基于单片机的远程流量测试系统的开发(附件)【字数：11179】
摘 要对于现代社会生产和人们日常生活，流量测试系统扮演着必不可少的角色。小到人造小喷泉，大到城市供水、排水系统，都与我们息息相关。在工业上，流体的流量更是需要得到实时的监控，以便于及时发现潜在的危险，保证生产作业的安全平稳运行。但是因为一些环境的限制，类如每年黄河的春汛，长江的夏汛，在某些不适合人为操作的环境下，就需要远程流量测试系统发挥用途。 本文主要阐述了基于STC89C52单片机的流量检测电路的设计、仿真和搭建，其主要工作包括了硬件电路设计以及程序设计等。系统采用STC89C52单片机作为控制器，因为单片机的体积小，价格低，具有逻辑判断、定时计算、程序控制等多种功能，在很多领域和很多行业都得到了广泛的应用。作为流量数据采集系统，流量大小由传感器输出电压信号通过单片机完成信号转换，实现LCD数字实时显示，超限报警等功能。该设计通过软、硬件设计使得该流量监测装置具有智能化、高精度、高可靠性等优势，所以它有着广泛的应用市场。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课程设计开发背景 1
1.2流量测试系统的发展及现状 1
1.3研究内容 2
1.4课题技术性能指标 3
第二章 主要器件的方案选择 4
2.1 MPX2000压力传感器 4
2.1.1 气压传感电路 5
2.2 STC89C52单片机介绍 6
2.3 LCD1602显示器介绍 8
第三章 电路设计 10
3.１放大及滤波电路设计 10
3.2处理电路 13
3.3显示电路的设计 14
3.4报警电路的设计 16
3.5 单片机远程监测传输系统的设计 17
第四章 仿真设计及实现 19
4.1 Proteus软件介绍 19
4.2 Keil软件介绍 20
4.3仿真电路搭建 20
4.4仿真结果图 22
第五章 程序设计 23
5.1 主程序设计 23
5.2延时程序设 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
计 23
5.3显示程序设计 24
第六章 结束语 24
致 谢 26
参考文献 27
附录 28
第一章 绪论
1.1课程设计开发背景
当代社会流量循环系统运用于人类社会的每个角落，流量检测系统对于工业生产和预防自然灾害一直是十分有效的工具。在现代生产生活中，因为操作不当，或是瞬时流量过大导致的管道破裂等事故时有发生，例如南京各大学城每年夏季雨季到来时，都会面临校区部分或全部淹没现象，可见流量变化过大对于人们生产生活会造成极大的影响。所以人们应该积极了解身边流量循环系统的实时流量，以方便于提前预防，及时处理问题，将可能存在的隐患及时地消除掉。
在很多领域和行业上都已经得到了广泛的应用，而有一些不良环境或超远距离传输环境下，为了保证传输的稳定和工作人员的安全，我们需要加上远程控制。
1.2流量测试系统的发展及现状
从我国古代神话中大禹运用定海神针测量洪水水位，到古埃及通过测量尼罗河的河水流量来预估当年农业收成，再到都江堰水利工程利用分流检测水位来判断长江汛期，流量计量从古至今都是人类生活、生产的重要工具。
虽然流量监测从十七世纪开始出现，许多流量测量的典型仪表被研发。但直到20世纪中期。被测介质的范围在实际应用中也十分的有限，但是，上世纪末开始，因为全球经济的飞速发展，包括各国工业的飞速发展，以及城市化进程的大大加快，流量测量的需求也日趋增加，而原来的流量监测系统的检测不够精密，反馈延时等问题也逐渐不能被容忍，人们开始运用飞速发展起来的计算机技术和微电子技术，将其融入到监测系统中，这样做的结果就是使得流量监测的革新获得了极大的推力。
而近代我国流量测试技术发展得比较晚，因为近代中国落后于世界，在科技以及工业上并没有任何的基础。所以在洋务运动以及民国时期的企业发展进程中，工厂以及城市建设所需要的流量检测仪器都需要进口。直到上个世纪的50 年代，我国沿海地带的发达地区已经可以生产一些基本的流量检测仪器提供给国内的工厂和城市使用了。
到改革开放前后，我国在经历了仿制、反求设计、自主研究开发过程之后，已经在这个领域追赶上了大部分国家，大体可以满足国内各个类型企业的需求
，但是在高精密领域还不能做到尽善尽美。而到了改革开放之后，在经过学习相关知识，引进关键技术之后，我国在该领域基本完成了赶超。
我国目前流量测试仪器已经很全面了，基本覆盖了所有行业。其技术革新较快，满足各行业的需求，不过在产品生产工艺上仍有很大的提高空间。一些新型的流量计，类如旋进旋涡流量计，高端流量计生产奇缺的阶段。
从上世纪80年代以来，各种智能流量仪就不断出现，功能也不断拓展、完善。可见其软件编程是非常灵活的。因为各类生产线的需求不同，流量计所需要携带的功能也大相径庭，而为了提高使用效率，降低成本，生产商提供了数百种流量检仪器。如涡街流量计、浮子流量计等。
由于社会发展需求，流量计的发展还有以下几点没能得到满足：
准确度和可靠性不能得到满足，特别是高粘度、特大流量、微小流量等特殊介质的测量，还没有有效的测量仪器来提供精准的测量。
目前的流量装置在某些时候并不能满足检定要求。
流量计量技术有待提高，其使用环境还不是全方面的。
本课题考虑到一些不友好环境下的流量测量，类如不适宜现场勘测的环境下、超远程测量的环境下等。本设计将利用单片机的测量系统和计算机远程操控技术来解决这一难题。
1.3研究内容
本课题采用单片机作为主控器件，来完成远程流量测试系统的硬件电路设计和软件设计。在该系统开发过程中，通过不断调整软件和硬件，来实现软硬件的设计能够协调，以提高工作效率。在实现了系统软硬件的协调一致后，就可以将该应用系统组成。在本系统设计中以MPX2000作为传送信号的传感器，用LCD显示屏作为信号输出的执行元件，单片机则作为主要的控制元件。通过压力传感器接收外界流量信号，经过运算放大和A/D转换后，将电信号传送给单片机，单片机经过处理后，控制LCD显示屏显示相应的数字或文字，以达到直观了解气体流量的情况。在实现一般应用的基础上，可设计更丰富电路，使流量测试系统获得更多的功能。例如高流量警报、远程信号传输等等。
1.4课题技术性能指标?
目 录
第一章 绪论 1
1.1课程设计开发背景 1
1.2流量测试系统的发展及现状 1
1.3研究内容 2
1.4课题技术性能指标 3
第二章 主要器件的方案选择 4
2.1 MPX2000压力传感器 4
2.1.1 气压传感电路 5
2.2 STC89C52单片机介绍 6
2.3 LCD1602显示器介绍 8
第三章 电路设计 10
3.１放大及滤波电路设计 10
3.2处理电路 13
3.3显示电路的设计 14
3.4报警电路的设计 16
3.5 单片机远程监测传输系统的设计 17
第四章 仿真设计及实现 19
4.1 Proteus软件介绍 19
4.2 Keil软件介绍 20
4.3仿真电路搭建 20
4.4仿真结果图 22
第五章 程序设计 23
5.1 主程序设计 23
5.2延时程序设 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
计 23
5.3显示程序设计 24
第六章 结束语 24
致 谢 26
参考文献 27
附录 28
第一章 绪论
1.1课程设计开发背景
当代社会流量循环系统运用于人类社会的每个角落，流量检测系统对于工业生产和预防自然灾害一直是十分有效的工具。在现代生产生活中，因为操作不当，或是瞬时流量过大导致的管道破裂等事故时有发生，例如南京各大学城每年夏季雨季到来时，都会面临校区部分或全部淹没现象，可见流量变化过大对于人们生产生活会造成极大的影响。所以人们应该积极了解身边流量循环系统的实时流量，以方便于提前预防，及时处理问题，将可能存在的隐患及时地消除掉。
在很多领域和行业上都已经得到了广泛的应用，而有一些不良环境或超远距离传输环境下，为了保证传输的稳定和工作人员的安全，我们需要加上远程控制。
1.2流量测试系统的发展及现状
从我国古代神话中大禹运用定海神针测量洪水水位，到古埃及通过测量尼罗河的河水流量来预估当年农业收成，再到都江堰水利工程利用分流检测水位来判断长江汛期，流量计量从古至今都是人类生活、生产的重要工具。
虽然流量监测从十七世纪开始出现，许多流量测量的典型仪表被研发。但直到20世纪中期。被测介质的范围在实际应用中也十分的有限，但是，上世纪末开始，因为全球经济的飞速发展，包括各国工业的飞速发展，以及城市化进程的大大加快，流量测量的需求也日趋增加，而原来的流量监测系统的检测不够精密，反馈延时等问题也逐渐不能被容忍，人们开始运用飞速发展起来的计算机技术和微电子技术，将其融入到监测系统中，这样做的结果就是使得流量监测的革新获得了极大的推力。
而近代我国流量测试技术发展得比较晚，因为近代中国落后于世界，在科技以及工业上并没有任何的基础。所以在洋务运动以及民国时期的企业发展进程中，工厂以及城市建设所需要的流量检测仪器都需要进口。直到上个世纪的50 年代，我国沿海地带的发达地区已经可以生产一些基本的流量检测仪器提供给国内的工厂和城市使用了。
到改革开放前后，我国在经历了仿制、反求设计、自主研究开发过程之后，已经在这个领域追赶上了大部分国家，大体可以满足国内各个类型企业的需求
，但是在高精密领域还不能做到尽善尽美。而到了改革开放之后，在经过学习相关知识，引进关键技术之后，我国在该领域基本完成了赶超。
我国目前流量测试仪器已经很全面了，基本覆盖了所有行业。其技术革新较快，满足各行业的需求，不过在产品生产工艺上仍有很大的提高空间。一些新型的流量计，类如旋进旋涡流量计，高端流量计生产奇缺的阶段。
从上世纪80年代以来，各种智能流量仪就不断出现，功能也不断拓展、完善。可见其软件编程是非常灵活的。因为各类生产线的需求不同，流量计所需要携带的功能也大相径庭，而为了提高使用效率，降低成本，生产商提供了数百种流量检仪器。如涡街流量计、浮子流量计等。
由于社会发展需求，流量计的发展还有以下几点没能得到满足：
准确度和可靠性不能得到满足，特别是高粘度、特大流量、微小流量等特殊介质的测量，还没有有效的测量仪器来提供精准的测量。
目前的流量装置在某些时候并不能满足检定要求。
流量计量技术有待提高，其使用环境还不是全方面的。
本课题考虑到一些不友好环境下的流量测量，类如不适宜现场勘测的环境下、超远程测量的环境下等。本设计将利用单片机的测量系统和计算机远程操控技术来解决这一难题。
1.3研究内容
本课题采用单片机作为主控器件，来完成远程流量测试系统的硬件电路设计和软件设计。在该系统开发过程中，通过不断调整软件和硬件，来实现软硬件的设计能够协调，以提高工作效率。在实现了系统软硬件的协调一致后，就可以将该应用系统组成。在本系统设计中以MPX2000作为传送信号的传感器，用LCD显示屏作为信号输出的执行元件，单片机则作为主要的控制元件。通过压力传感器接收外界流量信号，经过运算放大和A/D转换后，将电信号传送给单片机，单片机经过处理后，控制LCD显示屏显示相应的数字或文字，以达到直观了解气体流量的情况。在实现一般应用的基础上，可设计更丰富电路，使流量测试系统获得更多的功能。例如高流量警报、远程信号传输等等。
1.4课题技术性能指标?
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