【正文】 ........................................... 3 虛擬儀器相關(guān)介紹 .......................................................................................... 3 虛擬儀器優(yōu)勢(shì) ................................................................................................. 3 虛擬儀器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................................................................... 4 第 3 章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .................................................................................................. 5 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) ................................................................................................ 5 單片機(jī)處理器的選擇 ...................................................................................... 5 水流量測(cè)量方案選擇 ............................................................................................ 6 上位機(jī)方案 ........................................................................................................... 6 上下位機(jī)簡(jiǎn)單說明 .......................................................................................... 6 虛擬儀器軟件選擇 .......................................................................................... 7 無線通信模塊方案選擇 ......................................................................................... 7 無線傳輸技術(shù) ................................................................................................. 8 多通道微功率嵌入式無線數(shù)傳模塊 ...................................................... 8 第 4 章 硬件介紹與設(shè)計(jì) .............................................................................................. 9 80C51 單片機(jī) ......................................................................................................... 9 80C51 單片機(jī)的基本組成 ................................................................................ 9 80C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ..........................................................................................10 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ............................................................................................... 11 引腳功能 ........................................................................................................ 11 進(jìn)水電磁閥 ..........................................................................................................12 流量 傳感器 ...........................................................................................................13 電路圖設(shè)計(jì) ...........................................................................................................16 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 VII 頁 第 5 章 軟件介紹與設(shè)計(jì) ............................................................................................ 16 LabWindows/CVI ..................................................................................................16 系統(tǒng)整體軟件結(jié)構(gòu) ...............................................................................................17 上位機(jī)控制系統(tǒng) ...................................................................................................17 流量計(jì)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì) ...................................................................................................17 第 6 章 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果 ................................................................................................ 19 系統(tǒng)調(diào)試 ..............................................................................................................19 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 21 致 謝 ..........................................................................................................................22 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................23 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁 第 1章 緒論 設(shè)計(jì)的背景及意義 流量是壓力、溫度、流量三大工業(yè)過程控制量之一，從對(duì)自來水、灌溉、污水處理到石油、天然氣、化工原料等流體的計(jì)量，流量計(jì)量直接關(guān)系到國計(jì)民生和國家利益。雖然以淡水資源總量 28000 億立方米，占全球水資源 6%名列世界第四。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來說，由于水資源相對(duì)其他資源的成本較為低廉，且生產(chǎn)者對(duì)水的使用控制并不嚴(yán)格，造成大量水資源的浪費(fèi)。 設(shè)計(jì)該 流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 的目的就是通過檢測(cè) 通過流量計(jì)中的水流大小 ， 與設(shè)定水流的流量大小進(jìn)行對(duì)比，起到對(duì)水流大小的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 。 徹底顛覆用戶無法根據(jù)自身需求調(diào)整儀器，而只能由生產(chǎn)廠家來定義其功能的傳統(tǒng)觀念。在信息化時(shí)代高速發(fā)展的今天，能通過現(xiàn)有設(shè)備做到最快的改進(jìn)和更新達(dá)到系統(tǒng)設(shè)備的再利用； 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁 節(jié)約時(shí)間，在驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用的兩個(gè)方面，通過高效的軟件構(gòu)架與計(jì)算機(jī)，儀器儀表和通信設(shè)備的最新技術(shù)結(jié)合，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行迅速、高效、實(shí)時(shí)的采集、分析與處理。強(qiáng)化了傳統(tǒng)儀器儀表的測(cè)量，甚至解決了傳統(tǒng)儀器無法實(shí)現(xiàn)的測(cè)量。 單片微控制器簡(jiǎn)稱單片機(jī)（ Microcontrollers） ，與包含中央處理器（ CUP）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM）、只讀儲(chǔ)存器（ ROM）和輸入輸出設(shè)備（ I/O 設(shè)備）的計(jì)算機(jī)一樣，通過采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)將具有數(shù)據(jù)處理功能的 CPU、具有儲(chǔ)存和讀取功能的 RAM 和 ROM、具有擴(kuò)展功能的多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí) /計(jì)數(shù)器等功能集成到一塊硅片上，因此單片機(jī)就是一個(gè)完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。相反， 51 系列單片機(jī)價(jià)格便宜又簡(jiǎn)單，而且對(duì)于本文設(shè)計(jì)系統(tǒng) 51 系列單片機(jī)功能足夠且開發(fā)較為簡(jiǎn)單，完全能夠滿足本設(shè)計(jì)所需要的控制要求。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，將霍爾流量計(jì)裝在進(jìn)水電磁閥的出水口，其作用為檢測(cè)使用水時(shí)水管中水流通過的速度，并將采集到的信息發(fā)送到 51 單片機(jī)中，單片機(jī)通過 與預(yù)設(shè)流量大小對(duì)比，判斷是否需要改變電磁閥狀態(tài)，同時(shí)傳送給上位機(jī)作監(jiān)控記錄。作為都是面向虛擬儀器技術(shù)的產(chǎn)品其區(qū)別如下： LabVIEW LabVIEW 是一種圖形化編程語言即 G 語言，用于快速創(chuàng)建靈活和可升級(jí)的測(cè)量、測(cè)試和控制應(yīng)用程序 [4]。 所以選擇 LabWindows/CVI 作為上位機(jī)的虛擬儀器軟件，其優(yōu)越的數(shù)據(jù)顯示、分析、存儲(chǔ)和控制功能以及良好的界面功能，能該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案變得更好。 藍(lán)牙傳輸：藍(lán)牙傳輸作為移動(dòng)設(shè)備例如手機(jī)之間的近距離無線通信手段，是一種全球開放性的通信協(xié)議，其短距離傳輸速度較快，但價(jià)格比較高。 APC230 多通道微功率嵌入式無線數(shù)傳模塊 APC230 模塊是高度集成半雙工微功