单片机原理课程设计报告模板

单片机原理及接口技术

课程设计报告

设计题目：恒压无塔供水系统设计

学号:

姓名:

指导教师:

信息与电气工程学院二零一四年六月

恒压无塔供水系统设计

随着社会的高速发展，城市高楼林立，高楼层用水往往因水压不够而成问题。常用的水塔式供水系统因设备 (尤其是电机) 易损而大大增加维护费用，且使用不方便。为此，工程设计人员利用现代电子技术，设计出一种智能变频供水系统，该控制系统智能化程度高，无需水塔，供水稳定，操作也方便，设备寿命大大延长，是一种值得推广的高楼层供水系统。

变频恒压供水系统，通过压力传感器、供水传感器、变频调速器组成闭环回路自动调节电机的转速，从而调节水泵的供水量，使供水量可根据用水量的大小变化而变化，确保供水压力恒定。如果采用取水直供方式，不仅可节约大量的能源，延长设备的使用寿命，又能避免水源二次污染问题。

注：这一部分主要描述题目的背景和意义，对设计所采取的主要方法做一下简要描述。字数不要太多，300-500 字。

另注：本文要当做模板使用，不要随意更改字体、字号、行间距等，学会使用格式刷。文中给出的各项内容都要在大家的报告中体现，可采用填空的方式使用本模板。

1. 设计任务

结合实际情况，基于AT89C51 单片机设计一个恒压无塔供水系统。该系统应满足的功能要求为：

(1) 电机可以工作在两种工作状态，即变频和工频；

(2)变频器控制电机的转速，且电机能够实现软启动;

⑶……

主要硬件设备：AT89C51单片机、ADC0809模数转换芯片、CYG115型高压力传感器、

注:这一部分需要写明系统功能需求，用到的主要硬件(参考实验箱的说明书)。

2. 整体方案设计

恒压无塔供水系统以AT89C51单片机作为整个系统的控制核心，应用其强

大的接口功能，构成整个恒压供水控制的硬件系统。该系统具备……方式。在水泵的出水管道上安装一个压力传感器……，送入单片机进行数据处理。经单片机运算后的压力值与设定的压力值相比较……，PID运算……，控制变频调速恒压

供水系统的原理图如图2-1所示。

图2-1基于单片机的变频调速恒压供水系统原理图

本系统硬件主要由A/D转换器、D/A转换器、显示系统……等几部分组成。

各模块的主要功能如下:

(1)A/D转换器的功能是把水管的压力信号经传感器转换成0~5V的模拟电

压信号转换为数字信号，然后送入单片机。

(2)D/A转换器的功能……

系统的整体设计方案设计图如图2-2所示

图2-2系统的整体方案设计图

注：文中出现的所有框图、流程图都要用VISIO画，不允许从文档中裁剪然后粘贴。要注意图的格式，图中的文字大小不要大于正文，图题用五号宋体，居中。

3. 系统硬件电路设计

3.1时钟电路

3.2复位电路

3.3模数转换电路

本设计所用A/D转换电路采用通用的ADC0809模数转换芯片，它是一种

8位数字输出的逐次逼近式A/D转换器件，转换时间为100us。…… 其主要特性有

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(2)运算放大电路

CYG115和OP07的连接如图3-2所示

ADC0809的工作原理为 使用ADC0809应该注意

其与单片机的接口电路如图3-1所示

3.4压力传感器与ADC 之间运算放大电路

(1)压力传感器的选定

图3-1 ADC0809 与单片机的接口电路

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图3-2 CYG115 和OP07的连接图

3.5

注：以上各部分按照电路功能模块化介绍器件选型、器件特性、电路设计思路、电路功能等，要注意与第2小节中的整体方案设计图相对应。文中出现的电路原理图同样不能从资料中裁剪，可从自己设计的Proteus图中拷贝。

4. 系统程序设计

4.1主程序流程图

对系统运行工作流程进行说明后，给出系统主程序流程。

系统主程序流程图如图4-1所示。

4.2 PID调节子程序流程图

对变频器频率的调节采用PID调节方法……。PID控制器是一种线性控制器,

它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)……,……，其基本数字算法有位置式和增量式两种，PID基本控制系统原理如图4-2所示