毕业设计游泳池水温水位远程监控系统的设计学习教案

1、会计学1毕业设计游泳池水温水位远程监控毕业设计游泳池水温水位远程监控(jin kn)系统的设计系统的设计第一页，共20页。引 言v 系统设计(shj)内容1、为了能够对游泳池更好的进行(jnxng)远程监控2、为了使得(sh de)游泳者更安全，更舒适。3、研究温度、液位、无线等技术的集合，以便能够将这些技术应该在 其他的场合。v 系统研究目的及意义1、学习超声波传感器、温度传感器和无线射频传输模块的基础知识； 2、设计水温和水位远程监控系统。利用温度传感器测量水温，利用超声波传感器测量水位，测量得 到的信息通过无线模块发送到远程监控模块，远程监控的结果通过智能信息分析和处理，对游泳 池的水温

2、和水位进行控制，如果水位低就通过抽水模块进行抽水，补充水量，如果水温低，就通 过加热模块进行加热，水位和水温符合要求就停止加热。3、对系统进行调试。第1页/共20页第二页，共20页。v 作品(zupn)实物图系统主机(zhj)端与上位机端系统(xtng)从机端第2页/共20页第三页，共20页。开发平台(pngti)及技术系统设计系统设计Altium Designer 09用于硬件电路设计用于硬件电路设计Keil uvision4用于下位用于下位(xi wi)机软件设计机软件设计 visual c+用于上位用于上位(shn wi)机程序设计机程序设计 v 系统开发平台第3页/共20页第四页，共2

3、0页。v 系统主要(zhyo)涉及技术C语言语言C+技术技术(jsh)通信通信(tng xn)技术技术单片机技术单片机技术模电、电子电路模电、电子电路第4页/共20页第五页，共20页。系统(xtng)总体设计与实现v 系统(xtng)框架图第5页/共20页第六页，共20页。主机主机(zhj)端核端核心心STC12C5A60S2从机端核心从机端核心(hxn)STC12C5A60S2上位上位(shn wi)机核心机核心电脑电脑CPUv 系统核心处理器部分第6页/共20页第七页，共20页。v 系统数据采集(cij)部分温度采集：使用温度采集：使用DS18B20DS18B20温度传感温度传感器，可以进

4、行多点采集，本系统器，可以进行多点采集，本系统由于只是模拟系统，故只进行两由于只是模拟系统，故只进行两点的温度信息采集。点的温度信息采集。液位采集：液位采集采用超液位采集：液位采集采用超声波测量，通过测量超声波声波测量，通过测量超声波与水面的距离，进而求出液与水面的距离，进而求出液位距离位距离第7页/共20页第八页，共20页。v 系统(xtng)数据传输部分系统系统(xtng)从机从机部分部分(b fen)系统系统主机主机部分部分上位机部分NRF24L01无线模块RS232串口通信第8页/共20页第九页，共20页。v 系统数据显示(xinsh)部分LCD1602显示(xinsh)LCD1286

5、4显示(xinsh)MFC监控界面第9页/共20页第十页，共20页。v 系统控制部分(b fen)液位控制液位控制(kngzh)Control温度控制温度控制通过(tnggu)继电器控制小型抽水机进行液位的控制通过继电器继电器控制热得快进行温度的控制第10页/共20页第十一页，共20页。v 主要(zhyo)硬件部分(一) 主机(zhj)部分最小系统板部分1、主机部分P0口用于LCD12864的数据并行传输。2、P2.5P2.7用于控制液晶。3、P1.3P1.7用于无线模块NRF24L01。4、P3.0，P3.1通过(tnggu)MAX232与串口连接。5、P2.0P2.3用于控制按钮。6、RE

6、SET引脚用于按钮复位。7、XTAL1与XTAL2用于晶振电路，主机部分系统采用11.0592MHz晶振，系统不分频。第11页/共20页第十二页，共20页。(二) 数据(shj)采集部分1、DS18B20为单总线结构(jigu)，在数据脚接一个1K上拉电阻，以保证DQ在空闲的时候为高电平。2、超声波采集通过TX与RX引脚进行工作(gngzu)，TX自动发送8个40Khz的方波。RX引脚自动检测是否有信号返回。有则RX为低电平。第12页/共20页第十三页，共20页。(三) 无线通信部分(b fen)1、无线通信采用NRF24L01模块，该模块设置信道工作为2.4GHz，发射(fsh)速率为1MH

7、z。模块可以与单片机通过SPI口通信（硬件SPI或模拟SPI都可以）。第13页/共20页第十四页，共20页。(四) 数据显示(xinsh)部分1、本模块带有中文字库，内置8192个16*16点汉字。要想在制定位置显示指定数字或字符，只需要把显示位置设定好，然后写入要显示的数据即可。模块具有(jyu)串并口通讯方式选择，为液晶的第15引脚。本系统中该引脚接单片机P1.0引脚。（LCD12864液晶(yjng)）（LCD1602液晶）2、本模块能够同时显示16x02即32个字符，系统中第一行用于显示两个温度的数值，第二行用于显示液位的数值。第14页/共20页第十五页，共20页。（一）主机（一）主机

8、(zhj)部分流程图部分流程图1、主机部分用于系统协调及控制，因此系统上电后，首先提示用户输入预设值，方便系统运行后采集到的数据与之比较。当预设值设定好后，主机就进入发射接收循环。主机给从机发射T控制其采集数据。发射完成后判断KEY4是否长按，如果(rgu)有则重新设置预设值，如果(rgu)没有则进入等待接收模式，有数据则进行接收。接收完数据之后，对数据进行处理，显示，把处理的结果告知从机。H这表示加热，W则表示加水，C则表示停止加热，F则表示停止加水。v 软件设计部分(b fen)第15页/共20页第十六页，共20页。1、从机部分初始化以后，处于接收模式，等待主机发送的开始工作命令T，接收得

9、到的开始采集和水位信息，采集完成之后(zhhu)显示，并把数据发送给主机。然后从机有处于接收模式，判断控制的协议值，符合这进行相应的控制。系统中主机接收的RxBuf0为通知工作协议，RxBuf1为控制协议，有H，W，C，F四种指令。（二）从机部分（二）从机部分(b fen)流程图流程图第16页/共20页第十七页，共20页。上位机判断接收缓冲区是否有数据，如果有数据就把数据读出，并把数据转换成Cstring型变量，一边后面对数据进行显示(xinsh)、存储、绘制图形等（三）上位（三）上位(shn wi)机部分截图机部分截图第17页/共20页第十八页，共20页。总 结完成功能：本次毕业设计的系统能够比较顺利完成数据采集（温度和水位）、数据显示（LCD1602和LCD12864）、无线双机通信、数据处理、串口通信、上位机监控等任务，基本能够简