智能给水系统的设计(设计源文件+万字报告+讲解)（支持资料、图片参考_降重降ai）_文章底部可以扫码

智能给水系统的设计摘要改革开放以来我国社会飞速发展人们的生活水平逐渐提高对水的要求越来越高。水对人们生产生活至关重要长期停水会给人们的生产生活带来不便甚至发生较大的经济损失或者生产事故。因而给水系统要时刻保持充足的水量与平稳的水压避免供水事故的发生为了解决上述问题笔者进行了合理的设计构建水压稳、水量足的给水系统。传感器的诞生推动自动化技术的升级影响自动化技术的发展尤其是传感器的性能。传感器种类不同应用的领域不同在液位检测这一方面发转的也是多样化与标准大气压相比压力传感器的相对压力为0将压力传感器放置在一定深度的液体内能够快速测量液体的压强。这个设计旨在对水箱水位的检测自动或者手动的对水箱里的对水位进行控制。系统主要以STC89c51单片机作为主控的芯片按键还可以对系统水位的上、下限进行调整水位低于下限值由ADC0832A/D转换模块、继电器驱动模块、LCD1602液晶显示模块、按键设定模块、D3B水位传感器模块、单片机最小系统组成。STC89c51系列单片机拥有较多的资源、运算的速度比较快速适用于相对较强的干扰和运算速度较快的机器或者设备。在电磁继电器开环控制或者水压力传感器闭环操控电机的运转进行抽水实现对水位的检测与系统的控制。目录摘要 11、概述 32、整体系统和主要器件选择介绍 42.1方案论证 41 选择本系统的主控器件 42 选择合适的水压传感器 43 选择与比较A\D转换器 54 选择与比较电动水泵驱动电路 55 选择与比较显示模块 52.2系统介绍 62.3STC89c51单片机 71、P0 82、P1 83、P2 84、P3 95、其他的引脚 94.2单片机的时钟电路和复位电路如图3 102.4 压力传感器 112.5ADC0832 122.61602液晶 153、系统电路设计 173.1最小系统电路设计 173.21602显示电路设计 183.3 电磁继电器电路设计如下 193.4压力传感器采集电路设计如下 203.5 蜂鸣器电路设计如下 214、系统程序设计 224.1系统程序程图设计如下 224.2压力传感器采集显示程序流程图设计 234.3按键程序流程图设计 245、系统功能及指标参数 245.1系统功能 255.2AD部分调试参数 255.3调试总结 266、结论 271、概述水位的检测在我国已比较的普及现在已经有多种规格的水位检测器依据检测原理将水位检测器分为四种类型即压力式、吹气式、浮子式、超声波式。每类水位检测器的功能都有所不同其量程、设备构造、要求的测量精度、制作的成本等运用于其不同的水体大部分水位监测器的生产成本较高结构较为复杂弹簧式、投入式、浮球式水位检测计是目前国内应用范围较广的水位检测计售价高昂。上述水位检测计不能适于远程监控少数以机械指针读数其余均通过模拟电压或电流读数会有读书误差不是很精确比较适于平静的水体倘若水体波动检测计的读数不准确误差较大此外还可以利用电容法检测水位此法操作简单。为了解决上述问题笔者依据水压传感器测水体水位的原理设计并构建了新型智能水位控制与检测器该系统的核心部件是STC89C51单片机。笔者在大学期间掌握了水压传感器、大学物理、51单片机系统的理论知识以此为基础设计制造了智能水位控制与检测器。此次毕业设计不仅扩展了想象空间、提升了创新能力还掌握相关课程理论知识和巩固对传感器的基础使用通过水压传感器对水位的测量与控制对连接各个电路模块理解掌握单片机系统原理及其实际应用进而提升笔者的应用理论知识的能力深入了解单片机相关理论知识。当前水压传感器的性能越来越优良广泛应用至科研、农业、工业、日常生活中。笔者整理、总结、记录水压传感器D3B测量的水位值及输出电压反复测量经过大量的计算形成相关函数。水压传感器输出相应的电压并显示水体压力ADC0832芯片收集这些电压信号并将其转变为0/1的数字信号。虽然目前水位检测器的使用范围较广但由于价格高昂人们在日常的生活中还不能使用精度较高的水位控制与检测器。因此在本次设计中应更为创新利用更便宜器材设计生产出更加实用于市场的水箱水位检测与控制器。2、整体系统和主要器件选择介绍2.1方案论证1选择本系统的主控器件方案一选择ARM7为系统的主控器件缺点市场竞争压力大浪费资源价格昂贵。优点资源丰富响应速度快。方案二选择STC89C51做为主控器件优点价格较便宜可以控制电动机与单片机相应速度较快可以满足系统的运行需要完成相应的功能外围电路比较简单。所以STC89C51单片机能够发挥其独特优势具备可位寻址操作功能与控制功能成本低廉充分利用资源。因而笔者认为方案二更适合本系统不但可以提升系统的市场竞争力还能减少成本外围电路的构造也比较简单。2选择合适的水压传感器水压传感器收集水压信号依据水压的变化输出线性变化的电压信号并显示对应的水位高度。方案一选择桥式压力传感器应变片是桥式压力传感器的关键元件水压不同应变片的应力变形不同桥式压力传感器以此测量水压。当应变片发生应力变形时传感器形成相应的电压信号传感器输出的电压随着水压的变化发生线性改变。若传感器输出的电压信号较小说明应变片的应力变形小其电压改变程度较小。此外A/D转换电路模块能够与桥式压力传感器结合形成采集模块。桥式压力传感器测量准确、易于控制和固定、操作简单、电路不复杂。方案二选择分立元件组成的压力传感模块该压力传感器由放大电路与压敏电阻组成放大电路放大压敏电阻的电压信号进行A/D数模转换。缺点比较复杂其信号需经过电压比较器和A\D采样采样器处理不灵敏且经常受到环境影响提升电路的难度与复杂性。相比之下方案二成本高昂、电路难度大、功耗多、误差大、灵敏度低。综上通过比较方案一更符合本设计的要求。能够电路更简单水压测量结果更准确因此选用方案一。3选择与比较A\D转换器方案一选择12位A\D转换芯片选择12位A\D转换芯片缺点成本高昂、浪费资源优点市场竞争力强、资源丰富、分辨率高。方案二选择8位A\D转换芯片选择8位A\D转换芯片分辨率可达256级足够我们设计要求在0-5V电压模数转换时变量变化1才有19.53MV的变化体积小兼容性性价比高性能可以满足系统需要。因而本文在设计系统时选用方案二。4选择与比较电动水泵驱动电路方案一选用继电器驱动水泵继电器开关使用年限长灵敏度较高操作简单能够利用小电流操控大电流或者以小电压操控高电压即便在高压或者高电流状况下也不会损坏单片机。方案二选用单片机驱动水泵STC89C51单片机系统的主控器件其内部存在定时器定时器0是一个实时时钟能够依据系统的实际状况定时为了不影响系统的而正常运行采用定时器1定时器1通过定时更改I0口的高低电平以获得相应的模拟信号。笔者经过大量的测试认为适用单片机驱动水泵会耗费大量的CPU时间降低数据处理采集、液晶显示的效率。综上所述依据系统的设计需要本设计选用方案一。5选择与比较显示模块