基于單片機(jī)的家用水流量設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、基于單片機(jī)的家用水流量設(shè)計(jì)摘要誰是我們每天都要接觸的東西， 同時(shí)水也是非常寶貴的資源， 怎么樣才能夠幫助我 們節(jié)約、規(guī)劃我們的用水，在這里我們想到了制作家用水流量儀器，在達(dá)到活動(dòng)大腦的 同時(shí)也能夠?yàn)槲覀兊募彝砬泻蠈?shí)際的提高節(jié)約意識(shí)與用水節(jié)約數(shù)字化，鑒 于 當(dāng) 前 我國水資源短缺，如何節(jié)約環(huán)保已經(jīng)成為各階層共同應(yīng)對(duì)的問題。本次畢 業(yè)設(shè)計(jì)我通過以單片機(jī)為主體，出于對(duì)多方面的綜合考慮，通過對(duì)各模塊 的 應(yīng) 用 與 結(jié) 合 ，對(duì) 水 流 量 的 測(cè) 量 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì) 與 應(yīng) 用 ，旨 在 提 高 大 眾 節(jié) 水 意 識(shí) ， 優(yōu)化生活質(zhì)量。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。關(guān)鍵詞： 節(jié)約；流量；家用；單片機(jī)。

2、目錄引言 ： 聞1創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。方案 設(shè)計(jì) ： 殘1騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。1、 方 案 選 擇 1釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。方案一 ： 1彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。方案二 ： 2謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。方案三 ： 3廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。2、 方 案 確 定 5煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。3、 理 論 分 析 與 方 案 論 證 6鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。4、 總 體 設(shè) 計(jì) 籟6 叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。1溫度程序模塊 6預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。2水流 量程 序模 塊 7滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。3顯示 程序 模塊 8鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。5、單元電路（或軟件模塊）設(shè)計(jì) 8擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。（ 1 ） 時(shí) 鐘

3、電 路 8贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。（ 2 ） 復(fù) 位 電 路 9壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。（ 3 ） 按 鍵 控 制 電 路 10蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。（ 4 ） 水 流 量 測(cè) 量 電 路 10買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。結(jié)束語： 1.1. 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。參考文獻(xiàn) 1驅(qū)2躓髏彥浹綏譎飴憂錦。引言：當(dāng) 今 社 會(huì) ，經(jīng) 濟(jì) 快 速 發(fā) 展 ，人 們 生 活 水 平 普 遍 提 高 ，對(duì) 物 質(zhì) 生 活 的需要和精神領(lǐng)域的追求也日趨提高，同時(shí)對(duì) 家居等的 舒適度，個(gè) 性 化，智 能化，功 能多樣化等也 提出了更高的要求。鑒 于當(dāng)前我國水資 源短缺，如 何節(jié)約環(huán)保已經(jīng)成為各階層共同應(yīng)對(duì)的問題 。本次畢

4、業(yè)設(shè) 計(jì)我通 過以單 片機(jī)為主體，出 于對(duì)多方面的綜合考慮，通過對(duì)各模塊 的應(yīng)用與結(jié)合，對(duì) 水流量的測(cè)量進(jìn)行設(shè)計(jì)與應(yīng)用，旨在提高大眾節(jié)水 意識(shí)，優(yōu)化生活質(zhì)量。貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。我設(shè)計(jì)的家用水流量可通過液晶屏對(duì)溫度的實(shí)時(shí)顯示調(diào)節(jié)用水 溫度，測(cè)量水的流量并換算為價(jià)格用于提示用戶用水程度。鍬籟饗逕瑣 筆襖鷗婭薔。早期的水表由英國人發(fā)明，隨后德國，法國，美國，日本等國 依次發(fā)明或引進(jìn)先進(jìn)水表，具 體有往復(fù)式單活塞式水表 ，旋轉(zhuǎn)活塞式 水 表 ，圓 盤 式 水 表 ，旋 翼 式 水 表 等 。我 國 的 水 表 使 用 和 生 產(chǎn) 較 晚 ，直 至 1879 年， 李鴻 章 創(chuàng)建 我國 第一 家水

5、廠， 水表 進(jìn)入 我國 。之 后 的一 百余年 我國 水表 整體 落 后于 西方 發(fā)達(dá) 國家 。目前 我國 家用 水表 多 是機(jī) 械旋翼式水表。其 弊端有：水 表始動(dòng)流量大，不 流水水表自走，漏 損 率高，檢查和維修周期短，準(zhǔn)確率低等。構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。方案設(shè)計(jì)：1、方案 選 擇方案一：本方案由流量計(jì)，單 片機(jī)，顯 示器，溫 度測(cè)量計(jì)，報(bào) 警器等主要器件 構(gòu)成，其 工作 原理 大致 為：當(dāng) 打開 水龍 頭時(shí)，根據(jù)單片機(jī)STC89C52 的指令、水流量計(jì) 傳感器和數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 實(shí)時(shí)采集水流 量狀態(tài)和水溫的數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī) STC89C52 掃描到水流量 計(jì)傳感器的 脈沖數(shù)，經(jīng)

6、 過單片機(jī)STC89C52處理，計(jì) 算出所采集的水 流量后，通 過 液晶屏LCD1602 能動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前水流量、水費(fèi)及水 溫（當(dāng)溫度超出安 全范圍 時(shí)， 報(bào)警 器工 作 。） 輒嶧陽檉籪癤網(wǎng) 儂號(hào)澩。硬件框 圖（ 圖 1）：程序流 程圖 （圖 2）：該方案特點(diǎn)：（ 1 ）液 晶 顯 示 有 水 溫 、水 價(jià) 、水 費(fèi) 和 當(dāng) 前 水 流 量 。水 流 量 的測(cè)量由開關(guān)控制。（ 2 ）在 程 序 中 可 以 分 為 3 個(gè) 主 要 模 塊 ：水 流 量 模 塊 ，溫 度模塊，顯示模塊。（3）由于有時(shí)自來水水流不夠均勻，水流量傳感器較小， 測(cè)量存在局限性。方案二：將 滑 動(dòng) 變 阻 器 固 定 在

7、 密 度 較 大 的 不 銹 鋼 網(wǎng) 上 ，垂 直 于 水 流 方 向 放 置 （ 與 管 壁 無 摩 擦 ）， 將 變 阻 器 ， 恒 定 電 源 ， 安 全 電 阻 接 入 電 路 ， 因?yàn)椴讳P鋼網(wǎng)的阻礙，水 流會(huì)對(duì)不銹鋼網(wǎng)產(chǎn)生力，所以通過水流的速 度（因?yàn)楣艿罊M截面積確定，水 流速度反映水的流量）可 以轉(zhuǎn)化成對(duì) 應(yīng)的電 流 。將 電 流轉(zhuǎn) 換成 相應(yīng) 的信 號(hào)傳 入 到單 片機(jī) 中，進(jìn) 而將 對(duì) 應(yīng)的 流量和費(fèi)用傳輸?shù)揭壕э@示屏上，將溫度計(jì)固定在管道 ，將溫度信號(hào) 轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到單片機(jī)，輸出對(duì)應(yīng)水的溫度。堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。 （當(dāng)水溫過高時(shí)，溫 度信號(hào)轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)將進(jìn)入警戒區(qū)域，

8、報(bào)警器 工 作 ）。硬件框圖：軟件流程圖：該方案特點(diǎn)：（1）原理較為簡單，器件更為耐用。（ 2）體 現(xiàn) 了 多學(xué)科交 叉的特點(diǎn) ， 水 流對(duì)不 銹鋼網(wǎng)的 沖 擊 與滑 動(dòng) 變阻 器阻值 的對(duì) 應(yīng)關(guān) 系是 依 據(jù)了 力學(xué) 原理 ，將溫 度計(jì) 對(duì)水 溫感 應(yīng)的 信 號(hào)轉(zhuǎn) 換為電信號(hào)涉及到熱學(xué)與電學(xué)的轉(zhuǎn)換等，本方案將多學(xué)科融入工程， 通俗易懂。識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。（ 3）由 于 不 銹鋼網(wǎng)安 裝于管道 中 ， 從衛(wèi)生 角度和實(shí) 用 角 度來 看 ，并 不如第一種方案。譬如，不銹鋼具有導(dǎo)熱特性，長時(shí)間后不銹鋼會(huì)被腐蝕，影響水質(zhì)， 不易更換維修等。方案三：該流量計(jì)工作原理如圖所示，當(dāng)液體流經(jīng)產(chǎn)品內(nèi)有渦

9、輪葉片機(jī)構(gòu),使 渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化。由于葉片內(nèi)置磁體通過 下方的一磁線圈回升，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線,改變 線圈的 磁通 量。根 據(jù) 電磁 感應(yīng) 原理 在線 圈內(nèi) 將感 應(yīng)出 脈動(dòng) 的電 勢(shì) 信號(hào), 此脈動(dòng) 信號(hào) 的頻 率與 被 測(cè)流 體的 流量 成正 比。該 高頻 脈沖 是成 正 比的 轉(zhuǎn)子角速度和流速。脈 沖信號(hào)隨時(shí)傳送給單片機(jī)，再由單片機(jī)將信號(hào) 傳給液晶顯示器和警報(bào)器。凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。硬件框 圖（ 如圖 6）：程序流 程圖 （如 圖 7）：該方案特點(diǎn)：（ 1）渦 輪 流 量計(jì)是理 想的低流 量 液 體監(jiān)測(cè) 器件。小 型 渦 輪的 反 應(yīng)迅 速。（ 2

10、）渦 輪 技 術(shù)是不受 系統(tǒng)壓力 變 化 的影響 。流量傳 感 器 的標(biāo) 準(zhǔn) 電源 和輸出出規(guī)格可以很容 易地改進(jìn)，以 適應(yīng)當(dāng)前的控制器。恥諤銪滅縈歡 煬鞏鶩錦。2、方案確定我設(shè)計(jì)該組件的目標(biāo)及要求為：可以在一定非適宜環(huán)境下工作， 操作方便，具 有較強(qiáng)的實(shí)用性與可行性。盡量要求測(cè)量精確，誤 差較 小 。該 水 流 測(cè) 量 裝 置 應(yīng) 具 有 較 強(qiáng) 的 安 全 性 能 ，不 會(huì) 對(duì) 人 體 與 環(huán) 境 造 成 負(fù)面影響。本 身不會(huì)造成大量的資源消耗或浪費(fèi)。簡約美觀，符 合家 居氛圍。鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。各方案的特點(diǎn)： 首先，2美觀性較差，3中的渦輪可能存在噪音。其次 ，水流 較小 時(shí) 2，

11、3 可 能會(huì) 停止 轉(zhuǎn)動(dòng)， 同時(shí) 3 的渦 輪存 在慣 性 ，會(huì) 使 所 測(cè) 流 量 偏 大 ， 這 些 都 使 2 ， 3 方 案 可 靠 性 降 低 。 碩 癘 鄴 頏 謅 攆 檸攜驤蘞。再次，從實(shí)用角度來看，方案二中滑動(dòng)變阻器的阻值隨著水溫的 變化而變化，受環(huán)境影響大；從衛(wèi)生性能上考慮，3 方案中安裝在水 中的渦輪會(huì)使水質(zhì)降低。閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。相比較而言我認(rèn)為方案一更為合理，具體如下：受 溫 度 影 響 較 小 ，可 以 適 應(yīng) 多 種 工 作 環(huán) 境 ；美 觀 簡 約 ，操 作 方 便 ； 耗費(fèi)資源少，節(jié) 約環(huán)保，不會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成負(fù)面影響；采 用電子 流量計(jì)進(jìn)行水流測(cè)量，相對(duì)

12、另外兩種物理方案誤差較??；經(jīng)濟(jì)廉價(jià)，實(shí)用性強(qiáng)。氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩綜合以上分析，我認(rèn)為方案一更加適合設(shè)計(jì)要求，故對(duì)方案一進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)與實(shí)施。3、理論 分析 與方案論 證經(jīng)過單工作原理： 當(dāng)打開水龍頭時(shí)，根據(jù)單片機(jī) STC89C52 的指令、水流量 計(jì)傳感器和數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 實(shí)時(shí)采集水流量狀態(tài)和水溫的數(shù)據(jù)。 當(dāng)單片機(jī) STC89C52 掃描到水流量計(jì)傳感器的脈沖數(shù)， 片機(jī) STC89C52 處理，計(jì)算出所采集的水流量后，通過液晶屏 LCD1602 能動(dòng)態(tài) 顯示當(dāng)前水流量、水費(fèi)及水溫。 釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。各項(xiàng)技術(shù)保證：我設(shè)計(jì)的家用流量設(shè)計(jì)大致可分為溫度程序模塊，水流量程序

13、模 塊 ，顯 示 程 序 模 塊 。其 中 溫 度 程 序 模 塊 主 要 是 將 溫 度 信 號(hào) 轉(zhuǎn) 換 成 電 信號(hào)和對(duì)溫度的處理，如 調(diào)節(jié)數(shù)值在合理范圍內(nèi)，是否超出安全范圍 并報(bào)警等。水流量程序模塊是對(duì)水流量進(jìn)行數(shù)值讀取并清零，對(duì) 水流 量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理等 。顯示程序模塊是計(jì)算出流量值，溫度及資源分配 情況等。慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長涼。4、總 體 設(shè) 計(jì)1 溫度程序模 塊（1） 溫度數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換程 序由溫度 傳感器 DS18B20 采集的溫 度數(shù)據(jù) 讀取后溫度的低位 和高位 分別存在 主芯片 SCT89C52 存 儲(chǔ)器中 。其中 依定傳感器的設(shè) 計(jì) ， 讀出的 數(shù)據(jù) 最高 位為 0 時(shí)溫 度 為

14、 正 ，溫度 為 1 時(shí)，溫度是 負(fù)數(shù) 。 是以對(duì) 溫度 數(shù)據(jù) 處理 ，將溫度 數(shù)據(jù) 高位 和低 位整 合在 一起 ，在判斷 溫度的正負(fù)即可。 諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類。（ 2）溫 度數(shù) 據(jù)顯 示前 處理 程序?qū)?已 處 理 好 的 溫 度 數(shù) 據(jù) 的 首 先 判 斷 它 的 正 負(fù) ，然 后 再 去 運(yùn) 行 其 他 的代碼。在這里，程序還設(shè)定了溫度報(bào)警。溫度報(bào)警本來可以在 DS18B20 中對(duì) 芯片進(jìn)行 設(shè)置，但 考慮 到對(duì) 芯片 的熟 悉度 不夠 ，容 易出 錯(cuò) ，而 在 程 序 中 設(shè) 定 比 較 容 易 理 解 ，寫 起 來 也 不 會(huì) 太 難 。還 有 實(shí) 際 水的溫度不 可能超過 10

15、0度，所以測(cè)得 100度以 上的溫度值就會(huì)顯 得多 余 ，在 程 序 中 只 要 設(shè) 定 最 高 99.9 度 即 可 。再 就 是 美 觀 上 的 設(shè) 定 ，測(cè) 得的溫度在為個(gè)位時(shí)，十位為0就會(huì)看起來不太美觀，只要把十位設(shè) 定看不見即可。嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。如 圖 9 所示 ：2 水 流 量程 序 模塊STC89C52 的兩 個(gè) 定時(shí)之 下 計(jì) 算 出 得 到 的 高 電 平 即 可 。在本 程序中水 流 量 的 測(cè) 量 主 要 依 靠 對(duì) 得 到 的 頻 率 處 理 ，由 流 量 計(jì) 在 一 段 時(shí) 間 下 產(chǎn)生 高 電 平的 個(gè) 數(shù) 決定 ，即 Q（ 流 量 ） =F（ 頻 率 ） /

16、R（ 商 家 設(shè) 定 值 ）所 以 只 要 在 單 片 機(jī) 中 設(shè) 定 一 定 的 時(shí) 間 ，并 在 該 時(shí) 間 器 T0 為 計(jì) 數(shù) 狀 態(tài)， T1 為計(jì) 時(shí) 狀 態(tài) ，這 樣 方 可 測(cè) 量 流量 。熒紿譏鉦鏌觶 鷹 緇機(jī)庫。（1）水流量的 讀取 程 序中 斷 程 序 運(yùn) 行的時(shí)間到，就可 以讀取計(jì)數(shù)器中的 數(shù)值，將下數(shù)值讀 出后把計(jì)數(shù)器賦值 為 0 ， 等 待下一次的取出， 然后進(jìn)入對(duì)讀出 數(shù)據(jù)的處理程序。 鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。（2）水流量數(shù)據(jù) 的處理程序 在預(yù)定時(shí)間到，即 已經(jīng)取出了定時(shí)器的數(shù)值。我們計(jì)算的水流量最大是以每噸來 計(jì)算 并顯 示的 ，故一 個(gè) 整形 或長整型的數(shù)不夠，故

17、先把它放在了一個(gè) int 變量的存儲(chǔ)空間內(nèi) ， 做水流量的前三位 ，在定義一個(gè)長整型的數(shù)，把它作為 水流量的后 六位 ，這 樣計(jì)算起來 也比 較容 易 ，數(shù)據(jù)也不 會(huì)起 沖突 ，也是為將要計(jì) 算水價(jià)做準(zhǔn)備。設(shè) 定 該水流 量的最 大計(jì) 數(shù)為 250 噸， 超過 了定 值 ，則 會(huì)從0 開始。 紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。如 圖 11 所 示 ：3 顯 示 程序模 塊在 程 序 中 只 是 計(jì) 算 出 流 量 值 ，溫 度 值 以 及 和 資 源 分 配 的 情 況 ，些字母的顯示，都要 另加 ，這 樣才 能盡 善盡 美的 表達(dá) 出顯 示 出來 的 意 思。 在 顯示 程序 中加 入了 溫度 的 測(cè)

18、量 ， 所 以 在 主程 序 中不 必再 測(cè)量 溫度 。在 第一 頁 主 要 顯 示 的 是 溫 度 、 水 費(fèi)和 水 流 量的后 六 位 ， 最后 以t 結(jié) 尾。 第二 頁主 要顯 示溫 度、 單 位水 價(jià)和水 流量 的前 三位 ， 最后 以 kg 結(jié) 尾。 穎芻莖蛺餑億 頓裊賠瀧。如圖 12、圖 13 所 示:5、單元電路（或軟件模塊）設(shè)計(jì)各單元電路：（1）時(shí)鐘電路單 片 機(jī) 的 最 小 系 統(tǒng) 有 三 部 分 組 成 ，即 電 源 ，時(shí) 鐘 電 路 和 復(fù) 位 電 路。 其中 單 片機(jī) 的電 源引 腳與 5V 電 源連 通即 可， 而時(shí) 鐘電 路 和復(fù) 位電路 還需 接口 擴(kuò)展 ，這 也

19、是 單 片機(jī) 的基 本電 路操 作。時(shí)鐘電路用于 產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)序是指令執(zhí)行中各信號(hào)之間的相 互關(guān)系 。單片機(jī)本身就如同一個(gè)復(fù)雜的 同步時(shí)序電路，為了保證同步工 作 方式 的實(shí) 現(xiàn)，電路 應(yīng)在 唯一的時(shí)鐘信號(hào) 控制下嚴(yán)格地 按時(shí) 序進(jìn) 行工作 。 在 STC89C52單 片 機(jī) 內(nèi) 部 帶 有 時(shí) 鐘 電 路 ， 因 此 ， 只 需 要 在 片 外 通 過 XTAL1 和 XTAL2 引 腳接入定時(shí)控制元件 （ 晶體振 蕩器和電容 ） ， 即可構(gòu)成 一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。在STC89C5 2芯片 內(nèi)部有一 個(gè)高增 益反相放大 器，而在芯片的外部 ， XTAL1 和 XTAL2

20、 之間跨接晶體 振蕩器和微調(diào)電容。在單片機(jī)的 XTAL1 腳 和 XTAL2 腳之間并接一個(gè) 晶體振蕩器就構(gòu) 成了內(nèi)部 振蕩 方式。STC89C52 單片 機(jī)內(nèi) 部有 一個(gè) 高增 益的反 相放 大器XTAL1為內(nèi) 部反 相放大器 的輸入端 ，XTAL2 為 內(nèi)部反相 放大器 的輸出端，在 其兩端接 上晶振后 ，就 構(gòu)成 了自 激 振蕩 電路 ，并 產(chǎn) 生振蕩脈 沖 ，振 蕩電 路輸 出的 脈沖 信 號(hào) 的頻 率就 是晶 振的 固 有頻 率 。在實(shí)際 應(yīng) 用中 通常 還需 要在 晶振 的 兩 端和地 之間 各 并上 一 個(gè)小 電容。濫驂膽閉驟羥闈詔 寢賻。用晶振和電容構(gòu)成諧振電路。電容大小與晶振

21、頻率和工作電壓有關(guān)。 但電容的大小影響振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性，為了提高精度， 本實(shí)驗(yàn) 板采 用 20pF 的 電 容作為 微調(diào) 電容 。在設(shè) 計(jì)電 路 板時(shí) ，晶振 、 電容等 均應(yīng) 盡可 能靠 近 芯片 ，減小分布 電容，以保證 振蕩 器振 蕩的 穩(wěn) 定性。銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎 諏涼。2）復(fù)位電路復(fù) 位 是 單 片 機(jī) 的 初 始 化 操 作 ，其 目 的 是 使 CPU 和 系 統(tǒng) 中 各 部 分 處 于 一 個(gè) 確 定 的 狀 態(tài) ， 并 從 這 一 狀 態(tài) 開 始 工 作 。 單 片 機(jī) 的 RST 引 腳 為 復(fù) 位 引 腳 ， 振 蕩 電 路 正 常 工 作 后 ， RST 端

22、加 上 持 續(xù) 兩 個(gè) 機(jī) 器周 期的 高電 平后 ，單片機(jī) 就被復(fù)位 。擠貼綬電 麥結(jié)鈺贖嘵類。我采用按鍵開關(guān)復(fù)位是指通過接通按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀 態(tài)。本設(shè)計(jì)中將開關(guān)復(fù)位與上電復(fù)位組合在一起形成組合復(fù)位電路， 上電復(fù)位電路完成上電復(fù)位功能，開關(guān)復(fù)位電路完成人工復(fù)位。賠荊 紳諮侖驟遼輩襪錈。圖 15 中 C7 與 R5 構(gòu) 成 了 上 電 復(fù) 位 電 路 。 上 電 復(fù) 位 后 ， 電 源 經(jīng) R5 對(duì) C7 充滿電源， C7 等效于開路， RST 端為低電平；單 片機(jī)正常 工 作 。按 開 關(guān) K 1 后 ， C7 兩 端 電 荷 經(jīng) R 5 迅 速 放 電 ， K1 斷 開 后 ，

23、 由 C7、 R5 及電源完成對(duì)單片 機(jī)的復(fù)位操作 。 在上述電路中 C7、 R5 按 上電復(fù) 位電路的 設(shè)計(jì)而取 值 。塤礙籟饈決 穩(wěn)賽釙冊(cè)庫。（3）按鍵控制電路課題設(shè)計(jì)之初，要求基本實(shí)現(xiàn)的功能有水流量的控制、水價(jià)的 改變。由于液晶顯示屏不能夠完全實(shí)現(xiàn)其顯示，故又增加了換 頁功能，共三個(gè)控制鍵。裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋藺。圖 16 按鍵電路4）水流量測(cè)量電路水流量 測(cè)量 電路 如圖 28 ，圖27為模 塊設(shè) 計(jì) 應(yīng)用 的流 量計(jì) 。本次 設(shè) 計(jì)中 最重要的是水流量的測(cè)量，通 過水流量傳感器的數(shù)據(jù)采 集，根據(jù)商家 的水流 量傳 感器 的參 數(shù) 可以 得出 單片 機(jī)在 運(yùn)算 時(shí)的 數(shù)據(jù) 。倉嫗盤紲囑瓏

24、 詁 鍬齊驁。水流量傳感器參數(shù)：環(huán)境溫 度： -1055 流 量 計(jì) 算 在 流 量 為 :0.20.4L/Min時(shí) 1L=2100 次 ;0.50.8L/Min 時(shí) ，1L=228 0 次 ； 0.91.2L/Min時(shí) ,1L=2350 次 ； 1.22.5L/Min時(shí)， 1L=2460 次; （脈沖次數(shù)在流量變化時(shí) 有一定程 度的變動(dòng)）綻萬璉 轆娛閬蟶鬮綰瀧。接線方法 測(cè)量精度： 工作電壓： 工作壓力： 耐濕性能： 壽命測(cè)試：白線：信號(hào)輸出；黑線：電源負(fù) 5%（ 在 流 量 穩(wěn) 定 的 系 統(tǒng) ， 精 度 可 達(dá) 2%）DC024V 100PSI （ 7kg/cm）在環(huán) 境濕 度 為 90

25、% 以 下時(shí) 性能 保持 穩(wěn)定 本產(chǎn)品用進(jìn)口干 簧管作感應(yīng)元件 ，在 負(fù)荷小于 24V 1mA前提下 , 開關(guān) 壽命大于 3億 次圖18圖17結(jié)束語：本文是在老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的， #老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治 學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、 兢兢業(yè)業(yè)、 孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精 神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。 同時(shí)，還特別感謝 #各位同學(xué)對(duì)我的無私幫助， 使我得 以順利完成論文。 驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。通過這次設(shè)計(jì)， 使我獲得了豐富的理論知識(shí)， 極大地提高了實(shí)踐能力。 單片 機(jī)領(lǐng)域這對(duì)我今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)有極大的幫助。 在此，我忠心感 謝 #老師以及電子工程系各位老師的指導(dǎo)和支

26、持。 在未來的工作和學(xué)習(xí)中， 我 將以更好的成績來回報(bào)各位領(lǐng)導(dǎo)和老師。 瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。11參考文獻(xiàn)1 張風(fēng)言. 電子電路基礎(chǔ)（第二版） . 北京：高等教育出版社 , 1995.2 張風(fēng)言. 電子電路基礎(chǔ)（第一版） . 北京：高等教育出版社 , 1986.3 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 M. 第五版.北京：高等教育出版社 .4 王俊峰 , 斐炳南 , 李傳光 . 電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作工藝 M. 北京理工大學(xué)出版社 ,1995. 鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。5 王麗敏,鄧舒勇. 電路仿真與實(shí)驗(yàn) M. 第一版.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社 ,2000.6 譚浩強(qiáng) C 語音程序設(shè)計(jì)（第二版） .

27、 清華大學(xué)出版社12附錄： C語言程序清單#include #define uchar unsignedchar #define uint unsigned int 櫛緶歐鋤棗鈕種鵑 瑤錟。sbit DQ=P10; /ds18b20 與單片機(jī)連接口sbit RS=P11;sbit RW=P12;sbit EN=P13;流量正常運(yùn)行接口溫度報(bào)警接口功能按鍵接口sbit p37=P36; / sbit p36=P37; / sbit p14=P14; / sbit p15=P15;sbit p16=P16;uchar table=0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36

28、,0x37,0x38,0x39,0x20;/0-9 轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。數(shù)字和顯示無unsigned long int a;float f,zong;uint tvalue;uchar n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9;uchar tflag,d,g,kai,j,j1,j2,b;延時(shí)子程序*/峴揚(yáng)斕滾澗輻灄興渙藺。void delay (uint z) int x,y;for(x=z;x0;x-)13for(y=120;y0;y- -) ;延時(shí) 1us 子程序void delay_18B20(unsigned int i)/ 延時(shí) 1 微秒while(i-);驁。液晶顯示

29、寫指令詩叁撻訥燼憂毀厲鋨void wr_com(unsigned char com) / 寫指令液晶顯示寫數(shù)據(jù)*/delay(1); /延時(shí) 1msRS=0;/ 寫命令設(shè)置RW=0;/ 并行數(shù)據(jù)的讀寫EN=0;/ 使能為 0P2=com;/ 輸入命令delay(1); /延時(shí) 1msEN=1;/ 使能為 1delay(1); /延時(shí) 1msEN=0;/ 使能為 0void wr_dat(unsigned char dat)/ 寫數(shù)據(jù) delay(1); /延時(shí) 1msRS=1;/寫數(shù)據(jù)設(shè)置RW=0;/并行數(shù)據(jù)的讀寫EN=0;/使能為 0P2=dat;/輸入數(shù)據(jù)14delay(1); / 延時(shí)

30、1msEN=1; / 使能為 1delay(1); / 延時(shí) 1msEN=0; / 使能為 0 水流量計(jì)算程序與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序 */void loop ()uint zong1;if(g=0) / 判斷時(shí)間是否到zong=(b/100.0)+zong; / 得出總流量的后三位g=1; / 將標(biāo)志為為 1 if(zong=1000) / 判斷總流量后三位是否大于 1000 a+; / 總流量前六位加 1 zong=0; / 后三位清零if(a=1000000) / 總流量前六位大于 1 百萬 a=0; / 總流量前六位清零zong1=(int)zong ; / 總 流 量 后 三 位 轉(zhuǎn) 換 為

31、整 形 n9=a/100000; / 總 流 量 9 位 全 部 分 配n8=a%100000/10000;則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。n7=a%10000/1000;15n6=a%1000/100;n5=a%100/10;n4=a%10;n3=zong1%1000/100;n2=zong1%100/10;n1=zong1%10;/* 戶孿釔賻。水費(fèi)計(jì)算與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 */脹鏝彈奧秘孫void shuifei()uchar h1,h2,h3,h4; h4=(j*a)/1000000; / 水 費(fèi)顯示 h3=(j*a)%1000000/100000; h2=(j*a)%100000/10000; h1=(

32、j*a)%10000/1000; wr_com(0x80+10); / 水費(fèi)顯示 鰓 躋峽禱紉誦幫廢掃減。wr_dat(0x5c); wr_dat(tableh4);wr_dat(tableh3);wr_dat(tableh2); 稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。wr_dat(0x2e); / 顯示小數(shù)點(diǎn) wr_dat(tableh1);ds1820復(fù)位子程序陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。void ds1820rst()unsigned char x=0;DQ = 1;/DQ 復(fù)位delay_18B20(4); / 延時(shí)DQ = 0;/DQ 拉低delay_18B20(100); / 精確延時(shí)大于 480us

33、16/ 拉高DQ = 1;delay_18B20(40);/ 延時(shí)/* ds1820讀數(shù)據(jù)子程序 */uchar ds1820rd() /讀數(shù)據(jù)unsigned chari=0; unsigned chardat=0;for (i=8;i0;i-) /讀溫度 2 進(jìn)制 8 次DQ = 0;/ 給脈沖信號(hào)dat=1;/將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 datDQ = 1;/給脈沖信號(hào)if(DQ)/ 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換dat|=0x80;delay_18B20(10);return(dat);/* *ds1820寫數(shù)據(jù)子程序 */void ds1820wr(uchar wdata)unsigned char i=0;for

34、 (i=8; i0; i -) /寫數(shù)據(jù) 2 進(jìn)制 8 次DQ = 0;/給脈沖信號(hào)DQ = wdata&0x01;/數(shù)據(jù)傳送delay_18B20(10);/延時(shí)17DQ = 1;/ 給脈沖信號(hào)wdata=1;/ 數(shù)據(jù)移位/*ds1820 鑿櫧諤應(yīng)。溫度轉(zhuǎn)換程序 */ 溈氣嘮戇萇鑿uint read_temp() uchar a,b;ds1820rst(); /ds1820復(fù)位 ds1820wr(0xcc); /跳過讀序列號(hào)ds1820wr(0x44); / 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換ds1820rst();/ds1820 復(fù)位ds1820wr(0xcc);/ 跳過讀序列號(hào)ds1820wr(0xbe);/

35、 讀取溫度a=ds1820rd();/ 將溫度數(shù)據(jù)給 ab=ds1820rd();/ 將溫度數(shù)據(jù)給 btvalue=b;/ 將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移tvalue=8; tvalue=tvalue|a;if(tvalue=4) p37=0; else p37=1;if(tflag=1)p37=0; / 負(fù)溫度顯示負(fù)號(hào) : -19if(t3=0)t3=10; / 如果百位為 0 ，不顯示 if(t2=0)t2=10; / 如果百位為 0 ，十位為 0 也不顯示流量程序*/wr_dat(tablet3);/顯 示 百 位 wr_com(0x80+3);wr_dat(tablet2);/顯示十位 瑩諧齷蘄賞組靄

36、縐嚴(yán)減。wr_dat(tablet1);/wr_dat(tablet4);/顯 示 個(gè) 位 wr_dat(0x2e); / 顯 示 小 數(shù) 點(diǎn) 顯示小數(shù)位 麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。void liuliang()/ 時(shí) 間while(d=2)到？/d 清d=0;零b=TH0*256+TL0;/ 讀取頻率TH0=0x00; / 計(jì)數(shù)器清零TL0=0x00;g=0; / 時(shí)間標(biāo)志位loop(); / 水流量計(jì)算程序與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序第一頁顯示子程序風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。void display1()20wr_com(0x80);/溫度顯示wr_dat(0x54);/顯示 Twr_da

37、t(0x3a);/顯示：read_temp();/讀取溫度ds1820disp( );/溫度顯示wr_dat(0x00);/顯示wr_dat(0x43);/顯示 Cshuifei();wr_com(0x80+0x40); / 水 流 量 ( t ) 顯 示 wr_dat(0x46);wr_dat(0x4c);wr_dat(0x4f);wr_dat(0x57);wr_dat(0x3a);wr_dat(0x20);wr_dat(tablen9);wr_dat(tablen8);wr_dat(tablen7);wr_dat(0x2e); / 顯示小數(shù)點(diǎn)wr_dat(tablen6);wr_dat(t

38、ablen5);wr_dat(tablen4);wr_dat(0x20); / 顯示小數(shù)點(diǎn) wr_dat(0x74);wr_dat(0x20);/*void display2()wr_com(0x80);wr_dat(0x54);wr_dat(0x3a);第二頁顯示子程序 */溫度顯示顯示 T顯示：21read_temp();/讀取溫度ds1820disp( );/溫度顯示wr_dat(0x00);/顯示wr_dat(0x43); / 顯示 Cwr_com(0x80+10); /水價(jià)顯示 wr_dat(tablej2);wr_dat(0x2e); wr_dat(tablej1);wr_dat(

39、0x5c);wr_dat(0x2f);wr_dat(0x74);wr_dat(0x20);wr_com(0x80+0x40+5);/ 水流量(kg)顯示 wr_dat(0x20);wr_dat(0x20);wr_dat(tablen4);wr_dat(0x2e); / 顯 示 小 數(shù) 點(diǎn) wr_dat(tablen3); wr_dat(tablen2); wr_dat(tablen1); 滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹。wr_dat(0x20);wr_dat(0x6b);wr_dat(0x67);/* 諢癱騮。void kaiguan1()if(p14=0)delay(2);if(p14=0) delay(2);控制流量測(cè)量的開關(guān)程序 */ 按鍵按下？鐒鸝餉飾鐔閌