基于单片机的恒压供水系统

目录摘要..................................................................................................................................................21绪论...............................................................................................................................................21.1选题背景.............................................................................................................................21.2本文的主要工作.................................................................................................................32设备介绍........................................................................................................................................42.1单片机.................................................................................................................................42.2其他设备介绍.....................................................................................................................53整体设计方案................................................................................................................................64系统硬件电路设计.......................................................................................................................94.1时钟电路.............................................................................................................................94.2复位电路...........................................................................................................................104.3模数转换电路...................................................................................................................114.4压力传感器与ADC之间运算放大电路..........................................................................134.5D/A输出电路................................................................................................................144.6变频器的应用...................................................................................................................144.7抗干扰措施......................................................................................................................174.8显示电路..........................................................................................................................194.9系统供电电路..................................................................................................................194.10继电器控制电路............................................................................................................205系统程序设计..............................................................................................................................205.1主程序流程图...................................................................................................................205.2PID调节子程序流程图.....................................................................................................215.3控制子程序流程图...........................................................................................................245.4显示子程序设计...............................................................................................................266系统调试......................................................................................................................................27结论................................................................................................................................................28致谢................................................................................................................................................29摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。目前对高楼供水恒压控制的研究以及已开发的系统各有所长。随着微机技术及变频技术的发展，设备简单、投资少、可靠性高、抗干扰能力强、节能高效的控制系统将是高楼恒压供水系统研究的方向。本文根据目前单片机控制的恒压控制系统的研究现状，充分利用现代化新型、先进的元器件和最新的智能控制理论与算法，将变频调速技术和单片机技术融合到一起，设计高楼恒压供水智能控制系统。设计的高楼恒压供水智能控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强、节能效率高等特点。关键词:单片机;变频器:压力传感器;恒压供水系统;Abstract:Anewkindoffrequenay-varyingpressure-constantwatersupplysystemisintroduced.Thesystemcanregulatethewaterpumpnumbersandtheirrotationalspeedbasingontheconditionofthewaterpipenet,therebyautomaticpressure-constantwatersupplyispractisedinefficientandenergysavingway.Thewaterpumpisstartedsoftlybytransducer,whichhasnoconcussiontoelectricitynet.Thus,thelifeofwaterpumpislonger.Keywords:singlechipcomputer;frequency-varying;pressure-constantwatersupply;energysaving1绪论1.1选题背景随着中国经济发展的大背景，城市化的近程越来越快。近些年房地产事业的蒸蒸日上，楼房越建越多，问题也就随之而来。高楼层住户用水往往因水压不够导致生活不便。常用的高层供水系统是水塔式[1]。水塔，一般居民区里蓄水作用，有些还是水厂生产工艺的一个重要组成部分。用于储水和配水的高耸结构，用来保持和调节给水管网中的水量和水压。主要由水柜、基础和连接两者的支筒或支架组成。在工业与民用建筑中，水塔是一种比较常见而又特殊的建筑物。它的施工需要特别精心和讲究技艺，如果施工质量不好，轻则造成永久性渗漏水，重则报废不能使用。但是常用的水塔式供水系统因设备（尤其是电机）容易损坏而大大增加维护费用，且使用不方便。为此，需要设计一套利用现代电子技术，设计出一种智能变频供水系统。随着科学技术的进步以及大规模集成电路和微机技术的迅速发展,交流电机变频调速技术己日趋完善,变频调速器用于交流异步电动机调速,其性能超过以往任何一种交流调速方式。单片机变频调速恒压供水系统,就是微机技术和变频调速技术最典型的应用,近几年在我国逐渐盛行起来,它具有节能、安全、保护设备、自动化程度高、造价低、供水压力稳定等优点,且非常适用于高层建筑、住宅小区锅炉的自动供水需要,同时安装调试方便,功能全面,可靠性高,抗干扰能力强,系统性能完全满足设计要求。本控制系统智能化程度较高，不需要水塔，操作比较方便，供水也比较稳定，而且该系统使得供水系统寿命大大延长，本系统经过工程技术人员改进后肯定会成为颇值得推广的城市高楼层供水系统[2]。本设计为一套变频恒压供水系统，通过压力传感器、供水控制器、变频调速器组成闭环回路自动调节电机的转速，从而调节水泵的供水量，使供水量可根据用水