基于單片機(jī)的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

基于單片機(jī)的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案摘要近年來(lái)，隨著城市居民區(qū)的不斷擴(kuò)建與改造，樓房層數(shù)的不斷加高，我國(guó)居民用水難的問(wèn)題越來(lái)越突出，原有的自來(lái)水管網(wǎng)的壓力出現(xiàn)了不足，用水困難給活帶來(lái)極大不便。為解決上述問(wèn)題，本文研制了溝通變頻恒壓供水限制器。該限制器是以AT89C51為核心，并與變頻器、壓力傳感器等器件有機(jī)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成了變頻恒壓供水系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以管網(wǎng)水壓為設(shè)定參數(shù)，通過(guò)限制變頻器的輸出頻率來(lái)自動(dòng)調(diào)整水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并依據(jù)用水量的大小由單片機(jī)限制水泵數(shù)及變頻器對(duì)的調(diào)速，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)整，即恒壓供水。關(guān)鍵字：恒壓變頻供水、單片機(jī)、AT89C511.1本設(shè)計(jì)的背景：本設(shè)計(jì)為廣州高級(jí)技工學(xué)院綜合樓恒壓供水的設(shè)計(jì)。1.2本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)包括：（1）設(shè)備投資少，牢靠性高，抗干擾實(shí)力強(qiáng)，占地面積小。(2)系統(tǒng)采納變頻器對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速范圍寬，頻率可以在低于或高于工頻頻率的范圍內(nèi)調(diào)整，從幾赫茲到幾百赫茲，具有很寬的調(diào)速范圍。(3)由于調(diào)速過(guò)程中轉(zhuǎn)差率很小，轉(zhuǎn)差率小，損耗小，效率高，所以節(jié)約電能。水壓的穩(wěn)定還可削減對(duì)管網(wǎng)的沖擊，提高供水的穩(wěn)定性和質(zhì)量。另外該系統(tǒng)還可以推廣到管道輸油等方面。(4)采納單片機(jī)限制，變頻調(diào)速系統(tǒng)采納閉環(huán)限制，可得到很高的限制精度。1.3本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：本設(shè)計(jì)是關(guān)于基于單片機(jī)的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了以下幾個(gè)方面：1)系統(tǒng)方案闡述2）單片機(jī)選擇；3）變頻器的選擇；4）限制方式的選擇；5）硬件電路的設(shè)計(jì)，包括：A）看門狗復(fù)位電路，B）時(shí)鐘電路C）A/D和D/A電路，D）供電電路E）LED顯示電路F）反饋檢測(cè)電路G)限制輸入/輸出電路2、本設(shè)計(jì)總體方案2.1.系統(tǒng)的組成：有傳感器、變頻器、限制器、三個(gè)水泵電機(jī)及相關(guān)電器電氣限制設(shè)備集成而成。2.2系統(tǒng)的工作原理為保證足夠的水量供應(yīng)，本系統(tǒng)采納三臺(tái)水泵構(gòu)成的供水限制系統(tǒng)，具備同時(shí)限制三臺(tái)水泵的功能，依據(jù)不同場(chǎng)合、不同須要可以實(shí)行三臺(tái)水泵同時(shí)運(yùn)行、二臺(tái)水泵同時(shí)運(yùn)行、一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用、一臺(tái)運(yùn)行二臺(tái)備用、定時(shí)換泵等多種工作方式。水泵電機(jī)全部軟起動(dòng)，以先起先停為原則；具有變頻器頻率顯示和實(shí)時(shí)壓力顯示；變頻器故障、遠(yuǎn)傳表故障或欠壓超時(shí)和水位報(bào)警指示：可設(shè)定上限愛護(hù)壓力；可設(shè)定PID上升和下降周期及跟蹤周期；可設(shè)定泵的上電工作依次。2.3限制方案本設(shè)計(jì)通過(guò)傳感器檢測(cè)水壓信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，輸入給單片機(jī)，與給定壓力值進(jìn)行比較，按PID限制算法對(duì)差值進(jìn)行運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果輸出給變頻器，由變頻器變更水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水的目的。在實(shí)供水系統(tǒng)有三臺(tái)水泵，各水泵的投入的切換既可以自動(dòng)限制，也可以手動(dòng)種植。為延長(zhǎng)水泵的運(yùn)用壽命，水泵電機(jī)全部實(shí)行軟啟動(dòng)切遵循“先進(jìn)先出”原則，也就是先啟動(dòng)者先停的原則。該系統(tǒng)以1臺(tái)變頻器限制三臺(tái)水泵，其工作過(guò)程：設(shè)三臺(tái)泵分別為1號(hào)泵、2號(hào)泵、3號(hào)泵，系統(tǒng)工作時(shí)，先由變頻器1號(hào)泵運(yùn)行，當(dāng)工作達(dá)到50HZ，而壓力仍達(dá)不到要求時(shí)，則1號(hào)泵切換成工作頻率運(yùn)行，接著變頻器啟動(dòng)2號(hào)泵，供水系統(tǒng)處于“1工1邊”的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)變頻器又達(dá)到50HZ上限頻率而壓力仍不足時(shí)，將2號(hào)泵也切換成工頻運(yùn)行，再由變頻器啟動(dòng)3號(hào)泵，使供水系統(tǒng)處于“2工1變”的運(yùn)行狀態(tài)。如變頻器的工作頻率已經(jīng)降到下限頻率（30HZ），而壓力仍偏高時(shí)，則切除1號(hào)泵；如變頻器的工作頻率又下降到下限頻率，而壓力還是品高，則令2號(hào)泵也停機(jī)，此時(shí)只有變頻器干脆帶動(dòng)3號(hào)泵變頻工作，是供水管網(wǎng)壓力保持恒定。2.4系統(tǒng)的限制原理：變頻恒壓供水限制器以單片機(jī)為核心，在水泵的出水管道上安裝一個(gè)壓力傳感器，用于檢測(cè)管道壓力，并把出口壓力變成0--5V的模擬信號(hào)，送到單片機(jī)系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換輸入端，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換變成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。單片經(jīng)運(yùn)算后與設(shè)定的壓力進(jìn)行比較，得出偏差值，再經(jīng)PID調(diào)整得出限制參數(shù)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換變成0—5V的模擬信號(hào)，送入變頻器中，以限制其輸出頻率的大小，以此變更水泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到限制管道壓力的目的。當(dāng)實(shí)際管道壓力小于給定壓力時(shí)，變頻器輸出頻率上升，電機(jī)轉(zhuǎn)速加快，管道壓力上升；反之，頻率降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速減小，管道壓力降低。其變過(guò)程可以表示如下：檢測(cè)壓力（下降）――限制器輸出（上升）――變頻器頻率（上升）――電機(jī)轉(zhuǎn)速（上升），反之相反，最終達(dá)到恒壓。2.5工作模式：供水系統(tǒng)有三臺(tái)水泵，各水泵的投入的切換既可以自動(dòng)限制，也可以手動(dòng)種植。為延長(zhǎng)水泵的運(yùn)用壽命，水泵電機(jī)全部實(shí)行軟啟動(dòng)切遵循“先進(jìn)先出”原則，也就是先啟動(dòng)者先停的原則。該系統(tǒng)以1臺(tái)變頻器限制三臺(tái)水泵，其工作過(guò)程：設(shè)三臺(tái)泵分別為1號(hào)泵、2號(hào)泵、3號(hào)泵，系統(tǒng)工作時(shí)，先由變頻器1號(hào)泵運(yùn)行，當(dāng)工作達(dá)到50HZ，而壓力仍達(dá)不到要求時(shí)，則1號(hào)泵切換成工作頻率運(yùn)行，接著變頻器啟動(dòng)2號(hào)泵，供水系統(tǒng)處于“1工1邊”的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)變頻器又達(dá)到50HZ上限頻率而壓力仍不足時(shí)，將2號(hào)泵也切換成工頻運(yùn)行，再由變頻器啟動(dòng)3號(hào)泵，使供水系統(tǒng)處于“2工1變”的運(yùn)行狀態(tài)。如變頻器的工作頻率已經(jīng)降到下限頻率（30HZ），而壓力仍偏高時(shí)，則切除1號(hào)泵；如變頻器的工作頻率又下降到下限頻率，而壓力還是品高，則令2號(hào)泵也停機(jī)，此時(shí)只有變頻器干脆帶動(dòng)3號(hào)泵變頻工作，是供水管網(wǎng)壓力保持恒定。3.設(shè)備的介紹3.1單片機(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)是一種集成電路芯片，是采納超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理實(shí)力的中心處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)限制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。3.2單片機(jī)的選擇依據(jù)初步設(shè)計(jì)方案的分析，設(shè)計(jì)這樣一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，可以選擇帶有EPROM的單片機(jī)，應(yīng)用程序干脆存儲(chǔ)在片內(nèi)，不用在外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，電路可以簡(jiǎn)化。INTEL公司的8051和8751芯片均可選用。還有其他與MCS-51系列相兼容的芯片例如ATMEL公司生產(chǎn)的AT89CXX系列單片機(jī)。AT89CXX系列與MCS-51系列單片機(jī)相比具有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器采納閃速存儲(chǔ)器，使程序的寫入更加便利的優(yōu)勢(shì)。為此，我們選用AT89C51單片機(jī)。該芯片的功能與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容，并且還有程序加密等功能，相比而言更加好用。AT89C51的最小系統(tǒng)電路如圖2所示。3.3AT89C51單片機(jī)特性：·與MCS-51兼容·4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器·壽命：1000寫/擦循環(huán)·數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定·128×8位內(nèi)部RAM·32可編程I/O線·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器·5個(gè)中斷源·可編程串行通道·低功耗的閑置和掉電模式·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路3.4變頻器的選用：依據(jù)限制功能可將通用變頻器分為三種類型：一般功能型V/F限制變頻器、具有轉(zhuǎn)矩限制功能的高性能型V/F限制變頻器（也稱無(wú)跳閘變頻器）和矢量限制高性能型變頻器。變頻器類型的選擇要依據(jù)負(fù)載的要求進(jìn)行。對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵類等平方轉(zhuǎn)矩，低速下負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小，通常可選擇一般功能型的變頻器。對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載或有較高靜態(tài)轉(zhuǎn)速精度要求的機(jī)械采納具有轉(zhuǎn)矩限制功能的高功能型變頻器則是比較志向的。因?yàn)檫@種變頻器低速轉(zhuǎn)矩大，靜態(tài)機(jī)械特性硬度大，不怕負(fù)載沖擊，具有挖土機(jī)特性。為了實(shí)現(xiàn)大調(diào)速比的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，常采納加大變頻器容量的方法。對(duì)于要求精度高、動(dòng)態(tài)性能好、響應(yīng)快的生產(chǎn)機(jī)械（如造紙機(jī)械、軋鋼機(jī)等），應(yīng)采納矢量限制高功能型通用變頻器。3.5壓力傳感器：壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，一般一般壓力傳感器的輸出為模擬信號(hào)，模擬信號(hào)是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號(hào)?；蛟谝欢芜B續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi)，其代表信息的特征量可以在隨意瞬間呈現(xiàn)為隨意數(shù)值的信號(hào)。[2]而我們通常運(yùn)用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器PTJ206壓力傳感器運(yùn)用:廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、管道水壓力,供水系統(tǒng),供油系統(tǒng)空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車輛制動(dòng)、樓宇供水、恒壓供水等壓力測(cè)量與限制量程:0～0.6～150(MPa)

綜合精度:0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS

輸出信號(hào):4～20mA(二線制)、0～5V、1～5V、0～10V(三線制)

供電電壓:24DCV(9～36DCV)

介質(zhì)溫度:-20～85℃環(huán)境溫度:常溫(-20～85℃)

負(fù)載電阻:電流輸出型：最大800Ω；電壓輸出型：大于50KΩ

絕緣電阻:大于2000MΩ(100VDC

密封等級(jí):IP65

長(zhǎng)期穩(wěn)定性能:0.1%FS/年

振動(dòng)影響:在機(jī)械振動(dòng)頻率20Hz～1000Hz內(nèi)，輸出變更小于0.1%FS

電氣接口(信號(hào)接口):賀斯曼接頭/防干擾接頭機(jī)械連接(螺紋接口):1/2-20UNF、M14×1.5、M20×1.5、M22×1.5等，其它螺紋可依據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)。4、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件框圖如下：4.2本系統(tǒng)硬件主要由復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、顯示電路、電源電路、運(yùn)算放大電路、反饋檢測(cè)電路、限制輸入/輸出電路九部分組成。各模塊功能如下：4.3各電路功能簡(jiǎn)介A/D轉(zhuǎn)換器的功能就是把水管的壓力信號(hào)經(jīng)壓力傳感器把0-5v的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)D/A轉(zhuǎn)換器的功能是把實(shí)際水壓與設(shè)定壓力之差經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬的電壓信號(hào)，用以限制變頻器的輸出功率，從而限制點(diǎn)擊的轉(zhuǎn)速，最終達(dá)到限制水壓的母的。顯示系統(tǒng)用于系統(tǒng)的工作狀態(tài)。如設(shè)定的水壓值、實(shí)際水壓值、缺水和漏水報(bào)警等。供電電路就是為了限制系統(tǒng)的正常工作供應(yīng)電能。看門狗電路用于提高系統(tǒng)的抗干擾實(shí)力，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。運(yùn)算放大電路將壓力傳感器輸出的電流信號(hào)進(jìn)行放大，提高其線性度。時(shí)鐘電路為各電路供應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)5.硬件電路的設(shè)計(jì)5.1復(fù)位電路：復(fù)位電路，就是利用它把電路復(fù)原到起始狀態(tài)。就像計(jì)算器的清零按鈕的作用一樣，當(dāng)你進(jìn)行完了一個(gè)題目的計(jì)算后確定是要清零的是吧！或者你輸入錯(cuò)誤，計(jì)算失誤時(shí)都要進(jìn)行清零操作。以便回到原始狀態(tài)，重新進(jìn)行計(jì)算。和計(jì)算器清零按鈕有所不同的是，復(fù)位電路啟動(dòng)的手段有所不同。一是在給電路通電時(shí)立刻進(jìn)行復(fù)位操作；二是在必要時(shí)可以由手動(dòng)操作；三是依據(jù)程序或者電路運(yùn)行的須要自動(dòng)地進(jìn)行。復(fù)位電路都是比較簡(jiǎn)潔的大都是只有電阻和電容組合就可以辦到了。再困難點(diǎn)就有三極管等等協(xié)作程序來(lái)進(jìn)行了目前為止，單片機(jī)復(fù)位電路主要有四種類型：（1）微分型復(fù)位電路；（2）積分型復(fù)位電路；（3）比較器型復(fù)位電路；（4）看門狗型復(fù)位電路。目前常用的集成看門狗電路許多，如MAX705～708、MAX791、MAX813L、X5043/5045等。本系統(tǒng)采納MAX813L看門狗電路監(jiān)控單片機(jī)的工作，假如單片機(jī)工作不正常，看門狗電路在規(guī)定時(shí)是內(nèi)得不到刷新復(fù)位，就輸出信號(hào)強(qiáng)制單片機(jī)復(fù)位重新啟動(dòng)工作，保證儀器正常工作。1.MAX813L芯片功能原理MAX813L主要有以下幾個(gè)功能：(1)上電、掉電以及降壓狀況下具有RESET輸出。(2)獨(dú)立的。“看門狗”電路定時(shí)時(shí)間為1.6s。(3)1.25V門限檢測(cè)器，用于低壓報(bào)警，適時(shí)監(jiān)視+5V以外的電源電壓。(4)具有手工復(fù)位輸入端。5.2時(shí)鐘電路單片機(jī)運(yùn)行須要時(shí)鐘支持——就像計(jì)算機(jī)的CPU一樣，假如沒(méi)有時(shí)鐘電路來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)單片機(jī)，那單片機(jī)就不能執(zhí)行程序。時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)工作的速度是由時(shí)鐘電路供應(yīng)的。在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2兩個(gè)引腳間，接一只晶振及兩只電容就構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘電路。

ds1302引腳圖電路中的器件選擇可以通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)。電路中電容C1和C2對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用，通常的

取值范圍30±10pF；石英晶體選擇6MHz或12MHz都可以。其結(jié)果只是機(jī)器周期時(shí)間不同，影響記數(shù)器的記數(shù)初值和運(yùn)算速度。5.3A/D轉(zhuǎn)換電路:本設(shè)計(jì)所用A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采納通用的ADC0809模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片，它是一種8位數(shù)字輸出的逐次靠近式A/D轉(zhuǎn)換期間，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為100μs。ADC0809由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平常，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下：主要性能有：（1）8位逐次靠近型A/D轉(zhuǎn)換器，全部引腳的邏輯電平與TTL兼容。（2）帶鎖存功能的8路模擬量轉(zhuǎn)換開關(guān)，可對(duì)8路0~5V模擬量進(jìn)行分時(shí)轉(zhuǎn)換。（3）輸出具有三態(tài)鎖存/緩沖功能。（4）辨別率：8位。（5）轉(zhuǎn)換時(shí)間：100μs。（6）不行調(diào)誤差：±1LSB。（7）功耗：15mW。（8）工作電壓：+5V，參考電壓標(biāo)準(zhǔn)值+5V。（9）片內(nèi)無(wú)時(shí)鐘，一般需外加640KHz以下且不低于100kHz的時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809應(yīng)用說(shuō)明（1）ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89C51單片機(jī)干脆相連。（2）初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。（3）將要轉(zhuǎn)換通道的地址送到A、B、C端口上。（4）在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。（5）依據(jù)EOC信號(hào)來(lái)推斷轉(zhuǎn)換是否完畢。（6）當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖匠＃頞E為高電平，這樣轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。運(yùn)用A/D轉(zhuǎn)換器留意的問(wèn)題首先，當(dāng)模入通道不全部運(yùn)用時(shí)，應(yīng)將不適用的通道就近對(duì)地短接，不要使其懸空，以避開造成通道間串?dāng)_和損壞通道。其次，為保證平安及采集精度，應(yīng)確保系統(tǒng)地線（計(jì)算機(jī)及外接儀器機(jī)殼）接地良好。特殊是運(yùn)用雙端輸入方式時(shí)，為防止外接較大的共模干擾，應(yīng)留意對(duì)信號(hào)線進(jìn)行屏蔽處理。5.4D/A轉(zhuǎn)換電路DAC0832是8辨別率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè)DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)潔、轉(zhuǎn)換限制簡(jiǎn)潔等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換限制電路構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)框圖如下主要性能有：（1）辨別率為8位；

（2）電流穩(wěn)定時(shí)間1us；

（3）可單緩沖、雙緩沖或干脆數(shù)字輸入；

（4）只需在滿量程下調(diào)整其線性度；

（5）單一電源供電（+5V～+15V）；

（6）低功耗，200mW。5.5供電電路系統(tǒng)將220v的市電轉(zhuǎn)換成5v的直流電。系統(tǒng)首先通過(guò)變壓器將220v的溝通電降壓為9v溝通，再通過(guò)整流橋變?yōu)?v直流。電容才c1、c2起濾波作用。LM7805為穩(wěn)壓模塊。將電壓穩(wěn)定在5v。下圖為供電電路圖。5.6顯示電路本次設(shè)計(jì)中要求作到4組LED顯示，LED顯示器的限制方式為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩

種，因此在選擇LED驅(qū)動(dòng)時(shí)，確定要先確定顯示方式。若選擇靜態(tài)顯示，則LED驅(qū)動(dòng)器的選擇較為簡(jiǎn)潔，只要驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)實(shí)力與顯示器電流相匹配即可。而且只須要考慮段的驅(qū)動(dòng)因?yàn)楣碴?yáng)極接+5V，而共陰接地，所以位的驅(qū)動(dòng)不要考慮。動(dòng)態(tài)顯示則不同，由于一位數(shù)據(jù)的顯示是由段選和位選信號(hào)共同協(xié)作完成的，因此，要同時(shí)考慮和位的驅(qū)動(dòng)實(shí)力，而且段的驅(qū)動(dòng)實(shí)力確定位的驅(qū)動(dòng)實(shí)力。我們用的是動(dòng)態(tài)的顯示用74LS164移位寄存器來(lái)移位顯示要顯示的數(shù)據(jù)，并用三

極管來(lái)驅(qū)動(dòng)，這樣可以節(jié)約單片機(jī)的I/O口，四個(gè)數(shù)碼管用四個(gè)COM位選端和一個(gè)

數(shù)據(jù)傳送端及和其他器件共用的時(shí)鐘端來(lái)實(shí)現(xiàn)。節(jié)約了硬件資源，也使電路簡(jiǎn)潔。5.7反饋壓力檢測(cè)電路系統(tǒng)壓力檢測(cè)電路主要由壓力傳感器（或壓力變送器）、壓力設(shè)定電位器和0809A/D轉(zhuǎn)換器等組成。壓力檢測(cè)電路。5.8輸出限制電路系統(tǒng)在運(yùn)行中，將壓力設(shè)定值和反饋值進(jìn)行比較后再按PID算法進(jìn)行計(jì)算，在將計(jì)算算結(jié)果u（k）經(jīng)0832D/A轉(zhuǎn)換后變成模擬限制電壓信號(hào)，再作用于溝通變頻調(diào)速器。變頻調(diào)速器按其限制信號(hào)u（k）的大小來(lái)調(diào)整水泵的速度，以達(dá)到恒壓的目的。輸出限制電路如圖4-4所示。5.9限制輸入電路限制輸入電路主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的限制，包含一些限制信號(hào)及開關(guān)吩咐。為了削減強(qiáng)電回路的影響，電路需通過(guò)光電耦合電路進(jìn)行隔離。限制輸入電路如圖4-5所示。6.變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)假設(shè)供水系統(tǒng)共有2臺(tái)水泵,其中水泵1為變頻運(yùn)行,水泵2為工頻運(yùn)行,由接觸器分別啟動(dòng)或停止,單片機(jī)通過(guò)繼電器限制接觸器的工作。.1單片機(jī)接口地址安排和限制端口功能A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809:80XXH～87XXH