多功能智能水流量测控系统设计

发布时间：2023-04-16 15:03

　　随着智能硬件的发展和物联网的普及,越来越多的智能设备被设计出来并投入到各行各业中。智能设备远程无线实时监控使得人们可以随时随地的掌握需要的信息,自动化、智能化控制不但解放了人们的双手,还提高了生产效率。在管道流量计量方面,正在实现从传统的机械式水表到电子式水表和远程无线抄表发展。但是,目前市场上的大部分流量计量仪表,只能实现一些简单的功能,如只能显示瞬时速度、累积流量等少量信息。另外,控制流量计量仪表用水通常使用各种截断类阀门实现,这些阀门只能实现水流的通断,不能按照用水需求定量定速输出,也不能根据用户需要在指定时间段预约出水和关闭。本文设计多功能智能水流量测控系统用于满足目前市场上对流量测控的复杂需求。系统中使用霍尔流量传感器实时测量水流速度和体积,经校准后的流量传感器测试误差小于2%,实现了较高精度的流量测控。相较于普通电磁阀,系统中使用电动阀门调节水流速度,结合流量传感器实现了3秒内水流速度闭环控制和定速定量输出功能,速度平均误差小于2 mL/s。系统使用温敏电阻测量水流温度,其优点是对温度变化响应快。系统使用DHT11空气温湿度传感器,实现了环境中温度和湿度的监测。使用STM3...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本论文的结构安排
第二章 系统总体方案与硬件电路设计
    2.1 总体方案设计
    2.2 系统电源电路设计
    2.3 单片机最小系统设计
    2.4 系统各功能模块电路设计
        2.4.1 流量传感器及水流温度电路设计
        2.4.2 电动阀门驱动电路设计
        2.4.3 空气温湿度测量电路设计
        2.4.4 RTC电路设计
        2.4.5 LCD电路设计
        2.4.6 外部SRAM设计
        2.4.7 外部EEPROM、FLASH设计
        2.4.8 SD卡电路设计
        2.4.9 WiFi电路设计
        2.4.10 其他测试电路设计
    2.5 PCB设计实现
    2.6 本章小结
第三章 系统软件设计与实现
    3.1 系统开发环境搭建
        3.1.1 固件库移植
        3.1.2 uC/OS II操作系统移植
        3.1.3 STemWIN移植
        3.1.4 触摸屏移植
    3.2 主要传感器程序设计
        3.2.1 水流速度、流量程序设计
        3.2.2 水流温度测量程序设计
        3.2.3 电动阀门控制程序设计
        3.2.4 水流速度闭环程序设计
        3.2.5 空气温湿度传感器程序设计
        3.2.6 ESP8266 WiFi程序设计
    3.3 GUI界面程序设计
        3.3.1 主界面程序设计
        3.3.2 功能选择界面程序设计
        3.3.3 时间日期界面
        3.3.4 温度湿度界面
        3.3.5 水流信息界面
        3.3.6 定量输出
        3.3.7 预约控制
        3.3.8 系统设置
    3.4 本章小结
第四章 系统实测与应用
    4.1 水流传感器校准和测试
    4.2 水流速度闭环调试
    4.3 定量输出功能调试
    4.4 预约控制功能调试
    4.5 物联网功能调试
    4.6 扩展其他应用
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3791482