基于单片机的水流量测试设计

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),1999

4 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STC89C52

2.1.1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～33Hz

4）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。