变频调速楼房恒压供水体系，给出了体系的硬件布局及单片机操控程序框图。
在体系中，AT89C51CPU发作三相沟通调频操控信号，经驱动后，输送到逆变主桥路，完结恒压调速。
1序言供水体系的动力，通常优先选用布局简略、作业牢靠、价格低廉的三相鼠笼式异步电动机。
体系中，水的流出量是随用户用水需求改动而改动的，传统的操控办法是调理风门。
跟着电子技能、沟通调速技能的不断完善和核算机技能的敏捷开展，变频调速办法在楼房恒压供水操控体系得以运用，这不只大大进步了体系的主动化程度，而且也有用地处置了这一疑问，削减了动力糟蹋。
这些年，跟着居民区的不断扩建与改造，楼房层数的不断加高，中国居民用水难疑问越来越杰出，格外是高层修建居民，原有的自来水管网的压力呈现缺少，大有些地区遍及存在着用水高峰期高层供不上水，高层居民常常呈现用水难疑问，给日子带来极大的不便利，格外在大城市这类疑问格外杰出。
关于上述疑问，本描绘选用单片机与变频调速相结合起来完结楼房恒压供水，该操控器是以管网水压为设定参数，经过操控变频器的输出频率然后主动调理水泵电机的转速，完结管网水压的闭环调理(PID)，使供水体系主动恒稳于设定的压力值。
即用水量添加时，频率升高，水泵转速加速，供水量相应增大，当用水量超越一台泵的供水量时，经过操控器加泵;用水量削减时，频率下降，水泵转速减慢，供水量也相应减小。
也便是依据用水量的巨细，由供水操控器操控水泵数量以及变频器对水泵的调速，来完结恒压供水。
一同到达供水功率的意图“用多少水，供多少水”。
选用该供水体系不需缔造高位水箱，水塔，水质无二次污染，是一种抱负的现代化修建供水计划。
基于单片机的恒压供水系统设计
基于单片机的恒压供水系统设计
恒压供水系统是一种常见的水泵控制系统，主要用于保持用户端的水
压稳定。
在本文中，将介绍基于单片机的恒压供水系统的设计。
恒压供水系统的基本原理是通过控制水泵的启停和转速，以保持用户
端的水压恒定不变。
系统的设计主要包括传感器的选择与连接、单片机的
编程、驱动电路的设计等。
首先，选择和连接传感器。
恒压供水系统中最关键的传感器是压力传
感器和流量传感器。
压力传感器用于测量用户端的压力大小，而流量传感
器则用于计算水泵的工作流量。
这两个传感器应该能够与单片机进行连接
并传输数据。
其次，进行单片机的编程。
单片机可以根据传感器测得的数据，通过
控制水泵的启停和转速，以实现恒定的水压。
编程的关键是根据实际需求
确定水泵的工作状态和转速，并实现相应的控制逻辑。
例如，当水压低于
设定值时，单片机可以启动水泵并逐渐增加转速；当水压达到设定值时，
单片机可以停止水泵或者降低转速。
最后，进行驱动电路的设计。
水泵通常需要较大的电流和电压来工作，因此需要设计适当的驱动电路。
这个电路应该能够与单片机进行连接，并
根据单片机的控制信号提供所需的电流和电压给水泵。
在整个系统设计中，还需要考虑到系统的可靠性和安全性。
例如，可
以设置安全开关来监测水泵的状态，当水泵出现故障时及时停止供水，避
免水泵过热或水压过高等问题。
同时，还可以设置报警装置来提醒用户系
统的异常情况。
基于单片机的恒压供水控制系统设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)基于单片机的恒压供水控制系统设计Design of constant pressure water supply system based on SCM学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
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注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名: 日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
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可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要在当今社会，水资源变的越来越重要了，工业，农业，生活上都需要用水。
在居民用水中浪费现象是随处可见的。
为此在节约用水方面，必须得做一些相应的改变。
目前随着恒压变频供水系统的产生，就可以利用这一系统来解决在实际生活中因为供水问题而造成的能耗问题。
而且这种变频调速恒压供水在现实生活中得到了广泛的运用。
本次设计中设计的恒压供水系统是以单片机为主要控制芯片来控制整个系统的，在这里选择的单片机的型号是AT89C51。
单片机具有成本低，效率高的特点。
在这里单片机通过压力传感器将水压的大小通过A/D转换器转换成数字信号传入单片机中，然后将其通过单片机的控制器经过D/A转换器转换成模拟信号,同时通过变频器从而控制电动机的转速，最后实现恒压供水的功能。
关键词恒压变频供水系统；单片机；自动化AbstractIn today's society, water resource is becoming more and more important.Industry, agriculture,and our life needs water. We found in the residents of water, there is a serious waste phenomenon. In order to achieve this goal, we have to make some corresponding changes. But with the constant pressure water supply system, we can use this system to solve the problem of energy consumption in real life because of supply problems caused by. And this kind of frequency conversion constant pressure water supply has been widely used in real life.The design in the design of constant pressure water supply system based on single chip microcomputer as main control chip to control the whole system, choose here model is AT89C51 single chip microcomputer. The characteristics of the MCU with low cost and high efficiency. Here MCU through the pressure sensor, the size of the pressure through A/D converter converts digital signals into single chip microcomputer, then by single chip microcomputer controller through D/A converter converts analog signals to control the speed of the motor, finally realize the function of water pressure constant pressure control.Keywords Constant pressure Frequency conversion control system MCU automation目录1 绪论 (1)1.1恒压供水系统的提出的背景及其意义 (1)1.2传统供水方式 (1)1.2.1恒速泵直接供水方式 (1)1.2.2水塔/水箱的供水方式 (3)1.2.3气压供水方式 (3)1.3变频恒压供水系统主要特点 (3)1.4变频器调速恒压系统的发展 (4)1.5恒压供水设备的主要应用场合 (4)2 恒压供水系统 (6)2.1变频调速的基本原理 (6)2.2闭环控制............................................ 错误！未定义书签。
基于51LPC单片机的智能供水控制器的设计与实现
目录引言--------------------------------------------------------------------------------1 1 系统设计-----------------------------------------------------------------------2 1.1 方案比较----------------------------------------------------------------------------------2 1.1.1 传感器选择方案------------------------------------------------------------------------2 1.1.2 A/D转换方案----------------------------------------------------------------------------2 1.1.3 单片机复位方案------------------------------------------------------------------------2 1.1.4 单片机起振方案------------------------------------------------------------------------3 1.1.5 驱动显示方案---------------------------------------------------------------------------3 1.1.6 电机驱动方案---------------------------------------------------------------------------3 1.1.7 电机选择方案---------------------------------------------------------------------------3 1.2 方案论证-----------------------------------------------------------------------------------3 1.2.1 总体思路---------------------------------------------------------------------------------31.2.2 设计方案---------------------------------------------------------------------------------42 硬件部分-----------------------------------------------------------------------4 2.1 51LPC单片机简介------------------------------------------------------------------------4 2.2 单元模块设计-----------------------------------------------------------------------------4 2.2.1 A/D转换设计----------------------------------------------------------------------------4 2.2.2 起振电路设计---------------------------------------------------------------------------5 2.2.3 数码显示设计---------------------------------------------------------------------------5 2.2.4 电机驱动设计---------------------------------------------------------------------------6 2.2.5 电机控制---------------------------------------------------------------------------------6 2.2.6 报警电路---------------------------------------------------------------------------------82.3 系统整体分析-----------------------------------------------------------------------------83 软件设计-----------------------------------------------------------------------8 3.1 详细流程图--------------------------------------------------------------------------------8 3.1.1 主程序------------------------------------------------------------------------------------9 3.1.2 中断子程序------------------------------------------------------------------------------9 3.1.3 GAODU子程序------------------------------------------------------------------------10 3.1.4 查表子程序-----------------------------------------------------------------------------11 3.1.5 状态子程序-----------------------------------------------------------------------------12 3.1.6 状态控制子程序-----------------------------------------------------------------------154 结论---------------------------------------------------------------------------18 参考文献------------------------------------------------------------------------19 附录------------------------------------------------------------------------------20摘要本设计从分析水位报警器的原理和设计方法入手，主要基于51LPC单片机的硬件电路和语言程序设计,实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能的控制系统。
基于单片机的恒压水处理控制系统设计
基于单片机的恒压水处理控制系统设计结合矿区供水的现状，设计了一套基于单片机的尘频调速恒压自动供水系统，系统用1单台变频器变成为2台水泵的软起动和调速，可根据用户用水量对水泵机组自动进行切换和调速，真止实现“按需供水”，拉制方便灵活，水泵运行效率高，节能效果非常显著，是矿区供水系统改造和发展的方向。
介绍了一种新型的变频恒压水位控制系统，该系统根据供水管网的用水情况调整水泵投入台数及转速实行全自动恒压供水，达到高效节能的目的，该系统采用AT89C51单片机为核心，通用模块化的设计，可适用各种类型变频器及泵组的配合。
标签：单片机；变频调速；恒压供水1 引言随着科学技术的突飞猛进，单片机的应用不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月异。
目前对电厂恒压水位控制的研究及开发各有所长。
大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅对生产有着巨大的影响，而且也关系着生产的安全。
在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端。
目前恒压供水方面国内外研究状况有：自动调频的双位控制、恒水位控制、低速运行配合提速控制等。
针对传统的变频调供水设备的不足之处，国内外不少生产厂家近年来纷纷推出了一系列新型产品。
这些产品将PID调节器以及简易可编程控制器的功能都集成到变频器内，形成了带有各种应用宏的新型变频器。
而在动态自动称重包装与管理的问题上，目前还存在不尽如人意的地方。
为此，在研制产品过程中，建立满足快速性、高精度系统和新的管理模式是很有价值的，也是迫切需要的，因此设计了这种基于单片机的恒压水处理系统。
2 控制系统总体设计方案2.1 系统工作原理如图1系统原理图，系统通过单片机将压力传感器送来的模拟信号转换成相应的数字信号，与系统设定的信号进行比较得到偏差信号，再通过预先设定的控制算法得出最佳控制参数，然后通过调节变频器的频率控制电机水泵机组的转速和工频泵机组的启停转换，当用户用水量增大，管压力低于设定压力时，变频调速的输出频率将增大，水泵转速提高，供水量增大，当达到设定压力时，电动机水泵的转速不再变化，使管网压力恒定在设定压力上，反之亦然。
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基于51单片机恒压供水系统设计
一、系统简述
恒压供水系统是一种具有自动补偿压力控制功能的水泵控制器，用于
控制水泵的工作速率，以维持供水管路内的压力。
采用51单片机，通过
设计流程和控制算法来控制水泵，以实现压力恒定的目的。
二、系统构成
系统主要构成有51单片机，水泵，传感器，水流计量单元，按钮，
显示器，电源等部件。
1、51单片机：用于编写和执行控制算法，实现控制水泵的功能。
2、水泵：它由电机和泵头组成，作用是提供压力，从而实现系统的
恒压功能。
3、传感器：它能够检测水管内的压力，并将它转换为一个电压信号，传输给51单片机。
4、水流计量单元：它能够检测水流的大小，并将它转换为一个电压
信号，传输给51单片机。
5、按钮：用于开启和关闭系统。
6、显示器：用于显示系统的压力、流量等数据。
7、电源：供给单片机和水泵所需要的电源。
三、系统工作原理
系统的工作原理即用51单片机根据传感器所反馈的水管内压力数据以及水流变化，来控制水泵的速率。
当压力数据低于设定值时，51单片机会驱动水泵加快运行速度，以使压力增加；当压力数据高于设定值时，51单片机会驱动水泵减慢运行速度，以使压力减少。