基于单片机的水位控制系统毕业论文
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。
毕业设计(论文)-基于单片机饮水机温度控制系统的设计
前言温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用,从而造成水资源的巨大浪费。
特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下,我们更应该掌握好对水温的控制,把身边的水资源好好地利用起来。
本次设计为一个基于单片机的饮水机的温度控制系统,该系统可以实时检测饮水机水箱的水温,并且可以通过数码管显示饮水机水箱水温度数,可以通过键盘或开关选择制冷或加热,可以人为设置水的温度的上下限,如加热,当温度在设定的范围内时正常工作,当低于水温下限时控制加热器加热;如制冷,当温度高于水温上限时控制压缩机制冷,温度检测范围0~95℃,精度±1℃,当温度超过设定值时具有示警功能。
第1章电路设计1.1 单片机最小系统设计单片机最小系统如图1.0所示,由主控器AT89C51、时钟电路和复位电路三部分组成。
单片机AT89C51作为核心控制器控制着整个系统的工作,而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号,复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。
图1.0 单片机最小系统1.1.1 单片机选择AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
其管脚图如图1.1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。
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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。
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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。
(参考)基于单片机的智能浇花系统的设计与实现毕业论文[管理资料]
1、绪论
国内外均有自动浇花系统的实际使用,大部分自动供水灌溉系统都是采用虹吸的方式,也就是运用渗透的原理来实现补水浇,该模式的补水过程是持续的、不中断的,根据该种模式只可以确保不会出现干旱现象,而不是根据花的实际需要来实施补给供水。另外部分自动浇水系统,能够在规定的时间内向花卉进行补水,这两种方式基本一致,都不是按照花的需求来进行补水灌溉。同时还有部分自动浇水系统,主要运用单片机控制的原理,根据温度、湿度传感器获取温、湿度的具体数据,再根据设定值来实现自动补水浇灌,只不过这种方式要求外界提供水龙头的前提下才能使用。通常家庭花草种植普遍都放置于阳台上,而阳台上常常不会用到水龙头,于是使用起来相对较为棘手。本文设计的基于单片机智能浇花系统能够实现在阳台上的应用,可以做到定时、定量地浇花。
许多年前,国外已经开始普及,国内使用的电子自动浇花大部分从国外进口,价格是 昂贵的,但是质量是可靠的,但不太适合国内使用。国内外流行的玻璃自动浇花。这种类型的灌溉设备大多数在中国山西和浙江地区的加工生产,价格很便宜,实际没有电子自动浇花是好的。种花简单浇花难,很多商家看到了这块市场。目前这种小家居用品制 造商主要集中在广东、上海、浙江地区[3]。现在市场上的自动浇花,主要有以下几类:
基于单片机的智能浇花系统的Fra bibliotek计与实现摘 要
随着社会的发展,人民越来越注重环境质量。养殖花卉成了首要选择,在家养殖可以陶怡情操,丰富生活。同时花卉可以通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气同时还可以净化空气,而且花卉还可以吸收有毒物质例如刚装修的房屋里的苯、甲醛等。因此越来越多的人喜欢养殖花卉。本文设计了一种智能湿度感应浇花系统。系统以单片机AT89S52 为控制芯片,启动浇花之前先有蜂鸣器报警,按时按量的供水是完成每天在限定的时间自动启动水泵浇花,按照各种花卉所需水量的差别,使用一个按钮装置来控制给水的时间,也就是电磁阀开启和闭合的时间,其余时间水泵不转,不会有水流通供给补水;按照温度、湿度来严格控制给水主要用到的是SLHT5-1 土壤温度、湿度传感器,如果传感器检测温度、湿度都达不到规定的要求,就开始浇花,达到了规定的温度、湿度就停止浇花。该系统既能按时、按 量的给花卉浇水,还可以为节约水资源,从而让花卉更好的生长。
毕业设计(论文)-基于PLC实现的水温控制
基于PLC实现的水温控制XXX(陕西理工学院电气工程系自动化专业,2007级2班,陕西汉中723003)指导教师:XXX[摘要]针对工农业生产中现有的水温控制系统可靠性低、控制精度差、成本高等缺点。
我们利用三菱FX0N60-MR型PLC构建了一个水温控制系统对这一问题进行了研究。
在整个控制系统中以电阻炉作为被控对象,以水温为被控变量,以三菱FX0N60-MR型PLC为控制器,输入部分外加光电耦合器,并用按键和数码管构建了人机接口设置目标温度;控制算法的选择经过对模糊控制和PID算法的实验对比,最终选择采用PID。
PLC程序利用梯形图编程语言进行编写。
在系统搭建完成后我们利用试凑法,通过大量实验对PID控制器的参数进行了优化,进过测试系统能够达到设计要求。
除此之外该系统还具有硬件结构简单、系统可靠性高、制作成本低廉、控制器参数易于调试等优点。
能够利用小型PLC实现对水温较高精度的控制。
[关键词]PLC 温度控制PIDPLC-based temperature control to achieveLiao zhong lin(Grade 07,Class2,Major Automation,Department of Electrical Engineering,Shaanxi University ofTechnology,Hanzhong 723003,Shaanxi)Tutor: Liu pei[Abstract] According to the existing water temperature in the industry and agriculture production control system reliability, low cost, high control precision poor shortcomings. We use mitsubishi FX0N60-MR type PLC has constructed a water temperature control system for this problem is studied. In the whole control system to resistance furnace as controlled object to water temperature as controlled variables, the mitsubishi FX0N60-MR type PLC as the controller, input part plus photoelectric couplers, buttons and digital tube and constructing the man-machine interface set target temperature; The choice of control algorithm based on fuzzy control and PID algorithm experimental, finally choosing PID. PLC program use ladder diagram programming language to write. After the completion of the structures in the system we use trail-and-error, through a large number of experiments of PID controller parameters are optimized, the test system can meet the design requirements. Besides this system also has the hardware structure is simple, system reliability high, production cost is low, and the controller parameters is easy to debug, etc. Can use small PLC to control the water temperature higher accuracy.[Key words] PLC temperature control PID目录绪论 (1)1.设计方案的论证 (2)1.1PLC的选型 (2)1.1.1常用PLC的特点比较 (2)1.1.2本设计PLC的选型 (3)1.2控制方案的选择 (3)1.2.1采用模糊控制的温度控制 (3)1.2.2采用PID算法的温度控制 (3)1.2.3 控制方案的选择 (4)2.硬件电路的设计 (5)2.1PLC硬件资源分配设计 (5)2.2温度传感器 (8)2.2.1 利用温度变送器采集 (8)2.2.2 利用DS18B20采集 (8)2.3输入部分电路设计 (10)2.3.1 设置输入部分电路设计 (10)2.3.2 AD转换结果输入部分电路设计 (10)2.4输出部分电路设计 (10)3.系统软件的设计 (13)3.1PLC编程语言简介 (13)3.2输入部分程序设计 (15)3.3显示部分程序 (15)3.4PID运算部分程序设计 (15)4.系统的调试 (19)4.1硬件调试 (19)4.2软件调试 (19)4.1软硬件联合调试 (19)4.3实验数据 (19)参考文献 (20)英语科技文献翻译 (21)附录 (34)附录A:源程序 (34)附录B:元器件清单 (37)附录C:电路总图 (38)附录D:实物图 (39)致谢 (40)绪论温度控制系统在各行各业的应用虽然很广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高。
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文目录河系学院本科生毕业论文(设计)诚信声明 ........................................................ 错误!未定义书签。
河西学院本科生毕业论文(设计)开题报告 ........................................................ 错误!未定义书签。
摘要 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
ABSTRACT ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
1. 绪论 (2)1.1 研究背景 (2)1.2研究现状 (2)2.设计任务及要求分析 (3)2.1 设计任务及要求 (3)2.1.1 设计任务 (3)2.1.2 设计要求 (3)2.1.3 要求分析 (3)3. 系统方案论证与选择 (3)3.1方案设计 (3)3.2 系统整体方案 (5)3.2 各单元电路方案论证 (5)3.3 主要模块简介 (7)3.3.1 核心芯片STC89C51单片机 (7)3.3.2 1602液晶显示器 (9)4. 硬件电路设计 (13)4.1 单片机最小硬件系统电路 (13)4.2水位显示电路 (13)4.3 水位调整及其报警电路 (15)4.4初值设置按键电路 (15)5. 程序设计 (16)5.1水位控制系统主程序设计流程图 (16)5.2 水位控制系统主程序 (16)6. 实物调试与测试 (16)6.1实物图 (17)6.2 测试结果分析 (17)7. 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (20)附录 (21)河西学院本科生毕业论文(设计)题目审批表 (29)河西学院物理与机电工程学院指导教师指导毕业论文情况登记表 (30)河西学院毕业论文(设计)指导教师评审表 (31)河西学院本科生毕业论文(设计)答辩记录表 (36)1. 绪论1.1 研究背景水位自动控制技术越来越频繁地进入到自动控制系统设计者的视线。
基于单片机的智能饮水机的设计毕业论文
基于单片机的智能饮水机的设计毕业论文目录前言 (4)1绪论 (6)1.1课题研究的背景 (6)1.2市场饮水机现状 (6)1.3课题研究的目的和意义 (7)1.4智能饮水机的主体功能 (8)1.5课题设计的主体容 (9)2 智能饮水机的硬件结构设计 (10)2.1智能饮水机的总体设计 (10)2.2元器件选择 (11)2.3AT89S52的主要性能 (11)2.3.1 AT89S52功能特性描述 (12)2.3.2 AT89S52晶振电路的设计 (13)2.4测温电路的设计 (14)2.4.1 DS18B20的引脚图及方框图 (14)2.4.2 DS18B20主要性能 (16)2.4.3 DS18B20功能特性描述 (16)2.4.4 DS18B20供电方式 (19)2.5主控系统 (20)2.6输入控制 (21)2.7显示部分 (22)2.8其他功能部分 (24)3 智能饮水机的软件设计 (27)3.1系统分配方式 (27)3.2主程序设计 (28)3.3各模块程序设计 (31)3.3.1 温度检测程序设计 (31)3.3.2 显示程序设计 (35)3.3.3 键盘扫描程序 (37)3.3.4 延时程序 (42)4 调试及性能分析 (43)4.1软件调试 (43)4.1.1 新建工程 (43)4.1.2 新建文本 (44)4.1.3 添加文本 (44)4.1.4 程序编译 (45)4.2硬件调试 (46)4.2.1 电源电路的仿真 (46)4.2.2 出水电路模块的仿真 (46)4.2.3 加热模块电路的仿真 (47)4.2.4 显示模块电路的仿真 (48)4.2.5 报警电路的仿真 (49)4.3性能分析 (50)结论 (50)致谢 (52)参考文献 (54)参考文献 (54)附录1 (55)附录2 (57)附录3 (58)前言随着“信息时代”的到来,作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切。
毕业设计(论文)-基于单片机的液位测量监控系统
论文题目:基于单片机的液位测量监控系统专业:电子信息工程学生:签名:指导老师:签名:摘要液位测量广泛应用于工业、经济、生活等领域。
基于单片机的液位测量装置具有测量准确、重复性好、功耗低、使用寿命长的特点,是广泛采用的技术。
在深入学习科学发展观的同时,电子设备的设计也需融入可持续发展的设计理念。
故此,在基于单片机的液位测量装置基础上,扩展实时监控、数据采集、计算机串行通信等功能,从而能够通过科学的方法将液位测量与统计科学结合,合理调度水资源,降低能源消耗。
本文从系统方案选择与论证,硬件电路设计,系统软件与上位机软件设计等几个方面介绍了基于单片机的液位测量监控系统的设计过程,最终实现了液位的实时测量与监控,并能够对特殊的监控点进行时间信息及电机状态信息的记录,同时能够控制电机的启动、停止。
最后,本文总结了设计过程中出现的问题及解决方法,简要叙述了液位检测监控数据的处理方法,引出了进一步设计开发的思路。
【关键字】单片机;液位测量;实时监控;串口通信【论文类型】应用型Title:The Liquid Level Measurement and Real Time System Base On MCS Major: Electronics and Information EngineeringName:Han Yue Signature:Supervisor:Li Wenfeng Signature:ABSTRACTThe liquid level measurement is widely used in industrial, economic, life and so on. The liquid level measurement device base on MCS as a technical is also widely used because of many characteristics such as high measurement accuracy, good repeatability, low powe r consumption and long useful time. When we study Scientific Outlook on Development thoroughly, the design of electronic aid should include the thought of sustainable development. So, beyond the liquid level measurement device base on MCS, expand the functions of real-time monitoring, data acquisition, serial communication. Through the new functions, the scientific method of the liquid level measurement could be combined with Statistical Science, be used to manage the water resources reasonable, reduce energy consumption.This thesis introduces the design process of the liquid level measurement and real time system by several parts as system schema, the design of hardware circuit, the software of host computer and system software. Summarize several problems in the design process and propose the solution to the problems. Describe the way of processing the liquid level measurement data. To put forward the train of thought.【Key words】MCS ;Liquid Level Measurement; Real-time monitoring;Serial Communication【Type of Thesis】Application Type前言上世纪40年代,电子计算机的诞生,标志着人类电子技术进入了一个新的阶段,无论是阿塔纳索夫-贝瑞计算机(Atanasoff-Berry Computer)还是埃尼阿克(ENIAC)计算机,它们庞大的体积,惊人的功耗以及“缓慢”的运算速度给我们留下了深刻的印象。
基于单片机的智能节水灌溉系统的设计毕业论文
基于单片机的智能节水灌溉系统的设计毕业论文摘要为了解决现代农业中水资源的浪费和人力成本的问题,本论文设计了一种基于单片机的智能节水灌溉系统。
该系统通过传感器实时监测土壤湿度和气温,利用单片机进行数据处理和控制,实现智能灌溉。
实验结果表明,该系统能够根据土壤湿度和气温的变化自动调整灌溉量,实现有效的节水和提高灌溉精度的目的。
引言随着全球人口的增加和气候变化的加剧,农业面临着严峻的水资源问题。
传统的农业灌溉方法存在浪费和低灌溉精度的问题,导致水资源利用效率低下和影响农作物生长。
为了解决这些问题,智能节水灌溉系统应运而生。
该系统通过传感器实时监测土壤湿度和气温,利用单片机进行数据处理和控制,实现智能化的灌溉操作。
本论文旨在设计一种基于单片机的智能节水灌溉系统,提高灌溉精度和节水效果。
方法硬件设计本系统的硬件设计部分包括传感器模块、单片机模块、执行模块等。
1.传感器模块:该模块用于实时监测土壤湿度和气温。
常用的土壤湿度传感器有电阻式和电容式传感器,本系统选择了电容式传感器,因为它对土壤盐分和温度的干扰比较小。
气温传感器采用数字温度传感器,提供准确的气温数据。
2.单片机模块:该模块负责数据处理和控制操作。
本系统采用了ATmega16单片机,它具有较高的性能和丰富的外设资源,能够满足系统的需求。
3.执行模块:该模块负责控制灌溉设备的开关。
本系统使用继电器作为执行模块,通过控制继电器的通断状态,实现灌溉设备的控制。
软件设计本系统的软件设计部分包括传感器数据采集模块、数据处理模块、控制算法模块等。
1.传感器数据采集模块:该模块负责从传感器模块读取土壤湿度和气温数据。
通过指定的时间间隔,定时采集传感器数据,并存储到内存中。
2.数据处理模块:该模块负责对采集到的数据进行处理。
首先,对土壤湿度和气温数据进行滤波处理,以降低噪声干扰;然后,根据设定的灌溉策略,计算出需要灌溉的量。
3.控制算法模块:该模块负责根据数据处理模块计算得到的灌溉量,控制继电器的通断状态。
毕业设计 毕业论文:基于单片机的洗衣机控制电路的设计
摘要本设计是以数字集成电路技术为基础,以8051单片机为核心,软件、硬件相结合,组成洗衣机控制电路。
实现了洗衣机进水、洗涤、漂洗、脱水、排水等功能的自动进行,并且设计了指示灯,用来指示洗衣机的工作状态。
基于单片机的自动洗衣机控制系统具有精度高、功能强﹑经济性好的特点。
无论在提高产品质量还是产品数量,节约能源还是改善劳动条件等方面都显示出无比的优越性。
关键词:洗衣机;单片机;集成电路;控制系统ABSTRACTThis design mainly introdcts the washing machine control circuit whichis based on the digital integrated circuit technology , using the single chip microcomputer 80 51 as the core, with combining software with hardware . The washing machine contr ol circuit realizes the function of washing machine water, washing, rinse, dehydratio n and drainage.Besides we design the indicator light which can indicate the working state of the washing machine.Based on single chip microcomputer,the automatic washing machine control system has the property of high precision, strong function, good economy and so on. No matter in the aspect of increasing the quality and quantity of products, saving energy or improving working conditions, the automatic washing machine control system has clinking superiorities.Key words:The washing machine; 8051MCU;Integrated circuit ;Control system目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章引言 (1)1.1 研究背景、目的与意义 (1)1.2 洗衣机的分类 (2)1.3 洗衣机的工作原理 (3)1.3.1普通型波轮洗衣机: (3)1.3.2机械全自动洗衣机: (4)1.4国内外洗衣机应用现状及发展趋势 (4)第2章方案的论证与选择 (6)2.1 设计要求 (6)2.2设计方案与比较 (6)2.2.1方案设计 (6)2.2.2 方案比较 (7)2.3控制功能要求 (8)2.4实现方法 (8)第3章硬件电路的设计 (9)3.1 系统的整体框图 (9)3.2 8051单片机 (11)3.2.1管脚说明 (11)3.2.2 单片机最小系统复位电路 (13)3.3 电源电路 (14)3.4 标准时钟电路 (15)3.5键盘输入及显示电路 (16)3.6数码管显示电路 (18)3.7水位检测电路 (20)3.7.1.水位开关 (20)3.7.2.水位监测模块 (21)3.8报警电路设计 (22)3.9 电机控制系统 (22)3.11硬件系统整体电路图 (23)第4章系统软件设计 (25)4.1 主程序设计 (25)4.2洗涤程序设计 (26)4.3计时程序设计 (27)第5章洗衣机功能的仿真 (29)5.1 仿真流程 (29)5.2 仿真图 (31)结束语 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录Ⅰ整体电路图 (35)附录Ⅱ源程序 (36)第1章引言1.1 研究背景、目的与意义洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器,发展非常快,全自动式洗衣机因使用方便得到大家的青睐。
水温自动控制系统毕业设计论文
水温自动控制系统毕业设计论文摘要本文设计了一种水温自动控制系统,用于控制水温自动调节和保持。
该系统基于单片机控制技术,具有灵活、精度高、稳定性好等优点,并且适用于各种大中小型水族箱的水温控制。
首先,本文分析了水温控制系统的原理和工作原理,讨论了其执行机理和功能。
其次,通过阐述硬件设计,包括测温原理、传感器选择、控制器密度和其他电路部分等。
在软件设计方面,本文采用C语言编程,实现了自动监测水温变化、自动开关附加加热器和调整温度等功能,并且采取多重保护措施,保证了该系统的安全性和稳定性。
最后,本文通过实验验证了该系统的可行性和实用性,在保证了水族箱内水体温度稳定的基础上,实现了节能和自动化控制的优势,为水族箱饲养提供了一定的实用性支持。
关键词:水温自动控制;水温计;单片机;附加加热器;C语言编程;节能。
AbstractThis paper designs a water temperature automatic control systemfor automatic regulation and maintenance of water temperature. Based on the single-chip control technology, the system has the advantages of flexibility, high accuracy and good stability, and is suitable for controlling the water temperature of various large,medium and small aquariums.Firstly, the principle and working principle of the water temperature control system are analyzed, and its executing mechanism and function are discussed. Secondly, by elaborating on hardware design, including temperature measurement principle, sensor selection, controller density and other circuit parts, and in software design, the paper adopts C language programming to achieve automatic monitoring of water temperature changes, automatic switching of additional heaters and adjusting temperatures, and takes multiple protection measures to ensure the safety and stability of the system.Finally, the feasibility and practicality of the system are verified through experiments, which has the advantages of energy saving and automatic control, and provides practical support for the breeding of aquariums by ensuring the stability of water temperature.Keywords:water temperature automatic control;thermometer;single-chip;additional heater;C language programming;energy saving.。
基于单片机的毕业论文 2
单片机设计论文院 (系):机械工程学院班级:10机制2班学生姓名:陈艺文导师姓名:海深一、单片机历史单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
1、SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构.“创新模式"获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。
2、MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力.它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。
从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素.在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司. Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS—51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。
因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。
3、嵌入式系统单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。
随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展.因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
单片机也被称为微控制器(Micro controller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域.单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来.最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中.INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳.二、常用单片机芯片简介1、STC单片机STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好,抗干扰强.2、PIC单片机:是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。
电气工程及其自动化、自动化专业毕业论文-基于PLC的变频调速恒压供水系统
1 绪论 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状 (2)1.3 PLC概述 (3)1.4 本课题的主要研究内容 (4)2 系统的理论分析及控制方案确定 (5)2.1 变频恒压供水系统的理论分析 (5)2.2 变频恒压供水系统控制方案的确定 (7)3 系统的硬件设计 (12)3.1 系统主要设备的选型 (12)3.2 系统主电路分析及其设计 (14)3.3 系统控制电路分析及其设计 (15)3.4 PLC的I/O端口分配及外围接线图 (17)4 系统的软件设计 (20)4.1 系统软件设计分析 (20)4.2 PLC程序设计 (21)4.3 PID控制器参数整定 (27)5 监控系统的设计 (31)5.1 组态软件简介 (31)5.2 监控系统的设计 (31)6 结束语 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录主程序梯形图 (38)1.1 课题的提出水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能源短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度较低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
小区供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活,也直接体现了小区物业管理水平的高低。
传统的小区供水方式有:恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等方式,其优、缺点如下:(1) 恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应,水泵的增减都依赖人工进行手工操作,自动化程度低,而且为保证供水,机组常处于满负荷运行,不但效率低、耗电量大,而且在用水量较少时,管网长期处于超压运行状态,爆损现象严重,电机硬起动易产生水锤效应,破坏性大,目前较少采用。
基于单片机的温度控制系统设计毕业论文
分类号:TP212单位代码:科技大学本科专业职业生涯设计基于单片机的温度控制系统设计2012 年 4 月10日摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
本文从硬件和软件两方面来讲述对烘干箱温度的自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器,而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度,以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。
软件方面采用汇编语言来进行程序设计,使指令的执行速度快,节省存储空间。
为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。
关键词:单片机系统;传感器;数据采集;模数转换器;温度AbstractIn recent years along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, led the traditional control test at the same time ever updated..In this paper, from two aspects of hardware and software about automatic temperature control process, the control process is mainly used AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single-chip microcomputer as the core control component, and through four digital tube display real-time temperature of a digital thermometer. Software using assembly language to program design, so that the instruction execution speed, save the memory space. In order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relation of designing program more concise, making hardware tocoordinatetheoperation under the software control.Keywords: SCM system; sensor; data acquisition; a / D converter temperature;目录1 绪论 (3)1.1课题的背景及其意义 (3)1.2课题研究的容及要求 (4)1.2.1 课题的主要研究的容 (4)2 AT89C51系列单片机介绍及硬件设计 (6)2.1 AT89C51系列单片机介绍 (6)2.1.1 AT89C51系列基本组成及特性 (6)2.1.2 AT89C51系列引脚功能 (7)2.1.3 AT89C51系列单片机的功能单元 (9)2.2 硬件设计 (12)2.2.1 温度采样部分 (12)2.2.2 控制温度 (14)2.2.3 模数转换部分 (15)2.2.4 模数转换技术 (15)2.2.5 积分型模数转换器 (15)2.2.6 显示部分 (16)3 软件设计 (18)3.1主程序流程图 (18)3.2 读温度子程序 (19)3.3 计算温度子程序 (19)3.4按键流程图 (20)3.5 显示流程图 (22)结论 (24)参考文献 (25)辞 (26)1 绪论1.1课题的背景及其意义现代工业设计,工程建设及日常生活中温度控制都起着重要的作用,早期的温度控制主要用于工厂时间生产中,能起到实时采集温度数据,提高生产效率,产品质量之用。
基于单片机的水位检测与控制系统的研究与设计
摘要现代传感技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术和新工艺、新材料的发展为智能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。
在工业、国防、科研等许多应用领域,智能检测系统发挥着越来越大的作用。
随着社会的进步、生产工艺和生产技术的发展,人们对液位的检测与控制提出了更高的要求。
而新型电子技术微电子技术和微型计算机的广泛应用于普及,单片机控制系统以其控制精度高,性能稳定可靠,设置操作方便,造价低等特点,被应用到液位系统的控制中来。
本设计用液位检测集成芯片LM1042、A/D转换芯片A/D574A、继电器、水泵,以及AT89C51单片机作为主控元件的液位检测与控制的原理、电路及监控程序。
用LM1042液位检测集成芯片测量液位,具有测量精度高、速度快、可靠、稳定等优点;采用单片机来控制液位信息的采集,并且计算出真实液位值,通过运算判断是否超限报警,使检测与控制具有更高的智能性。
关键词:AT89C51;AD574A;液位检测;LM1402;超限报警;继电器;水泵.ABSTRACTModern sensing technology, electronic technology, computer technology, automatic control technology, information processing technology and new technology, new material for the development of the intelligent detection system development has brought an unprecedented miracle. In industry, national defense, scientific research and many other fields of application, intelligent detection system is playing the more and more major role. Along with the progress of the society, the production technology and production technology development, the people to the level of test and control put forward higher request. And the new electronic technology of microelectronics technology and microcomputer's widely used in popularity, single-chip microcomputer control system with its high control accuracy, high performance is stable and reliable, setting, convenient operation, cost low characteristic, has been applied to the liquid level control systems. This design with liquid level detection integrated chips LM1042, A/D converse.Keywords: AT89C51; AD574A; The liquid level detection; LM1402; Overrun alarm; Relay; Water pump.目录第一章绪论 (1)1.1水位检测技术的应用与发展 (1)1.2水位检测系统设计的意义 (1)1.3本设计研究的内容和方法 (1)第二章系统硬件设计 (3)2.1系统总体功能概述 (3)2.2核心芯片的选择 (4)2.3硬件原理图 (10)第三章系统软件设计 (15)3.1软件功能概述 (15)3.2主程序设计 (16)3.3定时器T0中断服务程序 (17)3.4A/D转换子程序 (18)3.5LED显示子程序 (18)第四章结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)附录一主程序代码 (22)附录二电路图 (26)附录三PCB版 (27)第一章绪论1.1 水位检测技术的应用与发展当今的工业领域中液位检测对许多自动控制方案来说都至关重要。
基于单片机的模拟智能灌溉控制系统
摘要随着农业生产水平的不断发展以及全球水资源的日趋紧张,世界各国都在积极探索行之有效的节水途径和措施。
智能灌溉控制系统就是为了解决水资源不足、提高灌溉效率而发展起来的。
本文研究的单片机智能灌溉控制系统,是对土壤的温湿度进行实时监控,参考实际温度值设定适宜的湿度下限值,并按照设定的湿度值进行相应的灌溉。
该智能灌溉控制系统以STC89C52单片机为核心,主要由温湿度传感器DHT11模块、按键输入模块、显示模块、水泵模块等组成;软件选用C语言编程。
该系统的功能是:根据土壤湿度传感器检测到的土壤湿度,若检测到的土壤湿度值低于系统所设定的最低湿度值,系统则自动启动系统,进行灌溉。
通过对硬件实物的测试,系统能够比较成功的实现目标功能。
【关键词】单片机;传感器;LED显示;水泵;灌溉Simulator smart irrigation control system based on singlechip microcomputerAbstractAs the level of agricultural production and the continuous development of global shortage of water resources,countries in the world are actively exp loring effective ways and measures for water conservation.Intelligent irrigati on control system in order to solve the problem of water resources,improve t he efficiency of irrigation and developed.This paper studies theintelligen t irrigation control system,temperature and humidity in the soil was monit ored in real time,refer to the actual temperature value setting and humidit y limit appropriate value,according to the set humidity value for the cor responding irrigation.The intelligent irrigation control system based on STC89C52single chi p microcomputer as the core,mainly by the temperature and humidity sensor DHT11module,key input module,display module,pump module;soft wareused C language programming.The function of this system is: accordin g to thesoil moisture,soil moisture sensor to detect soil humidity,if the detected valueis lower than the lowest humidity system setting,automati c starting system,irrigation.By physical testing,system can realize the function of relatively successful.【Key words】Single-chip Microcomputer;Sensor;LED Display;Water Pump;Lrrigation目录1 绪论 ............................................ 错误!未定义书签。
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系统考虑的要求,在对器件的选择过程中,侧重于对传感器的选择。方案设计过程中主要对以下几种传感器做了比较。
方案一:压力传感器
目前的液位压力传感器大部分是投入式静压液位变送器,而投入式静压液位传感器只有参考大气压才能进行准确测量,然而连接电缆中的通气会受到环境的影响,造成气管壁冷凝,结露。露水滴到电子器件和传感器上,会影响精度或者输出漂移。同时,结露过快,变送器的使用寿命也会大大缩短。此压力传感器容易受到环境的影响而造成测量不准确,并且安装不方便。
方案二:压阻式压力传感器
压阻式传感器是用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制作扩散压敏电阻;硅平膜片在微小变形时有良好的弹性特性,当硅片受压后,膜片的变形使扩散电阻的阻值发生变化;此变阻器容易受外部环境的影响,如温度,从而造成测量不准确,而且体积一般比较大,不易安装、不易携带;一般其精确度也比较低。不能满足设计的需要,所以不选择。
(2)能通过键盘对水位控制的阈值进行设置;
(3)能通过数码管、液晶显示器或PC机显示当前水位值及水位阈值等信息;
(4)要求水位控制精度在5%以。
2.1.3 要求分析
根据该设计的任务及要求分析知该系统中测量水位这是一个重要部分,只有准确的测量出了水位才能用单片机控制其余硬件电路做出响应。要准确测量水位需选用合理的测距模块,经过分析和比较几种传感器的功能和原理,此次用超声波测距模块来解决这个问题。
基于单片机的水位控制系统毕业论文
1. 绪论
1.1 研究背景
水位自动控制技术越来越频繁地进入到自动控制系统设计者的视线。传统的水位控制系统虽结构简单,但功能单一,无法实现人机交互,且通用性差。如今随着电子技术的飞速发展,电子产品制造工艺成熟,批量生产降低了产品价格。人们开始意识到采用单片机来实现水位控制。其人机交互性强, 功能强大, 控制精度高, 能够方便地与上位机通讯, 实现数据共享。且价格低廉, 通用性、实用性强, 能够在稍作改造后或直接用于诸如自来水厂的储水池、爆气池, 污水处理厂、化学工厂的各类液体池以及电厂一的锅炉气泡等需要水位自动控制的场合。
并且目前,我国住宅小区楼房自来水供水系统主要采用高塔供水,既在楼顶或者另外建设的高塔上面建个蓄水池以保证用户水压的恒定。目前大多数的住宅小区都是采用人工加水的办法,即当水用完的时候,就人工开启水泵进行加水,十分不便。所以这一切问题的存在,都在呼唤一种简单经济的水位检测报警控制系统的诞生。
传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,而自动控制原理, 依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定以满足用水要求, 从而提高了供水系统的质量,而且成本低,安装方便,经过多次实验证明,灵敏性好,是节约水源,方便家庭和单位控制水位的理想装置。
3.2 系统整体方案
图3.1 液位控制系统
由上图可观察到此液位控制系统工作如下:传感器通过对液面进行测量,输出模 拟信号,再通过STC89C51单片机的运算控制,在LED上进行显示,通过报警装置进行报警,报警显示之后再通过对阀门的开启实现对水体的液位进行调节控制,阀门的驱动设备是电动机。
3.2 各单元电路方案论证
1.2研究现状
在许多工业生产系统中,需要对系统的液位或物料位进行监测,特别是对具有腐蚀性的液体液位的测量,传统的电极法是采用差位分布电极,通过给电脉冲来检测液面,电极长期浸泡在液体中,极易被腐蚀、电解、失去灵敏性,因而对测试设备的抗腐蚀性要求较高。超声波液位检测系统,利用了超声波传感技术的原理,采取一种非接触式的测量方法,能够实现对工业系统中液位或物料位的检测;而且超声波具有很好的指向性和束射特性,人耳听不见,一般不会对人体造成伤害检测工程方便、迅速、易做到实时控制,而且测量精度又能达到工业实用的要求,所以有广泛的工业应用前景。
图3.1 方案一方框图
方案二:本方案采用单片机STC89C51作为我们的控制芯片,主要工作过程是当水塔中的水在低水位时,水位探测传感器送给单片机一个高电平,同时单片机驱动水泵加水和显示系统使红Biblioteka 变亮。图3-2方案二方框图
方案论证:
第一种方案设计使用起来比较方便也简单,不用编程等软件方面的设计,但是没有稳压电路,使输入NE555芯片的电平十分不稳定,容易发生误判水位引起混乱的情况,且NE555电路只有一个输出端,不能接显示系统,所以不能完成显示功能。另外,此方案不能精确测量出液位高度,铜丝长时间沁在水中表面会发生氧化,长时间会是系统的误判率升高。
3.
3.1方案设计
方案一:本方案采用555电路进行控制,即当水位探测传感器探测到低水位时送一个低于1/3VCC的低电平给NE555芯片,555的输出即为高电平驱动水泵加水;当在正常的水位时候,送给NE555为1/3VCC----2/3VCC的电平,即保持前一个水泵不加水的状态;当水位居于高水位时,给NE555电路一个高电平,这时NE555输出电平翻转为低电平,不能驱动水泵,水泵停止加水。
第二种方案中使用了单片机芯片和超声波传感器,单片机控制和超声波测距技术是信息时代用于精密测量的技术。此系统使用过程中采用稳压电路能够准确地把输入的电平送给单片机不会产生误判的情况,由于STC89C51单片机有四端口32引脚能够非常方便地设计显示系统。
综上,我们已经清楚地看到了两种方案的优劣,要能够很好地完成本次设计的各个指标和达到设计的目的,我们选择第二种方案作为我们的设计方案。
2
2.1
2.1.1 设计任务
设计一个以单片机为基础,用超声波传感器测量水位并将水位高度实时显示在液晶显示器上;用发光二极管直观显示水位当前状态;水位最高与最低值能在按键上调节的智能水位控制系统。
2.1.2 设计要求
(1)控制容器的水位在某一值附近。当水位发生变化时利用单片机控制进水阀或水泵,使水位能迅速调整到预定值;
(1)能使单片机工作的最小系统电路
最小系统由复位电路、外部晶振和单片机STC89C51组成
(2)显示电路
用LCD1602,指显示的容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块。
(3)调整控制电路
用三极管和电阻等元件构成的驱动电路接到家用电水泵上来调节水位。
(4)声音报警电路
在停电或者水泵由于故障而无法上水时,声音报警启动,以便及时做出处理。