基于单片机的流量检测系统毕业设计论文Word文件下载.docx

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本科毕业设计（论文）任务书

2012届电气工程学院

电子信息工程专业

Ⅰ毕业设计（论文）题目

中文：

基于单片机的流量检测系统的设计

英文：

TheDesignofFlowDetectionSystemBasedOnMCU

Ⅱ原始资料

[1]谢维成、杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计[M].北京：

清华大学出版社，2006.

[2]梁国伟、蔡武昌.流量测量技术及仪表[M].北京：

机械工业出版社，2002.

[3]徐晓光、潘伟;

、徐康.基于单片机的涡轮流量检测仪设计[J].工业控制计算机，2008,08.

[4]魏颖.基于单片机的流量检测表设计[J].太原科技，2007,10.

[5]苏贝、周常柱、胡松.单片机在流量测量中的应用[J].微计算机信息杂志，2005,5.

[6]王玉巧、蔡晓艳.基于单片机的流量控制[J].科技信息，2010,9X.

Ⅲ毕业设计（论文）任务内容

1、课题研究的意义

流量的测量在工业领域具有广泛的应用，随着传感器技术，微电子技术、单片机技术的发展，为流量的精确测量提供了新的手段，对流量检测技术的研究具有现实意义。

对本课题的研究与设计，训练综合运用已学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作，掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测的能力。

2、本课题研究的主要内容：

　　由流量传感器采集流量信息，然后经过AD转换器将连续的模拟信号离散化后传给单片机。

单片机在系统软件的控制作用下，对输入的数据进行分析，向外部输出控制信号，实现LED显示。

LED数码管显示动态的流量，同时，若流量超过上下限范围，报警电路产生声光报警信号，提醒流量不在正常范围内，需采取相应控制。

系统软件主要包括主程序，显示程序等供主程序调用的子程序。

3、提交的成果：

（1）毕业设计（论文）正文；

（2）硬件电路图；

（3）程序源代码；

（4）一篇引用的外文文献及其译文；

（5）主要参考文献的题录及摘要。

指导教师（签字）

教研室主任（签字）

批准日期2012年01月0日

接受任务书日期2012年01月10日

完成日期2012年06月13日

接受任务书学生（签字）

基于单片机的流量检测系统的设计

摘要

工业生产中过程控制是流量测量与仪表应用的一大领域，流量与温度、压力和物位一起统称为过程控制中的四大参数，人们通过这些参数对生产过程进行监视与控制。

对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。

流量的检测和控制在化工、能源电力、冶金、石油等领域应用广泛。

在天然气工业蓬勃发展的现在，天然气的计量引起了人们的特别关注，因为在天然气的采集、处理、储存、运输和分配过程中，需要数以百万计的流量计，其中有些流量计涉及到的结算金额数字巨大，对测量和控制准确度和可靠性要求特别高。

流量计在现代农业、水利建设、生物工程、管道输送、航天航空、军事领域等也都有广泛的应用。

本文从经济实用的角度出发，采用美国Atmel公司的单片机AT89C51作为主控芯片与数据存储器单元，结合涡轮流量传感器，AD转换器，四位LED显示，声光报警器等，采用C语音编程，设计了一款可对流量进行实时检测，并具有上下限报警功能的涡轮流量计，可实现对管道内天然气的流量的实时检测。

本文详细论述了基于单片机的流量检测系统的设计方案，主要解决系统的总体设计，硬件电路的设计以及系统软件的设计。

关键词：

AT89C51；

ADC0809；

流量检测；

涡轮流量传感器

TheDesignofFlowDetectionSystemBasedonMCU

Abstract

Processcontrolisabigfieldoftheflowmeasurementandinstrumentationinindustrialproduction.Flowandtemperature,pressureandthinglocationaretogethercollectivelyreferredtothefourbigparametersoftheprocesscontrol.Throughtheseparameters,theproductionprocessaremonitoringandcontrolled.Theaccuratemeasurementandadjustmentforfluidflowareistoguaranteethesafeandeconomicoperation,improveproductqualityandreducethematerialconsumption,toimprovetheeconomicbenefit,andthescientificmanagementfoundationintheproductionprocess.Thedetectionandcontrolofflowiswidelyappliedinthechemical,electricalenergy,metallurgy,petroleumandotherfields.Asthegasindustryboomingnow,naturalgasmeasurementcausedthepeopleofparticularconcern.Becauseitneedsmillionsofflow-meterincollection,treatment,storage,transportationanddistributionprocessofnaturalgas,andsomeoftheseflowmeterrelatestothehugenumberofsettlementamount,themeasurementandcontrolaccuracyandreliabilityrequirementsareparticularlyhigh.Flow-meterhavealsobeenwidelyusedinmodernagricultureandwaterconservancyofflowconstruction,biologicalengineering,pipes,aerospace,militaryfield.

Thisarticleisfromtheeconomicalandpracticalpointofview,usingoftheUnitedStatesAtmelCorporationAT89C51microcontrollerasamasterchipandthedatamemoryunit,combinedwithVortexflowsensor,ADconverter,fourLEDdigitaldisplay,soundandlightalarmandsoon.DominatedbytheCprogramminglanguage,itdescribeadesignofaturbineflow-meterwhichhasareal-timedetectionofflowandthealarmfunction.Thisflowmetercanrealizethedetectionthenaturalgasinthepipeline.ThisarticlediscussestheofflowbasedonSCM,mainlytosolvethedesignofthewholesystem,thehardwarecircuitdesignandthedesignofthesystemsoftware.

Keywords：

AT89C51,；

ADC0809,；

FlowDetecting；

VortexFlowSensor

引言……………………………………………………………………………………………1

第1章绪论……………………………………………………………………………………2

1.1选题的背景和意义………………………………………………………………………2

1.2国内外研究现状及发展趋势……………………………………………………………2

1.3研究内容及需解决的问题………………………………………………………………3

第2章流量传感器……………………………………………………………………………4

2.1流量计分类及优缺点……………………………………………………………………4

2.2涡轮流量计的结构与原理………………………………………………………………5

2.3涡轮流量计的特点………………………………………………………………………6

第3章系统工作原理…………………………………………………………………………7

3.1总体设计…………………………………………………………………………………7

3.2工作原理…………………………………………………………………………………7

3.3元器件的选择……………………………………………………………………………7

3.3.1单片机……………………………………………………………………………7

3.3.2A/D转换器………………………………………………………………………10

3.3.3LED数码管……………………………………………………………………14

第4章系统硬件电路的设计………………………………………………………………16

4.1传感器的设计与信号的采集…………………………………………………………16

4.2放大电路的设计…………………………………………………………………………17

4.3单片机硬件电路及其外围电路的设计……………………………………………18

4.3.1系统时钟电路……………………………………………………………………18

4.3.2复位电路…………………………………………………………………………18

4.3.3单片机与A/D接口………………………………………………………………19

4.3.4单片机与LED显示的接口……………………………………………………20

4.3.5报警电路…………………………………………………………………………21

第5章系统软件设计………………………………………………………………………22

5.1单片机C语言特点………………………………………………………………………22

5.2主程序及流程图…………………………………………………………………………23

5.3A/D转换程序及流程图………………………………………………………………24

5.4显示程序及流程图……………………………………………………………………25

5.5报