基于单片机的水流量计设计(附件)【字数：8614】
摘 要随着当今中国经济的快速发展，一些技术已经不再被人们认可，由于其达不到人们和社会的要求而逐渐被淘汰，所以科技也需要不断的更新和进步，这样才能带动国家的发展，智能化的家居生活让人们感到身心的放松。本课题是单片机STC89C52为核心，使用水流量传感器对水量进行测量，LCD1602对于水流的速度以及水量的多少进行显示。由于我国人口众多，导致水资源缺少，本设计最大的作用就是可以节约用水。是一款低消耗，计量精准的水流量计，对于一些对水量有要求的工业有较大的支持。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2本课题的任务内容 1
1.3本课题章节安排 2
第二章 系统方案论证 3
2.1系统总设计方案 3
2.2电源模块论证与选择 3
2.3水流量测量模块论证与选择 4
2.4显示器模块论证与选择 4
2.5按键电路论证与选择 4
2.6复位电路论证与选择 4
2.7单片机论证与选择 5
2.8本章小结 5
第三章 硬件电路设计 6
3.1主芯片STC89C52 6
3.2时钟电路 8
3.3复位电路 9
3.4液晶显示电路 9
3.4.1引脚功能 10
3.6电源电路 12
3.7按键电路 13
3.8报警电路 13
3.9本章小结 14
第四章 软件系统设计 15
4.1软件设计总流程 15
4.2显示程序处理流程 15
4.3水流量程序模块 16
4.3本章小结 17
第五章 硬件调试 18
5.1硬件实物焊接与调试 18
5.2调试结果 19
5.3硬件调试问题分析和解决问题方法 20
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录 程序 24
第一章 绪论
伴随着科技的发展，原本的水流量计再也 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
不能满足工业发展的需求，因此人们研发出了许许多多的新型水流量计。由于微电子技术的迅速发展，人们能够使用由微电子技术研发出的各种各样的新型元器件来制造新型水流量计。这种水流量计的出现体现出其由机械化向智能化的发展迅速，同时也提高了水流量计的测量精度，甚至越来越精确，以及测量的范围变得越来越大。另外水流量计的适用范围变广，并不会因为意外情况出现问题，而且其智能化程度和可靠性都很高。
1.1选题背景及意义
17世纪托里拆利研发出差压式流量计并奠定了其理论基础，这是流量测量的一个里程碑。在其理论基础上18、19世纪各种各样的流量测量仪表开始被研发出来，如堰、示踪法、皮托管、文丘里管、容积、涡轮及靶式流量计等。20世纪因为工业、城市公用事业的发展，导致对于流量计达到一个空前的需求，因此流量计得到了迅速发展。此外由于微电子技术和计算机技术的迅猛发展也使得各式新型流量计涌现出来。到21世纪，据数据统计市场上已经有了上百种流量计，给人们生活带来了极大地方便。
由于我国近代科技发展比较落后，流量测量技术比较薄弱，所需的流量计都需要从国外进口。从20世纪30年代左右中国只是进行流量计的维修，并不能自主生产。直到解放前后在上海、天津等沿海地区的工厂才有了关于流量计的名族工业。改革开放期间，经过自行研究之后，工厂规模变得更加大。改革开放以来，又从国外引进了技术并且与国外知名技术企业合作，提升了流量计的性能仪表。现代中国水流量计制作行业已经很全面，可以满足各行各业的需求，还有大量的外资企业在国内投资，增强了国内流量计的研发能力，技术更新换代较为迅速。但是现在中国的流量计制作还不是顶尖制造，甚至核心还需要从国外进口，所以在制作工艺上还需要努力研发。
1.2本课题的任务内容
要求在显示屏上显示出水流速度以及累积流量；
查阅关于基于单片机的水流量计的相关文献资料，并且做好记录并且适当的引用到本课题中；
按照本课题的任务要求，选择正确方案，并且要求对方案进行论证比较；
水流量计的硬件电路设计按照原理图进行实物焊接，并实现功能，软件设计使用keil软件实现，要求能通过一个量，并且能够在显示屏上显示出这个值的大小。
完成毕业论文的编写，并用实物来对文中设计的过程和结果进行认证。
1.3本课题章节安排
本课题共有五个章节，第一章为绪论，介绍水流量计的背景及意义，交代课题任务及内容；第二章为系统设计方案是对水流量计的硬件软件和论证，做出一个最合适课题的选择；第三章为硬件电路设计，介绍了STC89C52芯片、时钟电路、复位电路、液晶显示电路、电源电路、按键电路、报警电路；第四章为软件系统设计，以流程图的形式对系统主程序进行了解释和LCD1602的显示程序的工作原理；第五章为硬件调试与分析，讲解了操作方法以及分析操作过程中遇到的问题。
第二章 系统方案论证
2.1系统总设计方案
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5个电路模块如图21 所所示：
图21 系统总框图
2.2电源模块论证与选择
方案一：铅酸蓄电池电源的优点使电流大，输出稳定，缺点是重量与体积过大，不适合携带。
方案二：USB供电，简易快捷方便，电压和电流恒定，易于调试和携带。
方案三：太阳能电池板供电，绿色能源无污染，但是容易受到环境的影响。
方案四：12V的开关电源具有较高的功率和良好的稳定性，但是成本较高。
通过比较，选择方案二，因为USB供电，电源电压电流恒定，可以连接电脑，也可以连接充电器，体积小易于携带，方便调试，安全可靠。
2.3水流量测量模块论证与选择
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2本课题的任务内容 1
1.3本课题章节安排 2
第二章 系统方案论证 3
2.1系统总设计方案 3
2.2电源模块论证与选择 3
2.3水流量测量模块论证与选择 4
2.4显示器模块论证与选择 4
2.5按键电路论证与选择 4
2.6复位电路论证与选择 4
2.7单片机论证与选择 5
2.8本章小结 5
第三章 硬件电路设计 6
3.1主芯片STC89C52 6
3.2时钟电路 8
3.3复位电路 9
3.4液晶显示电路 9
3.4.1引脚功能 10
3.6电源电路 12
3.7按键电路 13
3.8报警电路 13
3.9本章小结 14
第四章 软件系统设计 15
4.1软件设计总流程 15
4.2显示程序处理流程 15
4.3水流量程序模块 16
4.3本章小结 17
第五章 硬件调试 18
5.1硬件实物焊接与调试 18
5.2调试结果 19
5.3硬件调试问题分析和解决问题方法 20
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录 程序 24
第一章 绪论
伴随着科技的发展，原本的水流量计再也 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
不能满足工业发展的需求，因此人们研发出了许许多多的新型水流量计。由于微电子技术的迅速发展，人们能够使用由微电子技术研发出的各种各样的新型元器件来制造新型水流量计。这种水流量计的出现体现出其由机械化向智能化的发展迅速，同时也提高了水流量计的测量精度，甚至越来越精确，以及测量的范围变得越来越大。另外水流量计的适用范围变广，并不会因为意外情况出现问题，而且其智能化程度和可靠性都很高。
1.1选题背景及意义
17世纪托里拆利研发出差压式流量计并奠定了其理论基础，这是流量测量的一个里程碑。在其理论基础上18、19世纪各种各样的流量测量仪表开始被研发出来，如堰、示踪法、皮托管、文丘里管、容积、涡轮及靶式流量计等。20世纪因为工业、城市公用事业的发展，导致对于流量计达到一个空前的需求，因此流量计得到了迅速发展。此外由于微电子技术和计算机技术的迅猛发展也使得各式新型流量计涌现出来。到21世纪，据数据统计市场上已经有了上百种流量计，给人们生活带来了极大地方便。
由于我国近代科技发展比较落后，流量测量技术比较薄弱，所需的流量计都需要从国外进口。从20世纪30年代左右中国只是进行流量计的维修，并不能自主生产。直到解放前后在上海、天津等沿海地区的工厂才有了关于流量计的名族工业。改革开放期间，经过自行研究之后，工厂规模变得更加大。改革开放以来，又从国外引进了技术并且与国外知名技术企业合作，提升了流量计的性能仪表。现代中国水流量计制作行业已经很全面，可以满足各行各业的需求，还有大量的外资企业在国内投资，增强了国内流量计的研发能力，技术更新换代较为迅速。但是现在中国的流量计制作还不是顶尖制造，甚至核心还需要从国外进口，所以在制作工艺上还需要努力研发。
1.2本课题的任务内容
要求在显示屏上显示出水流速度以及累积流量；
查阅关于基于单片机的水流量计的相关文献资料，并且做好记录并且适当的引用到本课题中；
按照本课题的任务要求，选择正确方案，并且要求对方案进行论证比较；
水流量计的硬件电路设计按照原理图进行实物焊接，并实现功能，软件设计使用keil软件实现，要求能通过一个量，并且能够在显示屏上显示出这个值的大小。
完成毕业论文的编写，并用实物来对文中设计的过程和结果进行认证。
1.3本课题章节安排
本课题共有五个章节，第一章为绪论，介绍水流量计的背景及意义，交代课题任务及内容；第二章为系统设计方案是对水流量计的硬件软件和论证，做出一个最合适课题的选择；第三章为硬件电路设计，介绍了STC89C52芯片、时钟电路、复位电路、液晶显示电路、电源电路、按键电路、报警电路；第四章为软件系统设计，以流程图的形式对系统主程序进行了解释和LCD1602的显示程序的工作原理；第五章为硬件调试与分析，讲解了操作方法以及分析操作过程中遇到的问题。
第二章 系统方案论证
2.1系统总设计方案
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5个电路模块如图21 所所示：
图21 系统总框图
2.2电源模块论证与选择
方案一：铅酸蓄电池电源的优点使电流大，输出稳定，缺点是重量与体积过大，不适合携带。
方案二：USB供电，简易快捷方便，电压和电流恒定，易于调试和携带。
方案三：太阳能电池板供电，绿色能源无污染，但是容易受到环境的影响。
方案四：12V的开关电源具有较高的功率和良好的稳定性，但是成本较高。
通过比较，选择方案二，因为USB供电，电源电压电流恒定，可以连接电脑，也可以连接充电器，体积小易于携带，方便调试，安全可靠。
2.3水流量测量模块论证与选择
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/225.html
