【導(dǎo)讀】本課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的高樓恒壓供水系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)根據(jù)目前單片。設(shè)計(jì)的高樓恒壓供水智能控制系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾。能力強(qiáng)、節(jié)能效率高等特點(diǎn)。欲穩(wěn)定水壓，需構(gòu)成一個(gè)壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)。該自動(dòng)控制系統(tǒng)通過安裝在水泵出口管上的遠(yuǎn)傳壓力變送傳感器，把出。出頻率，以調(diào)節(jié)電機(jī)水泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速，按實(shí)際用水量供水并使供水壓力恒定。片機(jī)控制變頻調(diào)速供水系統(tǒng)控制原理如圖1所示。根據(jù)不同場(chǎng)合、不同需要可以采取三臺(tái)水。換泵等多種工作方式。變水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水的目的。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，取得了良好的效果。完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。

　　

【正文】 j 次采樣的誤差值 ； T 為采樣周期。 實(shí)際應(yīng)用中 ，我們選擇增量式 PID 控制律，其控制算法表達(dá)式為 ：y(n)=y(n1)+ )(ny? (7) 其中 ??? ???? ，出現(xiàn)故障時(shí) ，正常情況時(shí)0 )1()()( nynyny 即 ????? ??????????，出現(xiàn)故障時(shí)，正常情況時(shí)0)]2()1(2)([)()]1()([)( p neneneTKTneKneneKny di 公式 (7)就是實(shí)際的計(jì)算機(jī) PID 調(diào)節(jié)算法。為了獲得良好的控制效果，上述三個(gè)系數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際的供水系統(tǒng)的不同情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 編程思路 根據(jù)以上硬件系統(tǒng)要求，系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)應(yīng)用程序由主程序、子程序模塊和中斷服務(wù)程序等組成 。系統(tǒng)應(yīng)用程序采用結(jié)構(gòu)化模塊設(shè)計(jì)，從功能上看，主要包括 ： 主程序、鍵盤掃描程序、顯示程序、報(bào)替程序、 PID 調(diào)節(jié)、水泵控制、故障檢測(cè)等。 主程序首先完成系統(tǒng)硬件的初始化任務(wù)，包括堆棧指針、特殊功能寄存器、擴(kuò)展接口 8155 及數(shù)據(jù)區(qū)和標(biāo)志位等的初始參數(shù)設(shè)置，然后調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序，將采樣獲得的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)或由鍵盤輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)制變換及標(biāo)度處理，最終環(huán)節(jié)調(diào)用顯示子程序供用戶觀察。 21 PID 調(diào)節(jié)模塊由 1 號(hào)定時(shí)器中斷進(jìn)入該模塊，單片機(jī)將設(shè)定值與采樣值進(jìn)行比較，完成 PID 運(yùn)算并將現(xiàn)行輸出值送到輸出寄存器，由 2 號(hào)定時(shí)器中斷時(shí)進(jìn)行 PWM 轉(zhuǎn)換，改變變頻器的輸出頻率，控制水泵轉(zhuǎn)速 。 報(bào)警 檢測(cè)模塊，完成管網(wǎng)壓力，水位和變頻器及水泵運(yùn)行故障的報(bào)替任務(wù) 。 水泵控制模塊 ： 水泵的控制有三種方式。方式 1： 系統(tǒng)僅使用一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，單片機(jī)檢測(cè)軟件定時(shí)器狀態(tài)，間隔 24 小時(shí)自動(dòng)進(jìn)行水泵切換 ； 方式 2：當(dāng)水泵運(yùn)行到 50 赫茲，而管網(wǎng)壓力還低于設(shè)定值，則 1 號(hào)泵降速， 2 號(hào)泵工頻啟動(dòng)，兩臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行。反之，則 1 號(hào)泵升速， 2 號(hào)泵停止運(yùn)行 ； 方式 3： 與方式 2 類似，區(qū)別是不直接工頻啟動(dòng) 2 號(hào)泵，而是 1 號(hào)泵投入工頻運(yùn)行，再軟啟動(dòng)2 號(hào)泵，電流沖擊小，可節(jié)省降壓?jiǎn)?dòng)器。 程序 流程圖 主程序流程如圖 9 所示， PID 控制算法的程序框圖如圖 10 所示 。 開 始系 統(tǒng) 初 始 化固 定 參 數(shù) 設(shè) 置可 變 參 數(shù) 設(shè) 置A / D 壓 力 數(shù) 據(jù) 采 集顯 示 P I D 計(jì) 算輸 出 各 種 控 制 信 號(hào)堆 電 器 控 制信 號(hào) 的 產(chǎn) 生延 時(shí)有 無 修 改 參 數(shù) 要求 ？YN 圖 9 主程序流程圖 22 開 始采 樣 r ( k ) 、 c （ k ）c ( k ) = r ( k ) e ( k )?)( ??ke)()()( kukukurrm?????)()( kukurm???)( ku?保存)1()()2()1(?????kekekeke返 回)]2()1(2)([)]1()([)(?????????kekekeKkekeKkudprm)()( kKkumr??YNP I D 控 制P D 控 制 圖 10 PID控制算法的程序流程圖 四、小結(jié) 學(xué)期 專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)，老師命題，學(xué)生可以選擇老師的題目也可以自己命題 。趣味性強(qiáng)，同時(shí)也可以學(xué)到很多東西。 我認(rèn)為，在這學(xué)期的 專業(yè)方向課程設(shè)計(jì) 中，在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不 僅 培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高 。這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí) 23 踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。 不管怎樣，這些都是一種鍛煉，一種知識(shí)的積累，能力的提高。完全可以把這個(gè)當(dāng)作基礎(chǔ)東西，只有掌握了這些最基礎(chǔ)的，才可以更進(jìn)一步，取得更好的成績(jī)。很少有人會(huì)一步登天吧。永不言棄才是最重要的。 而且，這對(duì)于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在 專業(yè)方向課程設(shè)計(jì) 結(jié) 束之后變的更加成熟。 因?yàn)橛捎跁r(shí)間的緊缺，并沒有做到最好，但是，最起碼我沒有放棄，它是我們的驕傲！相信以后我們會(huì)以更加積 。 極地態(tài)度對(duì)待我們的學(xué)習(xí)、對(duì)待我們的生活。我的激情永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束，相反，我們會(huì)更加努力，努力的去彌補(bǔ)自己的缺點(diǎn)，發(fā)展自己的優(yōu)點(diǎn)，去充實(shí)自己，只有在了解了自己的長短之后，我們會(huì)更加珍惜擁有的，更加努力的去完善它，增進(jìn)它。只有不斷的測(cè)試自己，挑戰(zhàn)自己，才能擁有更多的成功和快樂！快樂至上，享受過程，而不是結(jié)果！ 珍惜每一分一秒，學(xué)到最多的知識(shí)和方法，鍛煉自己的能力 ！ 五、參考文獻(xiàn) [1] 楊明發(fā) ，林榮文， PIC 單片機(jī)在自動(dòng)供水系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)，現(xiàn)代電子技術(shù)，2021， 1， . [2] 邱瑞生，楊濱，采用交流調(diào)壓調(diào)速的方法實(shí)現(xiàn)高樓供水，自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2021， 21(4)， . [3] 張春光，單片機(jī)控制的無塔供水系統(tǒng)閉，連云港化工高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2021， 14(3)， . [4] 汪吉鵬，微機(jī)原理與接口技術(shù)，高等教育出版社， 2021. [5] 周堅(jiān)，單片機(jī)輕松入門，北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. [6] 李廣弟，單片機(jī)基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. [7] 劉大茂，單片機(jī)原理及其應(yīng)用 [M]，上海交通大學(xué)出版社， 2021. [8] 朝青，單片機(jī)學(xué)習(xí)指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. [9] 石文華，單片機(jī)原理及應(yīng)用，中國電力出版社， 2021. 4N 25T R I G2OUT34C V O L T5T H O L D6D I S C H G781R E S E T V C CGNDU?555E A / V P31X119X218R E S E T9I N T 012I N T 113T014T115P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8P 39P 38P 37P 36P 35P 34P 33P 32P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28RD17WR16P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U1S T C 89C 52C2C3Y1+C1O P A M PO P T O I S O 1R8R1R7S2S11 16R 1A116R 2A116R 3A116R 4A116R 6A116R 5A116R 10A116R 9A116R 8A116R 7AV C CCS1I N +2I N 3GND4R E F5DO6C L K7V C C8A D C 0831L A M PC4V C CNOTV C CQ2Q3D1D2R2R5R4 R 14R6V C C231E L 2018231E L 2018231E L 2018V C CV C C+C7NOTC8+ C6R3+C5V C CV C CV C CV C CR L Y 1A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH1374L S 164A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH1374L S 164A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH1374L S 164A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L R9QE10QF11QG12QH1374L S 164abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9R9 R 10R 11R 12Q1R 13V C CV C C V C CV C C V C CVin1GND2Vout3V O L T R E G