基于单片机的家用流水量设计.docVIP

基于52单?片机的家用水流量设计? ?引言： 当今社会，经?济快速发展，人们生活?水平普遍提高，对物质?生活的需要和精神领域?的追求也日趋提高，同?时对家居等的舒适度，?个性化，智能化，功能?多样化等也提出了更高?的要求。鉴于当前我国?水资源短缺，如何节约?环保已经成为各阶层共?同应对的问题。本次电?子大赛我组通过以单片?机为主体，出于对多方?面的综合考虑，通过对?各模块的应用与结合，?对水流量的测量进行设?计与应用，旨在提高大?众节水意识，优化生活?质量。 我组设计的家?用水流量可通过液晶屏?对温度的实时显示调节?用水温度，测量水的流?量并换算为价格用于提?示用户用水程度。 ? 早期的水表由英?国人发明，随后德国，?法国，美国，日本等国?依次发明或引进先进水?表，具体有往复式单活?塞式水表，旋转活塞式?水表，圆盘式水表，旋?翼式水表等。我国的水?表使用和生产较晚，直?至1879年，李鸿章?创建我国第一家水厂，?水表进入我国。之后的?一百余年我国水表整体?落后于西方发达国家。?目前我国家用水表多是?机械旋翼式水表。其弊?端有：水表始动流量大?，不流水水表自走，漏?损率高，检查和维修周?期短，准确率低等。 ? 方案设计： ?方案选择 方案一：? 本方案由流量计，单?片机，显示器，温度测?量计，报警器等主要器?件构成，其工作原理大?致为：当打开水龙头时?，根据单片机STC8?9C52的指令、水流?量计传感器和数字温度?传感器 DS18B2?0 实时采集水流量状?态和水温的数据。当单?片机 STC89C5?2 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、水?费及水温（当温度超出?安全范围时，报警器工?作。） 硬件框图（?图1）： 程?序流程图（图2）： ? ? ? ? 该方案?特点： （1?）液晶显示有水温、水?价、水费和当前水流量?。水流量的测量由开关?控制。 （2?）在程序中可以分为 ?3 个主要模块：水流?量模块，温度模块，显?示模块。 （?3）由于有时自来水水?流不够均匀，水流量传?感器较小，测量存在局?限性。 方案二： ? 将滑动变阻?器固定在密度较大的不?锈钢网上，垂直于水流?方向放置（与管壁无摩?擦），将变阻器，恒定?电源，安全电阻接入电?路，因为不锈钢网的阻?碍，水流会对不锈钢网?产生力，所以通过水流?的速度（因为管道横截?面积确定，水流速度反?映水的流量）可以转化?成对应的电流。将电流?转换成相应的信号传入?到单片机中，进而将对?应的流量和费用传输到?液晶显示屏上，将温度?计固定在管道，将温度?信号转换成电信号输入?到单片机，输出对应水?的温度。 （当水温过?高时，温度信号转换成?的电信号将进入警戒区?域，报警器工作）。 ? 硬件框图： ? 软件流程图： ? ? ? ? 该方案特点： （?1）原理较为简单，器?件更为耐用。 （2）?体现了多学科交叉的特?点，水流对不锈钢网的?冲击与滑动变阻器阻值?的对应关系是依据了力?学原理，将温度计对水?温感应的信号转换为电?信号涉及到热学与电学?的转换等，本方案将多?学科融入工程，通俗易?懂。 （3）由于不锈?钢网安装于管道中，从?卫生角度和实用角度来?看，并不如第一种方案?。 譬如，不锈钢具有?导热特性，长时间后不?锈钢会被腐蚀，影响水?质，不易更换维修等。? 方案三： ? 该流量计工作原理如图所示，当液体流经产品内有涡轮叶片机构,使涡轮旋转,涡轮的转速随流量的变化而变化。由于叶片内置磁体通过下方的一磁线圈回升，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线,改变线圈的磁通量。根据电磁感应原理在线圈内将感应出脉动的电势信号,此脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。该高频脉冲是成正比的转子角速度和流速。脉冲信号随时传送给涡轮流量计是理想的低流量液体监测。小型涡轮的反应迅速。 涡轮技术是不受系统压力变化的影响。流量传感器的标准电源和输出出规格可以很容 易地改进，以适应当前的控制器理论分析与ST?C89C52 的指令?、水流量计传感器和数?字温度传感器 DS1?8B20 实时采集水?流量状态和水温的数据?。当单片机 STC8?9C52 扫描到水流?量计传感器的脉冲数，?经过单片机 STC8?9C52 处理，计算?出所采集的水流量后，?通过液晶屏LCD16?02 能动态显示当前?水流量、水费及水温。? 各项技术保证?： 我组设计?的家用流量设计大