供水管道恒压智能控制系统设计(论文+DWG图纸+开题报告+外文翻译+文献综述)
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供水管道恒压智能控制系统设计(论文+DWG图纸+开题报告+外文翻译+文献综述),供水,管道,智能,控制系统,设计,论文,DWG,图纸,开题,报告,外文,翻译,文献,综述
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浙江工业大学浙西分校毕业设计（论文）课题名称：单片机控制的智能型自动名茶炒制机学生姓名：郑雪君 系 （部）：信息与电子工程系 专业班级：04工自(1)班 指导教师：黄云龙、朱秋琴、廖东进 职 称：副教授、 助教、 助教 2007年 6 月 1 日摘 要 本文根据传统炒茶工艺中存在的不足和缺点，将单片机控制技术应用于炒茶工艺中，实现单片机控制的智能化炒茶。该系统解决了传统炒茶工艺中耗时长、对人员炒茶技术要求高、无法大规模生产等缺点。本机械将单片机的体积小、功耗低、价格低、品种规格系列化、硬件具有广泛的通用性、有专门的开发系统等优点结合起来，对制茶机的炒制方法跟对炒锅温度的控制结合在一起，实现了自动化生产。 本文根据热电偶测温再经过放大器放大后把模拟量经A/D转换器转换成数字信号传送给单片机，数字量经单片机内部存储数据的比较再经过光电隔离再控制可控硅进行对温度的控制。本设计以8031单片机为主体的控制系统构成一个能进行较复杂的数据处理和复杂控制功能的智能控制器，使其既可与微机配合构成控制系统，又可作为一个独立的单片机控制系统，具有较高的灵活性和可靠性。单片机根据输入的各种命令，进行智能算法得到控制值，输出脉冲触发信号，通过过零触发电路驱动双向可控硅，从而加热电炉。关键字:温度控制,热电偶传感器，A/D转换器，单片机AbstractThis article according to the traditional tea to fry the insufficiencyand the shortcoming which in the system craft exists, applies themonolithic integrated circuit control technology to the tea fries inthe system craft, realizes intellectualized tea trillion system whichthe monolithic integrated circuit controls. This system solved thetraditional tea to fry long in the system craft consumed when to thepersonnel tea fries the system specification to be high, to be unableshortcoming and so on large scale production. This machinery the monolithic integrated circuit volume small, thepower loss low, the price is low, the variety specification seriation,the hardware has the widespread versatility, has merit and so onspecial development system unifies, fries the system method to thesystem tea machine with to the wok temperature control to unify intogether, has realized the automated production. This article according to the thermo-element to measure warm enlargesagain after the amplifier, the simulation quantity transforms thedigital signal after the A/D switch to transmit gives the monolithicintegrated circuit, the digital quantity after the monolithicintegrated circuit interior stored datum comparison, again passesthrough the photoelectricity isolation, thus controls thesilicon-controlled rectifier to carry on the temperature the control.This design constitutes take 8,031 monolithic integrated circuits asthe main body control system to be able to carry on the more complexdata processing and the plurality of controls function intelligentcontroller, causes its both to be possible with the microcomputercoordination constitution control system, and may take an independentmonolithic integrated circuit control system, has a higher flexibilityand the reliability. The monolithic integrated circuit basis inputseach kind of order, carries on the intelligent algorithm to obtain thecontrol value, the output pulse trigger pip, has triggered theelectric circuit through zero to actuate the bidirectionalsilicon-controlled rectifier, thus heats up the electric stove.Essential character: Temperature control, thermocouple sensor, A/Dswitch, monolithic integrated circuit目 录摘 要1ABSTRACT2第1章 绪论3第2章 方案论证比较设计72.1 单片机概述72.1.1 硬件72.1.2 软件72.2 步进电机的工作原理82.3 步进电机工作方式的选择92.3.1 控制步进电机换向顺序102.3.2 控制步进电机的转向102.3.3 控制步进电机的速度102.4 单片机控制步进电机的设计思路102.5 设计的要求10第3章 控制系统的硬件电路设计123.1 SPCE061A的介绍123.1.1 性能123.1.2 结构133.1.3芯片的引脚排列和说明133.1.4 SPCE061A单片机硬件结构143.1.5 NspTM的核心结构163.1.6寄存器组173.2步进电机的选择183.3 步进电机的驱动电路设计183.3.1多个功率放大器件驱动电机183.3.2 L298N芯片驱动电机183.4数码管显示电路的设计203.4.1串行接法203.4.2并行接法203.5 4X4键盘电路的设计21第4章 控制系统的软件电路设计234.1 控制脉冲的产生234.2 步进电机的旋转方向和时序脉冲的关系244.3 步数的确定254.4 步进电机的变速控制274.5 双机通讯的程序设计137结 论42参考文献43致 谢 44附录45第一章 绪 论1.1引言在我国现有的炒茶机的各种机型中很难找到技术含量高、特别是可以实现自动化加工、连续化生产的机械产品的不足与缺点，本机械将单片机的体积小、功耗低、价格低、品种规格系列化、硬件具有广泛的通用性、有专门的开发系统等优点结合起来，对制茶机的炒制方法跟对炒锅温度的控制结合在一起，实现了自动化生产。本文根据传统炒茶工艺中存在的不足和缺点，将单片机控制技术应用于炒茶工艺中，实现单片机控制的智能化炒茶。该系统解决了传统炒茶工艺中耗时长、对人员炒茶技术要求高、无法大规模生产等缺点。通过生产新型机械和对旧机械的技术改造使制茶机能实现茶机的连续化、自动化生产。1.2机械制茶机的现状据估算，目前全国70%以上的茶己全部或部分使用机器炒制，自20世纪60年代出现炒茶机械化以来，各种杀青机、理条机、烘干机均有快速发展，各种机器的加工质量在各自相应的工序中能达到甚至赶超手工炒茶相应工序中的质量，但是每种机器只能完成一道或两道土序，因此加工效率较低;20世纪90年代以来研制的多功能炒茶制机，如6CDM-42型多功能机集杀青、理条、压扁、辉干于一体，大大提高了炒茶的加工效率，但各工序之间是脱节的，即不能进行流水线生产。近年试制的电脑控制型龙井茶炒制机将土艺参数贮存于控制器中，对龙井茶加土过程中的温度、时间、转速及加压、停机等动作进行了自动控制，实现了龙井茶青锅与辉锅的自动化加工，进一步提高了加工效率，但是，受该系统中多功能机结构的限制，并没有实现流水线生产。因此，为了进一步提高炒茶制机的自动化水平，实现炒茶的流水线生产，迫切需要研制适用于连续加工的多功能炒茶机1.3 单片机技术现状单片机可应用于电话机、寻呼机、对讲机等电信设备，电视机、录像机、摄像机、VCD机、洗衣机等家用电器，电子玩具，计算机外围设备，办公自动化设备，工业控制设备、仪器仪表，军用设备等等。有人这样说:“凡是能想到的地方，单片机都可以用得上”，这并不夸张。全世界单片机的年产量数以亿计，应用范围十分广阔，许多科技期刊还专门开辟了单片机专栏。 单片机应用的意义不仅仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益，更重要的还在于从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。以前，必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在已能使用单片机通过软件方法实现了。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称之为微控制技术。微控制技术标志着一种全新概念，随着单片机的推广普及，微控制技术必将不断发展和日趋完善，而单片机的应用必将更加深入、更加广泛。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势: (1)CMOS化 (2)低功耗化 (3)低电压化 (4)大容量化 (5)高性能化 (6)外围电路内装化串行扩展技术 在很长一段时间里，通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP（One Time Programble）及各种类型片内程序存储器的发展，加之处围接口不断进入片内，推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I C、SPI等串行总线的引入，可以使单片机的引脚设计得更少，单片机系统结构更加简化及规范化。 随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将列强。在单片机家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS 51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、 NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。这样，80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为80C51系列。80C51单片机已成为单片机发展的主流。专家认为，虽然世界上的MCU品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。 我国在80年代初就开始引进了单片机，在资金严重不足的情况下，自行研制了开发工具和应用软件，根据我国的实际生产需要和借鉴国外单片机应用实例，逐步在我国开展了单片机的应用工作，现在各行各业都可看到单片机应用的踪迹。 与世界的单片机发展，应用情况相比，我国处于相当落后的状态。据统计，1995年我国单片机产品的实际产量仅为1000万片，占世界产量的百分之几，人均单片机的拥有量还不足一片。从单片机使用角度看，我国单片机使用面虽广，但是使用的批量也仅集中在空调，洗衣机及电饭煲等家用电器中。可见我国的单片机市场很大，尤其在智能仪表和智能传感器，通讯，测控网络和现场总线，农用单片机以及智能IC卡等方面都有着广阔的前景，可以大大拓帘单片机应用领域1.3.1单片机在机械控制中的发展状况电机是与电能的生产、传输和使用有着密切关系的电磁机构。在日常生活中，电机的使用随处可见，比如:在很多场合大量使用各种电动机作为原动机，用以拖动各种机械设备;在军事、信息和各种自动控制系统中，使用大量的控制电机，作为检测、执行和计算等元件。电机运动控制技术以电力半导体变流器件的应用为基础、以电动机为控制对象、以自动控制理论为指导、以电子技术和微处理器控制及计算机辅助设计(CAD)为手段，并且与检测技术和数据通信技术相结合，构成一门具有相对独立性的科学技术。在生产设备和过程自动化中发挥着日益重要的作用。真正意义上的电机运动控制系统是在20世纪30年代出现的，当时是晶闸管、引燃管，而后是磁放大器、磁饱和电抗器作为静止变流器，形成了新一代电机运动控制系统。随着新型电力电子器件、自动控制理论以及微处理器技术的发展，电机运动控制系统发生了巨大的变革。到了21世纪的今天，电机运动控制系统的技术水平更是提高到了一个新的高度，无论是应用的广泛程度，还是研究的深入程度都是过去人们想象不到的。1.3.2单片机在温度控制中的应用单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样性，各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。在科研、生产中，常常需要对某些系统进行温度的监测和控制。需检测和控制的温度系统一旦确定，其热惯性大小和散热等各项硬件条件就确定了。这时，影响系统热平衡的因素主要有：系统温度T、设定温度Ta、系统周围的环境温度Ts 以及加热方式和调节方法。目前已有的实现温控的方法有很多种，如：油浴恒温法、比例式、积分式及其组合的调节方法等等，其中有的方法达到热平衡需要的时间很长，但是其控温精度很高，而有的是达到热平衡的时间短，但其控温精度却不够高。1.4热传感器的发展现状温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。根据美国仪器学会的调查，1990年，温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初伽利略发明温度计开始，人们开始利用温度进行测量。真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的，这就是后来的热电偶传感器。五十年以后，另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。众所周知，日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化。最常用的热电阻和热电偶两类产品。1.5 课题来源，研究内容及研究结果1.6 毕业设计任务 第二章 单片机对炒茶过程的控制及各部分参数要求2.1 炒茶的总体过程及框图 鲜叶摊放6-8h分筛青锅8min使茶叶脱水摊凉回潮回潮40-60 min辉锅4-6min使茶叶定色型微波加热使茶叶水份符合标准图（1）炒茶过程的框图2.2炒茶各环节的参数要求2.2.1鲜叶摊放一般鲜叶摊放厚度3-6 cm,摊放6-8h,至手感捏叶有自然弹性，不粘手不戳手，含水量68%一70%时炒制。2.2.2 青锅炒制机，投叶炉膛温度一般在240(相当于锅体120左右)，将鲜叶快速均匀地投入锅中，可听到“喳喳.”响声。每锅投叶量为250一450g，炒手带着鲜叶，锅内茶叶翻炒2-3 min后，叶了开始萎瘪，梗了发软，叶色发绿，炒手开始捺扭茶叶。初始宜轻，以后根据茶叶干燥程度逐步加重压力，并用微电脑控制调控方式讲行炒制，促使芽叶扁平成条，至手感芽条还有韧性，含水率在感茶条还有韧性，含水率在30%一40%时即可停机出叶。青锅时间一般需8 min左右。2.2.3微波加热当茶叶经过青锅后在同一时间经过烘箱传送加热,并通过微波技术使茶叶的水份达到要求.从而使茶叶的口感跟佳,使得机器茶有人工茶的口感.2.2.4 摊凉回潮快速摊凉，并回潮40-60 min，经簸、拣筛后即可辉锅。2.2.5 辉锅炒制机辉锅，投叶炉膛温度一般在200(相当于锅体80左右)，青锅叶两锅并一锅均匀地投入锅中，芽叶自然翻炒1min，手感回软发烫，调整炒手扭力，采用微电脑调控方式进行压捺、摊磨。炒制1. 5 mir生右，茶条手感还有韧性，折不断时，调整炉膛温度下170左右，加扭程度到最重，然后再炒制1 min左右，其间适时调整微电脑调控方式，至茶叶扁平光滑，折为断时，即可调减压力，停机出叶。辉锅时间一般需4-6min2.3单片机对炒茶过程的控制及框图 框图中各部分参数具体说明如下：（1）1#锅体温度：青锅投叶炉膛温度在240(相当于锅体120左右)。（2）2#锅体温度：青锅在2-3 min后，调整炉膛温度至220左右。（3）3#锅体温度：辉锅投叶炉膛温度在200(相当于锅体80左右)。（4）4#锅体温度：辉锅炒制1.5min后，调整炉膛温度至170左右。单片机温度设定温度显示温度报警传感器温度检测2#温度控制1#锅体温度1201#温度控制3#锅体温度802#锅体温度1103#温度控制4#温度控制4#锅体温度70图（2）炒茶温度控制系统框图第三章 单片机对温度传感器的控制3.1机械概述机型主要由长形半圆炒茶锅、长形炒叶板、传动机构、热源装置、控温仪表和机架等组成。长形半圆炒茶锅用薄钢板卷制，直径约60cm,锅口后半部装有挡叶罩板，中部装有主轴，主轴两端通过放射形撑杆装有4块长板形炒手，炒板上敷有弹层。炒叶板由主轴带动可实现对锅内加工叶的翻炒，由于主轴两端弹性装在机架上并在凸轮轨道的控制下，使得炒叶板通过锅底时与锅壁间隙最小，从而实现加压;为了使加压更有效，同时还设有脚踏板，当踩下踏板后通过连杆使整个主轴和炒叶板部件向下，炒叶板便对加工叶施以重压并使其在锅壁上产生一定滑动，起到磨光作用。锅的下方装有热源装置，使用温控仪调控锅温3.1.1系统的组成炒制机由曲线形炒茶锅、机架、热源、炒手、加压装置、传动结构和微电脑控制系统等机构组成，曲线形炒茶锅以薄钢饭冲压而成。机架山角钢焊接，外装护板，炒茶锅、热源、传动机构、加压装置都装在机架。热源采用电热管加热，设置在炒茶锅下部，以硅藻上保温材料一隔热，通过微电脑控温系统的温控设置，直接对锅体加温、炒手由炒板和划杆组成。划竿是一块直线形钢片，一端折边，与炒板一起联结在炒叶锅内部的炒动轴和凸轮上。传动机构山电机,V带、链轮、减速箱组成，带动传动轴，使炒乎在凸轮轨迹上顺时针运转。3.1.2系统优点茶炒制机结构较为简单、易于操作，使用得当情况下炒制的龙井茶和扁茶品质较好，加上机器加工制造技术也较简单，成本也比较低而且能对旧机器进行改造。3.2控制系统的工作步骤炒手在微电脑控制系统的调控下，形成二种不同的炒制方式:第1种是炒板在锅内塌炒一下，翻炒一下;第2种是炒板在锅内塌炒一下，翻炒一下;第3种是炒板在锅内塌炒一下，翻炒一下。因此，产生不同的炒制效果。加压装置采用手调和脚踏相结合，其连杆联接凸轮，通过调整凸轮的位置，使加压的轻重效果不同，加压轻重程度由机架上的导杆显小 炒制机作业时，热源对炒叶锅加热，开动电机，传动机构带动传动轴，使炒手在凸轮轨迹上作顺时运转。在适宜温度控制下，将鲜叶均匀投入炒茶锅内，随着炒板和划竿运转，并通过锅壁的高温炒制，加上叶的酶活性很快被破坏，完成杀青上序。加上叶在炒制过程中，由于炒叶板、划竿的特殊结构与炒茶锅的有机结合，加上叶能够沿轴向顺序排列，被不断翻炒卷紧，得以杀青、理条。当杀青叶理条到一定程度，可用控制力式进行炒制，直至完成青锅作业。青锅叶摊凉回潮，使茶条水分分布均匀。摊凉结束，将青锅叶两锅的量投入一锅，继续翻炒理条，待茶条回软时理条结束，加重炒手，采用适宜调控方式进行炒制，在不同力的作用下，使加上叶在干燥的同时使茶条变得扁平光滑，直到全部成形，完成龙井茶个程加上。为了适应不同炒制阶段的上艺需要，微电脑控制扁形茶炒制机设置不同的炒制力式和路径，使炒板的炒制动作可按加上叶进程变化需要灵活调控掌握;同时，微电脑控制系统可根据炒制过程中锅温需要灵活调控电热管开关，保证加上叶质量3.3单片机对温度传感器的控制过程温度传感器单片机放大器及放大电路A/D转换器及电路图（3）单片机控制温度传感器的框图3.3.1温度传感器的概述近百年来温度传感器的发展大致分为三个阶段：1.传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量之间转换。2.模拟集成温度传感器/控制器。3.智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。分立式温度传感器模拟集成温度传感器模拟集成温度控制器智能温度传感器智能温度控制器3.3.2温度信号测量温度信号测量由三端稳压器VR时（被测电压输入绝对值大于参考电压），OR端输出低电平1916DS1DS4多路选通脉冲输出端。DS1对应千位，DS4对应个位。每个选脉冲宽度为18个时钟周期，两个相邻脉冲之间间隔为2个时钟周期2023Q0Q3BCD码数据输出线，其中Q0为最低位，Q3为最高位。当DS2、DS3和DS4选通期间，输出三位完整的BCD码，即09十个数字中任何一个都可以。但在DS1选通期间，Q0Q3除了表示千位的0或1外，还表示了转换值的正负极性和欠量程还是过量程24VDD正电源端。典型值为+5V引脚功能表5G14433功能框图3.极限参数电源电压：-0.8V+18V； 任意端输入电压：-0.5V（VDD+0.5V）； 任何端最大允许电流：10mA； 存储温度：-65+150。5.推荐工作状态参数名称符号最小值典型值最大值单位电源电压VDD-5+5V模拟输入电压Vx-2+2V电源电流IDD-2+2mA时钟频率fLCK60kHz工作温度TA-40+85参考电压VR0.22.0V6应用信息5G14433的外部连接电路 尽管5G14433外部连接元件很少，但为使其工作于最佳状态，也必须注意外部电路的连接和外接元件的选择，其实际连接电路如图所示。为了提高电源抗干扰的能力，正，负电源分别通过去耦电容0.047uF、.0.02uF与Vss（VAG）相连。图中DU端和EOC端短接，以选择连续转换方式，使每一次转换的结果都输出。外部连接电路当C1=0.1uF，VDD=5V，fCLK=66KHz时，若Vxmax=+2V，则R1=480K；若Vxmax=+200mV，则R1=28K。外接失调补偿电容固定为0.1uF。外接时钟电阻Rc=470 K时，fLCK66KHz;当Rc=200K时，fLCK=140KHz。实际电路中一般取Rc=300 K。第四章 单片机系统的扩展4.1系统扩展概述MCS51系列单片机的功能较强，从一定意义上说，一块单片机就相当于一台单片机的功能。这就使得在智能仪器、仪表、小型检测及控制系统、家用电器中可直接应用单片机而不必再扩展外围芯片，使用极为方便。但对于一些较大的应用系统来说，单片机片内所具有的功能将显得不足，这时就必须在片外连接一些外围芯片。这些外围芯片，既可能是存储器芯片，也可能是输入/输出接口芯片。1. 系统的扩展一般有以下几方面的内容：外部程序存储器的扩展；外部数据存储器的扩展；输入/输出接口的扩展；管理功能器件的扩展（如定时/计数器、键盘/显示器、中断优先编码等）。2. 系统扩展的基本方法：使用TTL中小规模集成电路进行扩展。这是一种常用的简单扩展方法。根据微机系统与总线相连应符合“输出锁存、输入三态”的原则，可以选用TTL锁存器作为输出口，三态门作为输入口。例如，可以采用74LS273、74LS373、8282、8283等器件作为具有锁存功能的输出口。选用8282、8287、74LS244、74LS245等器件作为三态输入口。也可以采用D触发器、RS触发器作为外设与CPU间通信的应答联络控制电路。这种扩展方法适用于较简单的扩展系统。采用Intel MCS80/85微处理器外围芯片来扩展。由于Intel公司在研制单片机时使其具有MCS80/85的总线标准，从而可以用MCS80/85系列的外围芯片来扩展MCS51单片机系统。采用为MCS48系列单片机设计的一些外围芯片，其中许多芯片可直接与MCS51系列单片机选用。采用与MCS80/85外围芯片兼容的其它一些通用标准芯片。单片机器控制系统的总体框图4.1.2常用扩展器件简介一、总线驱动器74LS244总线驱动器74LS244经常用作三态数据缓冲器，74LS244为单向三态数据缓冲器，而74LS244为双向三态数据缓冲器。单向的内部有8个三态驱动器，分成两组，分别由控制端1G和2G控制；双向的有16个三态驱动器，每个方向8个。在控制端G有效时（G为低电平），由DIR端控制驱动方向；DIR为“1”时方向从左到右（输出允许），DIR为“0”时方向从右到左（输入允许）。74LS244的引脚如图所示。74LS244的引脚二、地址锁存器74LS37374LS373是一种带输出三态门的8D锁存器，其结构示意图如图所示。74LS373的结构图其中：1D8D为8个输入端。1Q8Q为8个输出端。G为数据打入端:当G为“1”时,锁存器输出端状态(1Q8Q)同输入状态(1D8D)；当G由“1”变“0”时,数据打入锁存器中。OE为输出允许端;当OE0时,三态门打开;当OE1时,三态门关闭,输出呈高阻。在MCS51单片机系统中,经常采用74LS373作为地址锁存器使用,其连接方法如图所示。其中输入端接至单片机的口，输出端提供的是地址的低位，端接至单片机的地址锁存器信号。输出允许端OE接地表示输出三态门一直打开。 74LS373的结构图4.2存储器的扩展4.2.1程序存储器的扩展半导体存储器分为随机存取存储器（Random Access Memory）和只读存储器（Read Only Memory）两大类，前者主要用于存放数据，后者主要用于存放程序。只读存储器的特点是信息一旦写入之后就不能随意跟更改，特别是不能在程序运行过程中写入新的内容，而只能读出其中的内容，故称之为只读存储器；只读存储器的另一个特点是断电以后信息不会消失，能够长久保存。只读存储器是由MOS管阵列构成的，以MOS管的接通或断开来存储二进制信息。按照程序要求确定ROM存储阵列中各MOS管状态的过程叫做ROM编程。根据编程方式的不同，ROM可分为以下3种：1）掩摸ROM2）可编程ROM（PROM）3）可擦除ROM（EPROM或E2PROM）4.2.1.2 EPROM2764简介1） 2764的引脚自从EPROM276芯片被逐渐淘汰后，目前比较广泛采用的是2764芯片为双列直插式28引脚的标准芯片，容量为8K8位，其管角如图所示。 2764的引脚其中：A12A0：13位地址线。D7D0：8位数据线。CE：片选信号，低电平有效。OE：输出允许信号，当OE=0时，输出缓冲器打开，被寻址单元的内容才能被卖出。Vpp：编程电源，当芯片编程时，该端加上编程电压（+25V或+12V）；正常使用时，该端加+5V电源。（NC为不用的管脚）。2） 2764的工作时序2764在使用时，只能将其所存储的内容读出，其过程与RAM的读出十分类似。即首先送出要读出的单元地址，然后使CE和OE均有效（低电平），则在芯片的D0D7数据线上就可以输出要读出的内容。其过程的时序关系如图所示。EPROM的一个重要特点就是在于它可以反复擦除，即在其存储的内容擦除后可通过编程（重新）写入新的内容。这就是用户调试和修改程序带来很大的方便。EPROM的编程过程如下：（1）擦除：如果EPROM芯片是第一次使用的新芯片，则它是干净的。干净的标志通常是一个存储单元的内容都是FFH。若芯片是使用过的，则它需要利用紫外线照射其窗口，以便将其内容擦除干净。一般照射击1520min即可擦除干净。（2）编程：EPROM的编程有两种方式：标准编程和灵巧编程。标谁编程的过程为：将Vcc接+5V电源，Vpp接+21V电源（注意：不同厂家的芯片其编程电压Vpp是不一样的），然后输入需编程的单元地址，在数据线上加上要写入的数据，使CE保持低电平，OE为高电平。当上述信号稳定后，在PGM端加上505ms的负脉冲。这样就将1个字节的数居写到了相应的地址单元中。重复上述过程，即可将要写入编程过程。灵巧编程方式要比标准编程方式快5倍左右。同时，这种方式编程有更高的可靠性和安全性。该方法的时序图由图所示。时序图中的时序仅表示各信号的相互关系，而波形的持续时间并不成比例。当加上Vcc为5V，Vpp为21V后，对一个写入地址，先用2ms编程脉冲进行编程，接着进行校验。若写入不成功，则再加2ms编程脉冲，最多可进行25次。若25次仍不能将数据正确写入，则认为芯片本身已损坏。重复上述过程，将所有要写入的单元编程。最后再对所有的单元进行一次校验。这里应注意的是，对于不同型号、不同厂家生产的EPROM芯片，其编程电压Vpp是不一样的，有+12V、+18V、+21V、+24V等数种。编程时一定要根据芯片所要求的电压业编程。若不注意，极易烧坏芯片。2764与单片机的连接图如图示。4.2.2 数据存储器的扩展4.2.2.1 数据存储器概述数据存储器即随机存取存储器（Random Access Memory），简称RAN，用于存放可随时修改的数据信息。它与ROM不同，对RAM可以进行读、写两种操作。RAM为易失性存储器，断电后所存信息立即消失。按半导体工艺，RAM分为MOS型和双极型两种。MOS型集成度高、功耗低、价格便宜，但速度较慢。双极型的特点恰好相反。在单片机系统中多数采用MOS型数据存储器，使得输入输出信号能与TTL相兼容，扩展后的信号连接也很方便。按工作方式，RAM分为静态（SRAM）和动态（DRAM）两种。静态RAM只要电源加上，所存信息就能可靠保存。而动态RAM使用的是动态存储单元，需要不断进行刷新以便周期性地再生，才能保存信息。4.2.2.2 静态RAM6264简介6264是8K8位的静态数据存储器芯片，采用CMOS工艺制造，为28引脚双列直插式封装，其引脚图如图所示。 RAM6264引脚图需要说明的是，6264有两个片选信号CE1和CE2，只有当CE10，CE21时，芯片才被选中。在实际应用中，往往只用其中1个，而将另一个接成常有效；也可以将系统片选信号以及取反后的信号分别接至CE1和CE2端。3.7.2.3 数据存储器扩展举例数据存储器的扩展与程序存储器的扩展相类似，不同之处主要在与控制信号的接法不一样，不用PSEN信号，而用RD和WR信号，且直接与数据存储器的OE端和WE端相连即可。下图为外扩1片6264的连接图。采用线选法，将片选信号CE1与P2.7相连，片选信号CE2与P2.6相连。其地址译码关系为：A15 A14 A13 A12 A11 A1001所占用的地址为:第一组 4000H5FFFH (A130)第二组 6000H7FFFH (A131) 扩展一片RAM6264的连接图4.3 单片机I/O口的扩展（8155扩展芯片）4.3.1 8155的结构和引脚 Intel 8155是一种多功能的可编程的可编程接口芯片，它具有3个可编程I/O（A口和B口是8位，C口是6位）、1个可编程定时器/计数器和256B的RAM，能方便地进行I/O扩展和RAM扩展，其组成框图及引脚如图318所示。8155为40脚双列直插式封装，其引脚的功能及特点说明如下：RESET：复位端，高电平有效。当RESET端加入5us左右宽的正脉冲时，8155初始化复位。把A口、B口、C口均初始化为输入方式。AD0AD7：三态地址数据总线。采用时方法区分地址及数据信息。通常与MCS-51单片机的P0口相连。其地址码可以是8155中RAM单元地址或I/O地址。地址信息由ALE的下降沿锁存到8155的地址锁存器中，与RD和WR信号配合输入或输出数据。CE：片选信号端，低电平有效。它与地址信息一起由ALE信号的下降沿锁到8155的锁存器中。 8155引脚和结构图IO/M：RAM和I/O接口选择端。IO/M=0时，选中8155的片内RAM，AD0AD7为RAM地址（00HFFH）；IO/M=1时，选中8155片内3个I/O接口以及命令/状态寄存器和定时器/计数器。AD0AD7为I/O接口地址，见下表8155口地址分配AD7-AD0A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0选中的寄存器 X x x x x 0 0 0 X x x x x 0 0 1 X x x x x 0 1 0 X x x x x 0 1 1 X x x x x 1 0 0 X x x x x 1 0 1 命令/状态寄存器A口（PA0-PA7）B口（PB0-PB7）C口（PC0-PC7）定时器/计数器低B位寄存器定时器/计数器高B位寄存器及工作方式2位RD：读选通信号端。低电平有效。当CE=0、RD=0时，将8155片内RAM单元或I/O接口的内容传送到AD0AD7总线上。WR：写选通信号端，低电平有效。当CE=0、WR=0时，将CPU输出送到AD0AD7总线上的信息写到片内RAM单元或I/O借口中。ALE：地址锁存允许信号端。ALE信号的下降沿将AD0AD7总线上的地址信息和CE及IO/M的状态信息都锁存到8155内部锁存器中。PA7PA0：A口通用输入/输出线。它由命令寄存器中的控制字来决定输入/输出。PA7PB0：B口通用输入/输出线。它由命令寄存器中的控制字来决定输入/输出。PC5PC0：可用编程的方法来决定C口作为通用输入/输出线或作A口、B口数据传送的控制应答联络线。TIME IN：定时器/计数器脉冲输入端。TIME OUT：定时器/计数器矩形脉冲或方波输出端（取决于工作方式）。Vcc：+5电源端。Vss：接地端。4.3.2 8155的控制字的及其工作方式1）、 命令/状态字的格式及功能8155的I/O接口的工作方式选择是通过 对8155内部寄存器送命令来实现的，命令寄存器由8位锁存器组成，只能写入、不能读出。命令字每位的定义如图（2）所示：AINTR：A口中断请求信号ABF：B口缓冲器信号ASTB：A口选通信号BINTR：B口中断请求信号BBF：B口缓冲满信号BSTB：B口选通信号8155的状态寄存器口地址和命令寄存器相同。与控制字相反，状态字寄存器只能读出、不能写入，其格式及定义如图所示： 8155状态字格式和定义4.3.3 8155与8031的连接如图所示为8155与8031的连接4.4 看门狗、报警、复位和时钟电路的设计4.4.1 看门狗电路的设计为提高系统的可靠性,由硬件的 “看门狗”。由NE555定时器构成的看门狗电路如图所示R3、C6为定时元件，由单稳态电路产生的正脉冲宽度为，C5用于滤除高频干扰。下面分析看门狗电路的工作原理：1、当系统工作正常时，看门狗电路不起作用。2、当系统运行不正常时， 8031不能给定时器送去触发脉冲，NE555中的单稳态触发器就输出脉宽大于4us的负脉冲，经F6反相后加至80C31的复位端，使系统能可靠地复位，迅速恢复正常运行状态。 看门狗电路4.4.2 报警电路设计当温度过大地超了给定的温度时，系统就会发出报警信号。在这方面的设计中我们采用了如下图所示的报警电路。其工作原理是：温度过高时，单片机就从P1.5口发出一个低电平信号，经反向后使发光二极管发光，同时使蜂鸣器发音，从而达到报警的日的。 报警电路4.4.3复位电路的设计在单片机应用系统工作时，除了进入系统正常的初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需要按复位键以重新启动。所以，系统的复位电路必须准确、可靠地工作。另外，单片机的复位状态与应用系统的复位状态又是密切相关的，因此，必须熟悉单片机的复位状态。一、复位单片机的复位都是靠外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RST引脚上出现24个时钟振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机便实现初始化状态复位。为了保证应用系统可靠地复位，在设计复位电路时，通常使RST引脚保持10ms以上的高电平。只要RST保持高电平，则MCS-51单片机就循环复位。单片机的复位状态要注意以下几点： 复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把 PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行。 复位操作除了把PC初始化为0000H之外，还对一些特殊功能寄存器（专用寄存器）有影响，它们的复位状态见表44。表44单片机的复位状态专用寄存器复位状态专用寄存器复位状态PC0000HTMOD00HACC00HTCON00HB00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR000H0TH100HP0P3FFHSCON00HIP000000BSBUF不定IE0000000BPCON00000B 复位操作还对单片机的个别引脚信号有影响，例如把 ALE和PSEN信号变为无效状态，即ALE=0,PSEN=1。但复位不影响单片机内部的 RAM 状态。二、复位电路从以上的叙述中，我们已经清楚复位电路的设计原理：在单片机的 RST引脚上出现24个时钟振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平（为了保证应用系统可靠地复位，通常使 RST引脚保持10ms以上的高电平）。根据这个原则，采用的电路是： 按键电平复位 ，如图323所示，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的。 图323 复位电路4.4.4 时钟电路的设计一、时钟信号的产生XTAL1（19脚）是按外部晶体管的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。输出端为引脚XTAL2，在芯片的外部通过这两个引脚接晶体震荡器和微调电容，形成反馈电路，构成一个稳定的自激震荡器。如图323所示。我们可以用示波器测出XTAL2上的波形。电路中的C1和C2一般取30PF 左右而晶体震荡器的频率范围通常是1.212 MHZ，晶体震荡器的频率越高，振荡频率就越高。振荡电路产生的振荡脉冲并不是时钟信号，而是经过二分频后才作为系统达到时钟信号。如图所示。在二分频的基础上再三分频产生 ALE信号在二分频的基础上再六分频得到机器周期信号。本次设计中我们采用了6 MHZ的晶体震荡器。 4.5人机界面设计LED数码显示器的接口电路实际使用的LED数码显示器位数较多,为了简化线路、降低成本，大多采用以软件为主的接口方法。对于多位LED数码显示器，通常采用动态扫描显示方法，即逐个地循环地点亮各位显示器。这样虽然在任一时刻只有1位显示器被点亮，但是由于人眼具有视觉残留效应，看起来与全部显示器持续点亮的效果基本一样（在亮度上要有差别）。为了实现LED显示器的动态扫描显示，除了要给显示器提供显示段玛之外，还要对显示器进行位的控制，即通常所说的“位控”。因此对于多位LED数码显示器的接口电路来说，需要有两个输出口，其中一个用于输出显示段码；另一个用于输出位控信号，“位控”实际上就是对LED显示器的公共端进行控制，位控信号的数目与显示器的位数相同。图325 6位LED数码显示器接口的电路图325是使用8155作为6位LED数码显示器接口的电路，其中8155的A口为输出口（段控口），用以输出8位显示段码（包括小数点）。考虑到LED显示器的段电流为8mA左右，不能用8155的A口直接驱动，因此要加1级电流驱动。电流驱动即可以用反相的，也可以用相同的。反相电流驱动器经常使用7406；同相电流驱动器则采用7407或74LS244。（注意：使用OC门7406或7407时要加上拉电阻）C口作为输出口（位控口），以PC0PC5输出位控信号。由于位控信号控制的是LED显示器的公共端，驱动电流较大，8段全亮时需要4060mA。因此必须在C口与LED的位控线之间增加电流驱动器以提高驱动能力，常用的有SN75452（反相）、7406（反相）或7407（同相）等。3.10.2 键盘接口电路对于8751或8051型单片机来说，如果不再外扩程序存储器的话，则可以利用P0P2口中的任意两个口构成多打8*8的键盘，其中1个作为输出口，1个作为输入口，既可以采用扫描法，也可以采用线反转法。如果单片机本身的口线已被占用的话，则可以通过外扩I/O接口芯片来构成键盘借口电路，较常用的是8155、8255A等接口芯片，图326是采用8155接口芯片构成2*6键盘的接口电路，其中B口为输入，作为行线；C口为输出，作为列线。图326 采用8155接口芯片构成2*6键盘的接口电路 在本次的毕业设计中我们的显示与键盘的设计如图327。其中显示器5个 按键10个。显示器可显示通道、温度、升降温速率、恒温时间这几项功能。10个按键盘分别为SET：恒温设置键；SETUP：升温速率设置键；SETDN；降温速率设置键；SETTM：恒温时设置键盘；CHN：通道选择键；SUM：增一键；RL：右移键，ENTER：回车键盘；DTS：显示键。4.6 DAC7521数模转换接口 数模转换电路的主要任务是:将模糊自整定PID控制器输出的数字量转换成可控硅过零触发电路所需的模拟控制量。本系统采用的触发芯片TL494的触发电压需调至010 V，移相范围0170，故每度所需的移相电压 （3-3）控制0.1所需移相电压增量为5.882 mV。这里采用12位DAC7521作为数模转换器，其满度输出10 V，输出电流经运放OP07变成电压，分辨率为 （3-4）每个量化单位可控制的移相角设为x，则0.10/5.882= x/2.44，即 （3-5）可见控制器的控制平滑度和精度，都有较大的余量。D/A转换器的接口逻辑如图328所示。 图328 数模转换接口电路DAC7521从8031的8位数据线上获取12位的数据必须分两次进行。为了防止D/A转换书输出会有“毛刺”现象，这里采用了两级缓冲器结构。即8031先把低8位送入第一级缓冲器，然后再送高4位数据时，同时选通第二级的两片74LS373构成的第一级缓冲器，使12位数据同时出现在DAC7521的数据输出线上，进行D/A转换。D/A输出的电流经OP07反相后变为010 V的电压信号。4.7 隔离放大器的设计电子电路抗干扰设计的有效方法是利用光电隔离。但是，由于光电隔离器件的电流传输系数是非线性的，直接用来传输模拟量时，非线性失真较大、精度差，我们利用光电耦合器件与运算放大器结合设计一个线性度较好的模拟量光隔离放大器电路如图329所示。图329 光电隔离放大器 其中，G1, G2是两个性能、规格相同(同一封装)的光电耦合器，G1,G2的初级串连，并用同一偏置电流I1激励，设G和G:的电流传输系数分别为a2和a2，则 ， （3-6） 则集成运放A4具有理想性能，则 （3-7）而输出电压U0为 （3-8）因此，电路的电压增益AV可由下式确定 （3-9）将式（3-4）和（3-5）代入上式，则 （3-10） 山于GI、G:是同性能、同型号、同封装的光电耦合器（MOC8111）,因此G1、G2的电流传输系数a1和a2可看作是相等的，所以光耦合放大器的电压增益为 （3-11） 由此可知，如图所示的光耦放大器增益与G1, G2的电流传输系数a1和a2无关。实际上是利用G, G:电流传输系数的对称性补偿了它们之间的非线性。运放A5(uA741)接成跟随器形式，以提高电路的负载能力。运放A1连接反馈电容C，用来消除电路的自激振荡。由于光电耦合器初级、次级之间存在着延迟，使G1和G2组成的负反馈电路之间显得迟缓，容易引起电路C自激振荡，连接电容之后，保证了电路对瞬变信号的负反馈作用，提高了电路的稳定性。电容C的容量可根据电路的频率特性要求来确定，经实验和实际应用，电路的非线性误差小于0.2%较好地解决了模拟信号不共地传输的问题。4.8 单片机开关稳压电源设计单片机开关电源电路如图,指标如下: 输入:AC150270V.输出电压:DC5V20mV,03A,12V30mV,00.3A;各路电源电压调整率:10mV(150270V).各路负载电流调整率:20mV(空载到满载)。各路输出电压尖峰:20mV(满载)。开关频率:75kHz5%;电源效率:60%;温升:约30。 单片机开关电源电路原理图第五章 系统的软件设计5.1主要程序的框图开始5. 2系统运行主程序图5-1 系统运行主程序流程图系统运行主程序流程的设计思想为:首先要进行一系列的初始化工作，重置看门狗是为了在系统出现故障时，可在选定的超时周期之后，看门狗以复位信号做出响应，保证系统可靠工作。系统运行中要及时进行故障检测，防止电机空转造成电能的浪费以及电机过载时，损坏电机。出现故障时，及时送显，方便维修有不.J于系统正常工作状态的恢复。无故障情况下，测量当前的实际水压，并在系统机上显示压力值，有利于操作人员对系统工作情况的了解。本系统为恒压控制系统，要对当前的实际水压进行分析，并采取相应的措施对水压进行调整，使之保持在压力设定值附近，此工作由模糊控制器来做，软件上即为调用模糊控制子程序。 5.3故障检测子程序故障检测流程的基本思想为:为保障系统在正常情况下工作，必须及时检测。无水情况下，此系统无法工作，所以第一步检测是否无水。若满足有水，则检测各泵是否正常工作，且系统正常工作时，一泵首先投入使用，所以首先检测一泵依次类推检测各泵，若出现故障，则把此泵从电网切除进行维修，从而保证系统可靠地工作。 图5-2 故障检测流程图 图5-3 键盘处理流程图5.4键盘处理子程序本系统的键盘设计主要有设定参数菜单键、设定值增加键、设定值减少键、水泵上作方式键。此程序流程的思想为：当需要对某设定参数调整时，通过设定参数菜单键来选择要调整的系统参数；然后利用增加键和减少键对参数进行调整，调整参数确定后系统会自动保存。当需要手动调整水泵的上作方式时。可使用水泵上作方式键。水泵的工作方式有以下几种：一台上作、一台备用，两台交替使用，两台同时上作。键盘处理子程序流程图如图。5.4.1按键连击的处理连击是指操作者按下某一键但没有释放该键，则该键对应的功能将反复被执行，好像操作者在连续操作该键一样。由于单片机的速度较快，这种情况很容易发生。连击在很多情况下是不允许的，它使操作者很难准确地进行操作。解决连击的关键是一次按键只让它响应一次，该键不释放就不执行第二次。5.5压力测量子程序压力测量流程的基本思想为:此设计中，模数转换是通过比较器和数模转换器实现的，对应的软件采用逐次逼近法实现。同时考虑系统干扰，软件采用数字滤波，即进行十次模数转换，去除最大最小值再取平均值的方法，此平均值做为当前压力的数字量结果，另外考虑为了远程压力表的显示值与系统机显示值一致、要进行系数修正，输出数据为十进制，所以还要进行数据映射，把二进制数转换成十进制。图5-4 压力测量流程图 图5-5 水泵故障检测流程图5.6水泵故障检测子程序图5-5所画为一号泵故障检测流程图，二号泵，泵故障检测流程雷同，相应的故障标志位以及变频市电控制位有所变化。在此不一一画出。 5.7模糊控制子程序此程序流程的思想为:采样系统的输出，会得到当前的实际水压，此水压与压力设定值相减，可得到当前误差量，此误差量与前一误差量相减可得到误差的变化量，误差和误差的变化经过模糊量化，变成误差和误差的变化模糊子集中的基本论域中的值，即可查询模糊控制表，得到模糊控制量，此模糊控制量作为控制量模糊子集中的基本论域中的值，必须乘以比例因子变成实际控制量才能送给模数转换器去控制变频器，从而实现恒压供水，完成依次采样过程。 5.8 模数转换(A/D压力数据采集)子程序该程序用于把压力传感器送过来的模拟信号变化成数字信号。程序流程图如下： 图5-6 模糊控制流程图 图5-7 模数转化流程图结论与展望变频调速恒压供水是现代化城市和生活小区供水的发展方向，采用单片机控制的变频供水系统具有工作可靠、实现容易、价格低廉等特点，是较理想的控制器。本论文的研究主要完成了以下内容:通过对变频恒压供水控制系统的工作原理和控制原理的分析，用单片机语言C52结合硬件电路，设计出以AT89C52为核心的恒压供水控制器。并将模糊自整定PID算法应用到变频恒压供水控制器中，使得用户在使用时更加方便快捷。虽然研究工作取得了一些成果，但由于本人的时间和能力有限，所以目前还有很多不足之处，有待进一步的完善与发现。还可以进一步考虑将变频恒压供水用于船舶供水方面，由于在船舶系统中，使用环境较为恶劣，适当的保护和抗干扰措施是必不可少的。此外，本文设计的上位机监控界面图形比较单一，功能还有待于进一步的完善。 参考文献1蔡美琴等MCS-51系列单片机系统及其应用.高等教育出版社，2000.32龚时宏，离心泵高效降速范围的确定J灌溉排水，1989，83崔金贵，变频调速恒压供水系统在建筑给水应用的理论探讨J兰州铁道学院学报，2000，19(1)：84-88.4邬宽明.80c51系列微控制器系统原理、功能、集成与应用.北京航空航天大5全继萍陈玩丰大涌水厂给水泵房改造节能总结J城镇供水2002，6姜成国，冉树成，郑雪梅，孙斌模糊控制在水处理系统中的应用探讨J工业水处理，2000，20(10)：28307Math Works. MATLABTM, High-performance numeric computation and visualization software, Users guide, 19938龚剑，朱亮MATLAB5.X入门与提高M.北京：清华大学出版社，2000.39候北平，卢佩，付连昆自适应模糊PID控制器的设计及基于MATLAB的计算机仿真J天津轻工业学院学报，2001，4：3235 10康凤举主编，现代仿真技术与应用M北京：国防工业出版社，2001，911姜成国，冉树成，郑雪梅，孙斌模糊控制在水处理系统中的应用探讨J工业水处理，2000，20(10)：283012刘增良主编模糊技术于应用选编(1)(2)(3)M北京：北京航空航天大学出版社，1997，213胡包刚，应浩模糊PID控制技术研究发展回顾及其面临的若干重要问题J.自动化学报，2001，27(4)：56758414 韩安荣.通用变频器及其应用.北京:机械工业出版社，200015韩荣超 单片机自动控制变频恒压供水系统，广西土木建筑,2000,25(4) P190192 16赵晶，电路设计与制版Prote199高级应用，第1版，2000年，人民邮电出版社17 刘曙光等.模糊逻辑控制技术.第一版.北京:中国纺织出版利.2001:12214718 李明华，MCS-51单片机实用接口技术，第1版，1992，北京航空航天大学出版社19 Timer NE/SA/SE555/SE555C Product specification Philips Servmicon doctors Linear Products P34635220 赵全起，应用MC1413集成电路实现水塔自动供水CHINA WATER & WASTE WATER,1999(5) P363721胡汉才.单片机原理及其接口技术.第二版.北京:清华大学出版社.2004致 谢在大学学习三年里，是我受益最多，也是我感触最深的三年。首先要感谢的是我的班主任郑文老师和其他任课老师，在他们的关心和帮助下，我的学习和工作能力得到了很大的提高。同时我要感谢我的毕业设计指导老师黄云龙、朱秋琴，在专业课学习和毕业设计的过程中，黄老师、朱老师总是鼓励我既要努力打好基础，学好专业知识，又要大胆创新，勤于钻研；在学习上和生活上，给予我悉心的指导和无微不至的关怀。在我的论文撰写的过程中，黄老师也给予了细心的指导和修正。在本次设计过程中，廖东进老师、朱秋琴老师给了我很大的帮助，在此表示衷心的感谢！我要特别感谢我的父母，正是由于他们对我生活及学习上的鼓励和支持，我才能够取得今天的成绩。徐立、高静两位同学无论是在整个设计论文的写作当中都给予了我很多的帮助。在此对他们表示衷心的感谢！我在此还要感谢530的2位兄弟，他们不但在生活和学习上都给予我很大的帮助，也为我创造了一个良好的学习和生活环境。回顾这三年的学习和生活，收获很多。在此我要感谢所有关心和爱护我的人，今后我会继续努力，不辜负你们对我的期望！附录：一、 相关参数及部分电路图系统选用IS50-32-160离心式水泵，功率为30KW，n=2900r/min。小区用户流水量为4 m3/h10.5m3/h，供水压力要求0.3MPa（进）0.6MPa（出）。由叶轮相似原理得：n1=2846r/min、n2=2468r/min所以转速的调节范围2846 r/min2468 r/min=49.1Hz、=42.6Hz所以相对应的频率变化范围为42.6Hz49.1Hz调节频率6.5 Hz考虑自来水管道的实际压力（0.3MPa0.6 MPa）测量范围等，我们选用了CYGO1型压力传感器作为压力的检测采集元件。该型号压力传感器的性能参数如下：供电电源：恒流612mA DC恒压1012 V DC量程：01Mpa工作温度：-3580摄氏度输入电阻/输出电阻：120020%欧姆零点输出：=10mV DC满量程输出：10020%Mv非线性：=0.2%FS灵敏度：4.5mV/Kpa典型)零点漂移：=0.1mV/4h SPWM式VVVF变频器 初级控制原理电源指标如下：输入：AC380V10%；输出：DC5V1% 3A，+12V1%0.3A,电源电压调整率：小于1%；负载电流调整率：小于1%(空载到满载)；输出电压尖峰：小于50mV。稳压控制方式采用初级控制方式与输出光电隔离反馈方式结合,使系统既有良好的响应速度,又有高的稳压精度。变压器主要数据为:初级:0.31mm,114匝；次级：5V,0.67mm,3匝,3股并绕。12V,0.41mm,8匝。反馈绕组:0.31mm,7匝,双股并绕。二、程序清单1、按键子程序 MOV IE,#0H；关中断 CLR F0；F0=0为类型1键盘；F0=1为类型2键盘 MOV R0, #0H MOV R1, #30H；置缓冲区放数指针起始值 MOV R2, #0H MOV R3, #0H MOV R4, #0H MOV R5, #0H MOV R6, #0H MOV R7,#2FH；置缓冲区取数指针起始值 MOV B, #0H MOV TCON,#0H；置INT0为电平触发方式 KEYINT:；主中断服务程序 MOV IE,#0H；关中断 MOV A,R7；取数指针放到A XRL A,R1；与放数指针比较 JZ KL4；放数指针=取数指针则退出 INC R0；脉冲计数 KL1: JNB P3.2,KL1；等待时钟脉冲为“1” CJNE R0,#01H,K12；首次收到脉冲则判断键盘类型 MOV C, P1.0 KL2:JB F0,KL3 ；根据F0的值转不同服务程序 MOV F0,C ；保存键盘类型 MOV C,P1.0；采用数据 LCALL INTB；类型2键盘中断服务程序 MOV IE,#81H；开中断 RETI KL3: MOV C,P1.0；采样数据 LCALL INTA；类型1键盘中断服务程序 KL4: MOV IE,#81H；开中断 RETI 2、 主程序初始化： ORG
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