水流量检测控制系统的设计(附件)
摘 要流量检测电路是用于检测液体的流量一段时间并控制电动机的操作和声光警报信号的电路。基于实际流量检测和控制的要求，这篇文章运用了AT89C52单片机作为液体流量的检测控制器，对流量监测和控制系统进行了分析，并讨论了该方案的可实施性和可靠性，模块之间的链接。分析设计实现控制器的流程控制硬件模块和总体功能协调采用了模块软件设计方法。最后，对本设计的电路进行焊接，调试，还有性能的测试，如果有错误及时进行了修改，通过性的测试表明，本系统是可以实施的，硬件也是没有问题的，功能都可以实现的，本次的设计不仅利用了单片机的编程，而且单片机也是可以重复循环使用的，如果想用在其他系统的设计中，可以直接拔下来，然后进行烧录，插在其他系统中就可以使用了，也对老流量检测和控制系统进行了转型，对开发实际的高速液流控制系统有很大的参考价值，流量、温度与物价三个数据在控制过程中体了必不可少的参数。也对老流量检测和控制系统进行了转型，对开发实际的高速液流控制系统有很大的参考价值，流量、温度与物价三个数据在控制过程中体了必不可少的参数。本设计采用STC89C52单片机为基础，设计了水流量计，水表传感器收集水流的瞬时速度和交通参数，然后处理后的程序指令，液晶显示器LCD1602分两个数据显示,实时速度和流量。
Key words: sensors;singlechip micro computer;A/D switch;simulation 目 录
1 绪论 1
1.1课题来源及意义 1
1.2国内外的发展状况 1
1.3本课题研究的对象及内容 2
1.3.1对现场信号原始数据的采集及分析 2
1.3.2流量检测控制系统的分析 2
1.3.3经济以及成本因素的分析 3
2 系统的硬件设计 4
2.1硬件的系统组成 4
2.2单片机最小系统 4
2.2.1单片机的选择 4
2.2.2单片机最小系统 6
2.3霍尔传感器结构和测量原理 7
2.4传感器电路的接口设计 8
2.5 A/D转换器的选择及其功能和工作原理 9
2.6 A/D转换电路与ST89C52单片机 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
接口电路的设计 10
2.7显示电路与单片机接口的选择与设计 10
2.8报警电路的选择与设计 12
2.9水位控制系统 13
3 系统的软件设计 15
3.1主程序设计 15
3.2子程序设计 15
3.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 15
3.2.2显示子程序设计 17
3.2.3报警子程序设计 17
4 系统测试与仿真 19
4.1仿真工具的介绍 19
4.2系统调试 19
5 总 结 23
参考文献 23
致 谢 25
附 录 26
附录A总原理图 26
附录B程序清单 27
1 绪论
1.1课题来源及意义
现在科技越来越进步，对流量的检测要求也越来越高了，也更加的追求完善。现在的行业流量监测用到的有六十多种左右，这五六十多种各有各的用处，不同的用在不一样的场合。
流量计通过测量的原理可分为多种，有的按照力学，有的按照光学，有的按照声音等等，目前人们最喜欢最常用的的有好多种，因为他们的各有各的好处所以针对不同的流量计的特点，人们按照自己的喜欢来选择各种流量计。
现在暂时没有仪器可以检测任何的流体，在各种情况下，不管什么流动的物体，而却不受任何时间空间条件的约束。据此提出了本次的设计题目：基于MCS—51系列单片机的流量检测电路，实现流体流量的检测[1]。
1.2国内外的发展状况
在流量测量系统中，传感器是最最重要的部件，它用于检测流量流体的流速如果没有传感器几乎不能实现整个系统的运行。不同的检测器需要采用不同的传感器，比如声音检测就需要声音传感器，光的检测就需要光敏传感器。
我们在现在一般都采用差压流量监测来检测的，差压检测主要检测压力差，通常可分好多种，不过各种的分类原理来看都是没区别的，只是使用方面来说，有点区别，不同场合使用不同的流量计，根据所要测得实际情况而定。
差压式流量传感器的设计有许多的好处：他最适合流量的检测，而却结构上也比较好性能也比其他传感器的性能好，而却不容易坏掉，并却各种场合都能用到，到目前没有其它的传感器与之相媲美。其它的检测器叶飞好多厂家，不同厂家盛传出来的都是不同的，有的便于生产但其他方面也又不好的地方。
但是其自身也有很多缺点，例如：测量精度一般较低，现场安装条件要求比较高，由于本身有孔板和喷嘴，因此压力损失较大，差压式流量计测量的范围也比较窄[2]。
差压流量计大多数用在污水处理厂，来检测污水的流量，因为污水他一般是在一个封闭的管道内，而差压流量计就是用在封闭的管道来检测是流量的，他还是用在一些粘度比较高的水质上面，他的工作环境一般就是正常的环境，正常的温度，流速不是很快的流体，一般污水厂，粘性比较高的水质，流速都不是很快，特别适用。
速度涡轮流量计在目前挺重要的，它有一个像风扇一样的转子，他可以随着液体的流动速度来控制自己的流动速度，然后根据自己的转速推导出水的流动速度，涡轮流量计的原理:将这个传感器放在水龙头上，或者对着传感器的口吹一口气，水的冲击力，或者气体的冲击力，对多叶片子一个冲击力，然后多叶片子产生驱动力，多叶片子为了克服这种摩擦力。
1.3本课题研究的对象及内容
1.3.1对现场信号原始数据的采集及分析
起初，采集到的信号是模拟信号，然后像转换为数字信号，只能通过A /D转换器来转换在连接到单片机上，单片机根据转换到的数据处理。这样子可以提高了仪器的可靠性测试设备。可通过软件编程来提高测量设备的灵活性，可用于多通道流量检测。
单片机才能进行处理，如果只是模拟信号单片机是识别不了的也不能进行处理，这样不仅实现了自动化，而却便于实行。可通过软件编程来提高测量设备的灵活性，可用于多通道流量检测[8]。
一般在工程技术上面的测试都是模拟信号，所以要解决这个问题必须要进行模数转换，如果这些问题都得不到解决那绝对不可能进行检测，也不可能得到相应的数据，但在实际的生活中要发挥单片机的能力必须要把这些模拟性能好转化为数字信号，不然单片机就不能发挥它应有的作用。有的时候测量一些精度比较高的，要求比较高的，这些都需要提高设计的技术性，特别是软件编程这方面。在不同的情况下采用不同的变成，应对不一样的问题，使系统在各个方面都呢那个得到使用，不被社会所抛弃，一直被人所使用。使系统变得十分灵活，在提高系统总体技术性能的同时，大大降低了设备的造价[2]。
1.3.2流量检测控制系统的分析
检测水流量的流速和流量的时候，他的精确度，准确度最主要取决于整个的硬件电路，硬件产品精度越高测得的值精度越高，所以要提高测量精度必须提高硬件电路的精密度。流量检测系统的检测精度是由精密的传感器和A/D转换的比特数和流动的速度是由单片的技术性能。
1.3.3经济以及成本因素的分析
在总的设计过成中，尽量减少硬件的数量，以免产生更高的成本。在软件设计过程必须要保持软件调试，而却经济实惠，现在人们都追求经济实惠，现代人都嫌麻烦，所以还要保持整个设计表与使用安装，所以要遵守以下规则：
（1）首先要满足技术指标要求，降低所有的成本、缩短制作周期。
（2）病而在原装值得基础上有自己的设计理念
Key words: sensors;singlechip micro computer;A/D switch;simulation 目 录
1 绪论 1
1.1课题来源及意义 1
1.2国内外的发展状况 1
1.3本课题研究的对象及内容 2
1.3.1对现场信号原始数据的采集及分析 2
1.3.2流量检测控制系统的分析 2
1.3.3经济以及成本因素的分析 3
2 系统的硬件设计 4
2.1硬件的系统组成 4
2.2单片机最小系统 4
2.2.1单片机的选择 4
2.2.2单片机最小系统 6
2.3霍尔传感器结构和测量原理 7
2.4传感器电路的接口设计 8
2.5 A/D转换器的选择及其功能和工作原理 9
2.6 A/D转换电路与ST89C52单片机 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
接口电路的设计 10
2.7显示电路与单片机接口的选择与设计 10
2.8报警电路的选择与设计 12
2.9水位控制系统 13
3 系统的软件设计 15
3.1主程序设计 15
3.2子程序设计 15
3.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计 15
3.2.2显示子程序设计 17
3.2.3报警子程序设计 17
4 系统测试与仿真 19
4.1仿真工具的介绍 19
4.2系统调试 19
5 总 结 23
参考文献 23
致 谢 25
附 录 26
附录A总原理图 26
附录B程序清单 27
1 绪论
1.1课题来源及意义
现在科技越来越进步，对流量的检测要求也越来越高了，也更加的追求完善。现在的行业流量监测用到的有六十多种左右，这五六十多种各有各的用处，不同的用在不一样的场合。
流量计通过测量的原理可分为多种，有的按照力学，有的按照光学，有的按照声音等等，目前人们最喜欢最常用的的有好多种，因为他们的各有各的好处所以针对不同的流量计的特点，人们按照自己的喜欢来选择各种流量计。
现在暂时没有仪器可以检测任何的流体，在各种情况下，不管什么流动的物体，而却不受任何时间空间条件的约束。据此提出了本次的设计题目：基于MCS—51系列单片机的流量检测电路，实现流体流量的检测[1]。
1.2国内外的发展状况
在流量测量系统中，传感器是最最重要的部件，它用于检测流量流体的流速如果没有传感器几乎不能实现整个系统的运行。不同的检测器需要采用不同的传感器，比如声音检测就需要声音传感器，光的检测就需要光敏传感器。
我们在现在一般都采用差压流量监测来检测的，差压检测主要检测压力差，通常可分好多种，不过各种的分类原理来看都是没区别的，只是使用方面来说，有点区别，不同场合使用不同的流量计，根据所要测得实际情况而定。
差压式流量传感器的设计有许多的好处：他最适合流量的检测，而却结构上也比较好性能也比其他传感器的性能好，而却不容易坏掉，并却各种场合都能用到，到目前没有其它的传感器与之相媲美。其它的检测器叶飞好多厂家，不同厂家盛传出来的都是不同的，有的便于生产但其他方面也又不好的地方。
但是其自身也有很多缺点，例如：测量精度一般较低，现场安装条件要求比较高，由于本身有孔板和喷嘴，因此压力损失较大，差压式流量计测量的范围也比较窄[2]。
差压流量计大多数用在污水处理厂，来检测污水的流量，因为污水他一般是在一个封闭的管道内，而差压流量计就是用在封闭的管道来检测是流量的，他还是用在一些粘度比较高的水质上面，他的工作环境一般就是正常的环境，正常的温度，流速不是很快的流体，一般污水厂，粘性比较高的水质，流速都不是很快，特别适用。
速度涡轮流量计在目前挺重要的，它有一个像风扇一样的转子，他可以随着液体的流动速度来控制自己的流动速度，然后根据自己的转速推导出水的流动速度，涡轮流量计的原理:将这个传感器放在水龙头上，或者对着传感器的口吹一口气，水的冲击力，或者气体的冲击力，对多叶片子一个冲击力，然后多叶片子产生驱动力，多叶片子为了克服这种摩擦力。
1.3本课题研究的对象及内容
1.3.1对现场信号原始数据的采集及分析
起初，采集到的信号是模拟信号，然后像转换为数字信号，只能通过A /D转换器来转换在连接到单片机上，单片机根据转换到的数据处理。这样子可以提高了仪器的可靠性测试设备。可通过软件编程来提高测量设备的灵活性，可用于多通道流量检测。
单片机才能进行处理，如果只是模拟信号单片机是识别不了的也不能进行处理，这样不仅实现了自动化，而却便于实行。可通过软件编程来提高测量设备的灵活性，可用于多通道流量检测[8]。
一般在工程技术上面的测试都是模拟信号，所以要解决这个问题必须要进行模数转换，如果这些问题都得不到解决那绝对不可能进行检测，也不可能得到相应的数据，但在实际的生活中要发挥单片机的能力必须要把这些模拟性能好转化为数字信号，不然单片机就不能发挥它应有的作用。有的时候测量一些精度比较高的，要求比较高的，这些都需要提高设计的技术性，特别是软件编程这方面。在不同的情况下采用不同的变成，应对不一样的问题，使系统在各个方面都呢那个得到使用，不被社会所抛弃，一直被人所使用。使系统变得十分灵活，在提高系统总体技术性能的同时，大大降低了设备的造价[2]。
1.3.2流量检测控制系统的分析
检测水流量的流速和流量的时候，他的精确度，准确度最主要取决于整个的硬件电路，硬件产品精度越高测得的值精度越高，所以要提高测量精度必须提高硬件电路的精密度。流量检测系统的检测精度是由精密的传感器和A/D转换的比特数和流动的速度是由单片的技术性能。
1.3.3经济以及成本因素的分析
在总的设计过成中，尽量减少硬件的数量，以免产生更高的成本。在软件设计过程必须要保持软件调试，而却经济实惠，现在人们都追求经济实惠，现代人都嫌麻烦，所以还要保持整个设计表与使用安装，所以要遵守以下规则：
（1）首先要满足技术指标要求，降低所有的成本、缩短制作周期。
（2）病而在原装值得基础上有自己的设计理念
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