基于单片机控制的恒压供水系统

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单片机设计介绍，基于单片机控制的恒压供水系统

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机控制的恒压供水系统概要如下：

二、系统组成
单片机控制模块：作为系统的核心，负责接收传感器信号、处理控制逻辑、驱动水泵运行以及实现与其他模块的通信。
压力传感器：实时监测供水管道内的水压，并将压力信号转换为电信号输入到单片机中。
流量传感器：检测供水流量，为单片机提供流量数据，以便进行更精确的控制。
水泵驱动模块：根据单片机的控制信号，驱动水泵电机运行，调节水泵的转速或启停。
显示屏与按键模块：提供人机交互界面，方便用户设置供水压力、查看系统状态等。
电源模块：为整个系统提供稳定的电力供应。
三、工作原理
系统的工作原理主要是利用51单片机根据传感器所反馈的水管内压力数据以及水流变化，来控制水泵的速率。当压力数据低于设定值时，单片机会驱动水泵加快运行速度，以使压力增加；当压力数据高于设定值时，单片机会驱动水泵减慢运行速度，以使压力减少。此外，系统还具备软启和软停功能，这不仅可以消除水锤效应，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，从而减少了维修量和维修费用，并且提高了水泵的寿命。

四、设计特点
节能：系统能够实现节电20%~40%，满足绿色节能的需求。
高效：占地面积小，投资少，效率高，配置灵活，自动化程度高。
智能化：自动化程度高，功能齐全，灵活可靠，运行合理。
环保：由于直接从水源供水，减少了原有供水方式的二次污染，防止了很多传染疾病。
五、应用前景
基于51单片机的恒压供水系统具有广泛的应用前景，不仅适用于商业建筑、住宅小区等民用领域，还适用于工业生产、农业灌溉等领域，为各种需要恒压供水的场合提供稳定、可靠、高效的解决方案。

二、功能设计

此项目是本人的毕业论文，包括了完整的论文一共40多页和开题报告，还有完整的程序带注释，还有proteus仿真，拿来就能使用。

设计通过控制变频器的输出频率从而自动调节水泵电机的转速，实现管网水压的闭环调节， 使供水系统自动恒压值稳于设定的压力值。用户可以自行设定水管中的水压，低功耗低噪音高性能高寿命的特点使得本设计在同类产品中脱颖而出。使用 Keil C 和 Proteus 等先进 EDA软件进行了高效率地设计实现和仿真验证。

设计思路

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25