智能水流量监控系统
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智能水流量监控系统的设计
系
源自文库
别：电气信息工程系
专 业/班 级：自动化08102
指 导 教 师： 吕 杰
学 生 姓 名： 赖 裕 霖
选题背景及意义 研究方案的选取 系统硬件设计 系统软件设计 总结
选题背景及意义
1 课题背景
在石油工业中，由于原油中含有蜡等杂质，油井开采一段时间后在 油井内壁会结蜡，从而影响原油的正常开采，需要定时对油井进行清 洗。而影响到清洗质量的是水的温度、流速、总流量及洗井时间。而 传统的洗井方式缺乏必要的控制，导致洗井的质量和效率都比较低。
温度检测 模块
流量流速检 测模块模块
计时模块
报
主控制CPU
警
模
块
键盘输入模块
液晶显示模块
1 温度传感器的选择
DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件， 具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线 路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
3 HD7279A键盘流程图
开始 等待25MS 初始化端口 等待按键 发读键盘指令 读入键盘值 等待按键放开
4 DS12887定时流程图
开始 停止内部芯片更新
初始各时标单元和闹钟单 元
初始状态寄存器A
清状态寄存器C
清状态寄存器D
初始状态寄存器B并使芯片开始工作 结束
5 JM12864M液晶流程图
开始 发清除显示指令 游标显示移位指令 设置显示状态指令 发清除显示指令 设置显示位置指令 发待显示的内容
总结
本文设计的是以单片机控制的智能水流量监控系 统，以MCS-51单片机系统为核心，采用DS18B20 作为温度传感器来测量水温，用霍尔元件测量水的 流速和流量，DS12887作为计时模块，用HD7279A 作为键盘输入，然后用JM12864M来进行液晶显示。 在工业生产过程中具有比较高的实用价值。
4计时模块的选择
DS12887直接得到单片机能直接处理的数字量，通过数据线传送个单 片机直接处理，非常适合用于本系统中。
5JM12864液晶的选择
硬件电路设计
总体电路图设计
液晶显示 模块
MCS-51
计时模块
温度 检测 模块
键盘 模块
1 DS18B20测温模块的设计
2 HD7279A键盘模块的设计
3 DS12887定时模块的设计
4 JM12864M液晶模块的设计
系统软件设计
1 总体程序流程
开始 初始单片机 HD7279A并等待输入设置 DS12887开始工作并每秒一次中断
初始T0每10秒一次中断
2 DS18B20测温模块流程图
开始 ROM指令CCH 发温度转换指令44H
初始化 ROM指令CCH 发读温度指令BEH 读取温度数据
最后，由于本人所学知识和经验有限，设计的充 电器尚有不足之处，敬请各位老师点评指正。
2 课题目的及意义
洗井就一定会涉及对水的控制，但是目前的洗井工艺却往往忽略了 这一点。因此我们设计智能水流量控制系统，在洗井过程中对水的温 度、流速、流量加以检测，达到控制的目的，并辅以简单的管理功能， 工作人员对编号、洗井时间的记录。来进一步提高洗井的效率。
3 课题内容
本论文是基于工业洗井时对水资源充分利用的要求，设计了一套对
于水温、水流速、水流量进行实时监测的工业应用系统，着重研究工 业洗井时对于水的温度、流速、流量的调节以及控制。
研究方案选取
本方案以MCS-51单片机系统为核心，对水的温度、流 速、流量进行实时测量检测。采用DS18B20作为温度传 感器来测量水温，用霍尔元件测量水的流速和流量， DS12887作为计时模块，用HD7279A作为键盘输入，然 后用JM12864M来进行液晶显示。
2 单片机的选择
MCS-51的优点是体积小，重量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高， 价格低廉，可靠性强，灵活性好，开发较为容易，并且品种齐全，兼容 性强，性价比高。
3键盘的选择
HD7279A内部含有键盘去抖动电路，硬件连接方便， 实现非常简单。单片即可完成键盘接口的所有功能，而 且占用I/O较少，因此在此系统中，我们选用HD7279A 实现键盘模块。
系
源自文库
别：电气信息工程系
专 业/班 级：自动化08102
指 导 教 师： 吕 杰
学 生 姓 名： 赖 裕 霖
选题背景及意义 研究方案的选取 系统硬件设计 系统软件设计 总结
选题背景及意义
1 课题背景
在石油工业中，由于原油中含有蜡等杂质，油井开采一段时间后在 油井内壁会结蜡，从而影响原油的正常开采，需要定时对油井进行清 洗。而影响到清洗质量的是水的温度、流速、总流量及洗井时间。而 传统的洗井方式缺乏必要的控制，导致洗井的质量和效率都比较低。
温度检测 模块
流量流速检 测模块模块
计时模块
报
主控制CPU
警
模
块
键盘输入模块
液晶显示模块
1 温度传感器的选择
DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件， 具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线 路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
3 HD7279A键盘流程图
开始 等待25MS 初始化端口 等待按键 发读键盘指令 读入键盘值 等待按键放开
4 DS12887定时流程图
开始 停止内部芯片更新
初始各时标单元和闹钟单 元
初始状态寄存器A
清状态寄存器C
清状态寄存器D
初始状态寄存器B并使芯片开始工作 结束
5 JM12864M液晶流程图
开始 发清除显示指令 游标显示移位指令 设置显示状态指令 发清除显示指令 设置显示位置指令 发待显示的内容
总结
本文设计的是以单片机控制的智能水流量监控系 统，以MCS-51单片机系统为核心，采用DS18B20 作为温度传感器来测量水温，用霍尔元件测量水的 流速和流量，DS12887作为计时模块，用HD7279A 作为键盘输入，然后用JM12864M来进行液晶显示。 在工业生产过程中具有比较高的实用价值。
4计时模块的选择
DS12887直接得到单片机能直接处理的数字量，通过数据线传送个单 片机直接处理，非常适合用于本系统中。
5JM12864液晶的选择
硬件电路设计
总体电路图设计
液晶显示 模块
MCS-51
计时模块
温度 检测 模块
键盘 模块
1 DS18B20测温模块的设计
2 HD7279A键盘模块的设计
3 DS12887定时模块的设计
4 JM12864M液晶模块的设计
系统软件设计
1 总体程序流程
开始 初始单片机 HD7279A并等待输入设置 DS12887开始工作并每秒一次中断
初始T0每10秒一次中断
2 DS18B20测温模块流程图
开始 ROM指令CCH 发温度转换指令44H
初始化 ROM指令CCH 发读温度指令BEH 读取温度数据
最后，由于本人所学知识和经验有限，设计的充 电器尚有不足之处，敬请各位老师点评指正。
2 课题目的及意义
洗井就一定会涉及对水的控制，但是目前的洗井工艺却往往忽略了 这一点。因此我们设计智能水流量控制系统，在洗井过程中对水的温 度、流速、流量加以检测，达到控制的目的，并辅以简单的管理功能， 工作人员对编号、洗井时间的记录。来进一步提高洗井的效率。
3 课题内容
本论文是基于工业洗井时对水资源充分利用的要求，设计了一套对
于水温、水流速、水流量进行实时监测的工业应用系统，着重研究工 业洗井时对于水的温度、流速、流量的调节以及控制。
研究方案选取
本方案以MCS-51单片机系统为核心，对水的温度、流 速、流量进行实时测量检测。采用DS18B20作为温度传 感器来测量水温，用霍尔元件测量水的流速和流量， DS12887作为计时模块，用HD7279A作为键盘输入，然 后用JM12864M来进行液晶显示。
2 单片机的选择
MCS-51的优点是体积小，重量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高， 价格低廉，可靠性强，灵活性好，开发较为容易，并且品种齐全，兼容 性强，性价比高。
3键盘的选择
HD7279A内部含有键盘去抖动电路，硬件连接方便， 实现非常简单。单片即可完成键盘接口的所有功能，而 且占用I/O较少，因此在此系统中，我们选用HD7279A 实现键盘模块。