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　　1、基于单片机的变频供水系统设计摘 要本设计是在深入研究当前多种变频恒压供水方案的基础上，创造性地提出“定频副电机+变频主电机+低端 MCU”的低成本高效能变频恒压供水方案。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(PID)，使供水系统自动恒稳于设定的压力值。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 和 Proteus 等软件进行了高效率地设计实现和仿真验证。关键词：变频恒压，高效率，水泵转速, 变频器AbstractThis design is based on the in-depth st

　　5、复位电路 .53.3 晶振电路设计 .63.4 水管压力测量模块 .63.5 按键接口模块设计 .73.6 A/D 转换模块 .83.7 D/A 转换模块 .83.8 显示模块设计 .93.9 电机控制设计 .93.10 稳压电源模块 .103.11 特殊器件变频器介绍 .103.12 系统总图 .114 软件设计 .124.1 主程序流程图 .124.2 T0 中断服务程序 .124.3 PID 调节程序 .134.4 按键程序设计 .144.5 LED 动态显示程序模块的设计 .155 系统调试 .175.1 仿线 水管压力显示的仿线.1 研究背景随着高校的不断扩招和居住建筑的改造，不断增加，我国居民用水难问题越来越突出，尤其是高层建筑的居民，旧自来水压力问题，高层高层住宅水最普遍的水峰，经常用水难的问题，给生活带来极大的不便。这个问题在大城市用水中尤为突出。由于能源供应问题，改变以往的程序，改变供水能源浪费的问题，已经有国内外的许多研究关于水供应的压力，这主要是由两个种，一个是恒压供水控制器基于恒压供水通用变频器 PLC 加基于两逆变器具有其自身的特点，一种廉价、通用性强，操作简单，无需专业人员操作，而且价格高，对专业知识要求高，非专业人

　　7、员操作，而且具有很强的抗干扰能力，也在巨大的市场应用，但大部分的作品压供水系统的廉价和易操作的需要，本设计是基于单片机和通用变频器设计的恒压供水系统，并通过系统的优化来消除不利的系统是提高单片机系统的抗干扰能力，反映了它的多功能性易操作。1.2 设计目标该系统主要是基于单片机控制模块，通过对变频器输出频率的控制来调节水泵的转速，闭环管道压力调节，在设定压力值自动供水系统，实现恒压供水。也就是说，当用水量增加时，频率增加，水泵转速加快，供水量相应增加；耗水量下降，频率下降，泵转速减慢，供水量相应减少。无需由供水系统建造高水箱或水塔，水质无二次污染，是理想的现代化建筑给水方案。本设计的目的是完成系

　　8、统硬件电路的设计，并绘制相应的原理电路图。1.3 AT89C52 单片机的介绍控制电路的核心器件采用的是美国 Atmel 公司生产的 MCS-51 系列 AT89S52 单片机。AT89S52 单片机是一种低功耗、高性能的 CMOS8 位微控制器，在可编程 Flash 存储器可以存储 8K 的数据，并且采用的是 Atmel 公司最为先进的的高密度非易失存储器技术；单片机上 Flash 允许程序存储器不但允许在系统上编程，亦适于常规编程器；在芯片上，AT89S52 单片机拥有高性能的 8 位 CPU 和在系统上可编程的 Flash，使得AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解

　　9、决方案；价格低廉、性能1可靠、抗干扰能力强。因此广泛应用于工业控制和嵌入式系统中 4。引 脚 图 见 图 3-1。单 片 机 控 制 模 块 由 STC89C52RC 最 小 系 统 组 成 ， 该 系 统 包 括 三 个 部 分 。 第 一 部分 是 单 片 机 ， 该 部 分 是 中 国 系 统 的 核 心 部 分 ， 用 来 处 理 数 据 并 且 集 成 到 一 张 硅 片 上的 微 型 计 算 机 系 统 ； 第 二 部 分 是 晶 振 电 路 ， 该 电 路 的 作 用 是 为 系 统 提 供 基 本 的 时钟 信 号 ； 第 三 部 分 是 复 位 电 路 5。 该电路部分的作用

　　12、的输出和输入端口; P3 是一个 8 位的输入和输出端口与内部上拉电阻，需要注意其具有第二功能，如下表 1-1。表 1-1 P3 口的各管脚的所具有的第二功能21.4 Proteus 简介Proteus 在电路调试，整体效果的模拟是显而易见的，从电路的概念本质上完成产品的实现。近几年来，我国的变形已逐渐形成，尤其是高校。用户可以测试程序直接在 Proteus 软件仿真程序的基础上，功能强大，软件和硬件的供应链管理规划。在使用时，可以先根据原理图，在 protues 软件中绘画出同样的器件设备，并且线路连接完备，在此同时，加载 c 语言编译器已经生成好的 .hex 文件，来进行调试，当出现硬件问

　　13、题时，可以不断的修改，同时出现程序问题时，也可以通过程序编译器来进行修改程序。1.5 Keil C51 编译器介绍KEIL C51 的 C 标准的 Keil 编译器提供 8051 C51 单片机 C 语言的软件开发环境，同时保持了快速、高效的特点，编写的代码。C51 编译器的功能，让你更接近 CPU 等产品。C51 已经完全融入了 UVision 集成开发环境，包括编译器、汇编器、实时操作系统、调试。C51 编译器比较人性化，在设置好单片机的型号后，就可以对单片机进行软件调试，功能强大，是一款值得使用的 51 系列单片机编译器。32 总体方案设计该系统由变频器欧亚体育、控制器、传感器、主辅两泵电机和电

　　14、气控制设备集成而成，是一种自动频率控制和闭环控制功能的智能机电设备。同时，它还可以用来调节两个三相380 50Hz 和异步电动机的转速和闭环控制。该系统的示意图如图 2-2 所示。从图中我们可以看到，全自动恒压供水控制系统的基本控制策略是：电机的速度控制装置和供水控制器的控制系统，优化速度控制泵的运行，并调节泵的数量，水压力的闭环控制，达到稳定供水压力和在网络流量的变化节能的目的。4 位 LED 显示四位独立式键盘AT89C52变频器M2（工频）A/D 转换D/A 输出压力传感器M1（变频）图 2-1 的理框图压力传感器反馈电压信号（0-5V）的中央处理单元（MCU）是由闭环控制系统的PID

　　15、控制。其输出频率的大小由单片机控制电机的转速自动增加或降低；当驱动频率最大主电机变频运行，如压力达到设定压力值，固定频率的单片机自动启动辅助电机，以维持恒压供水。本实用新型不仅降低了电机的无功功率，而且提高了水泵的工作效率变频供水，节约了能源。本实用新型操作方便，无需手动调节进气门，启动噪音小，启动电流小，对电网影响较小。而且系统相对简单，而且系统价格相对便宜。3 硬件电路设计变频供水的控制系统是由单片机和外围硬件电路互相组合，来达到设计要求的。下面为本次设计中所用单片机及部分电路的简介。43.1 AT89C52 单片机AT89C52 是 一 款 低 电 压 ， 高 性 能 CMOS8 位 单 片 机

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