基于单片机的冷热循环供水系统设计.pdf

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时间:2020-05-15

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1、科学发展种荸鸯财嚆基于单片机的冷热循环供水系统设计谭燕(重庆三峡职业学院重庆万卅1404155)摘要:本系统以STC89C52单片机为核心器件,集成信号采集系统、控制执行系统液晶显示系统和报警系统。利用相关传感器实现水塔水位检测、温度检测和流量检测;将传感器采集到的信号送到单片机中,由单片机进行数据分析和处理,再作出相应的加热控制、水泵的自动启停控制等;LCD12864液晶屏显示液位、温度和流量;同时还具有相应的过低警戒水位报警的系统要求。关键词:液位;流量;温度;单片机1.引言3.2.3霍尔流量计检测模块在冷热水供水过程中一要确保水位在允许的范围内浮动,采

2、用液位传霍尔流量计检测模块主要用来作水泵抽水管道的流量检测,采用霍尔感器监测水位变化,二要保证热水的温度处于恒温状态,采用温度传感器传感器作为检测装置,当管道内流量低于15L/m,自动停止水泵运行。单片监测热水实时温度,辅以管道内的流量监测,从而控制水泵,保证水位、温机将数据进行处理然后传输到LCD12864显示。度、流量等值在正常状态。3.2.4继电器驱动模块2.系统方案及功能要求继电器驱动模块主要完成水泵、电磁阀、加热棒的驱动。电磁阀和水泵本文以STC89C52单片机为核心器件完成三层水箱冷热循环供水系的额定电压DC24V,单片机工作电压DC5V,采用继

3、电器转换控制,控制电统的检测和控制,底层为蓄水箱,中层为冷水、热水两个水箱,顶层为抽水路简单可靠,5V供电,采用低电平触发:加热棒额定电压AC220V,采用固箱,各层水箱安装高、低两个红外液位传感器和进水、出水电磁阀,冷水箱态继电器直接驱动大电流负载。安装一个超声波液位传感器,热水箱安装一个DS18B20温度传感器,抽水3-2.5液晶显示模块管道安装一个霍尔流量计。本系统能实现水位检测、温度检测、流量检测,液晶显示模块主要完成实时冷水水位、流量、温度值的显示。本模块采并在LCD12864实时显示:以及过低水位报警、过低水位处理、以及自动加用LCD12864进

4、行显示。热的系统要求。4.系统软件设计3.系统硬件结构本系统的软件设计采用模块化结构,主要由超声波检测模块子程序、3.1系统设计框图DS18B20温度检测子程序、霍尔流量计检测子程序、继电器驱动子程序、液系统的总体框图主要由单片机最小系统、超声波检测模块、DS18B20晶显示子程序等组成。温度检测模块、霍尔流量计模块、红外液位检测模块、固态继电器驱动模块、蜂鸣器和指示灯驱动电路、直流继电器驱动电路和液晶显示电路组成。最小系统-_—_一同态继电器驱动模块超波榆测模块科+__一蜂鸟器、指示灯模块温度检测模块C+__一直流继电器驱动模块流鬃检测模块譬·__一液晶显

5、示模块红外液位榆测模块图3—1系统设计框图超声波检测模块将冷水实时液位值传送给单片机进行处理,用来控制冷水箱电磁阀的开闭;红外液位检测模块将各层液位状态传送给单片机处理,用来控制各电磁阀的开闭和水泵的启停;温度检测模块将热水箱实时温度值传送给单片机处理,用来控制加热棒的加热;流量检测模块将抽水管道中实时水流量大小值传送给单片机处理,用来控制水泵的启停和超限报警。电路设计框图如图3-1所示。3.2主要硬件模块设计3.2.1超声波检测模块超声波模块主要用来作冷水箱液位检测,采用HC—SR04超声波模块图4—1系统的软件流程图作为检测装置。本模块的TRIG端触发测

6、距,持续给出10“s的高电平信系统上电运行后,液晶模块显示各传感器检测的相应信息,同时根据号,模块自动发送8个40kHz的方波信号,并且自动检测是否有信号返回;各阈值启动各驱动模块。系统的软件流程图如图4—1所示。如有信号返回,通过ECHO输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声5.小结波从发射到返回的时间。利用公式:测试距离=f高电平时间声速(340m/s))在本设计电路完成后,实现了基于单片机STC89C52的冷热水循环供,2可以算出当前测试距离,从而得到实时液位高度。当当前测试距离>水系统。该系统能实现水塔的水位检测、温度检测、流量检测等;能提供自20

7、0mm,打开冷水进水阀门;当前测试距离<200ram,打开冷水放水阀门。单动供水、加热的控制;具有相关量的实时显示功能;还具有超低水位报警功片机将数据进行处理然后传输到LCD12864显示。能。■3.2.2DS18B20温度检测模块参考文献:温度检测模块主要用来作热水箱温度检测,采用防水型DS18B20数[1]HC—SR04超声波模块使用说明字温度传感器作为检测装置,它体积小、精度高并且抗干扰能力好。当热水作者简介:箱中温度低于30℃,自动驱动两个加热棒加热;当热水箱温度高于5O℃,谭燕(1983一),女,汉族,重庆万州人,讲师,研究方向:自动化控制技自动停

8、止加热。单片机将数据进行处理然后传输到LCD1286

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