数显式流量调节装置

论文摘要

我国是一个严重缺水的国家, 农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素,节约用水日益显得重要和紧迫,目前市场上还没有将流量调节与流量数显合二为一的产品,虽然流量调节与流量数显有各自单独的设备, 但是他们不是成本高,就是调节与数显精度太高, 造成浪费,不利于推广使用。本课题的目的就是研发一种流量调节与数显为一体的、具有经济实用特点的节水装置-数显式流量调节装置。数显式流量调节装置包括流量调控单元和流量显示单元两部分。流量调控单元有主阀、导阀控制系统,侧压管等组成,利用管中压力梯度的变化,驱动膜片传动机构来操纵主阀的阀板开度,使预定的流量保持不变。流量显示单元由靶式杠杆、力转换电桥,信号处理及显示等单元组成。利用靶板节流原理,将流量转换为电信号,送入PICl6F877 单片机进行处理显示。数显式流量调节装置一改以往通过比较采集值与设定值,以反馈回路的形式调控流量的模式,采用自力式流量调节原理,不需要电源驱动,降低了能耗。并且由于PIC16F877 单片机集成有A/D 转换模块、并且具有较大的驱动能力,省去了采样保持、A/D 模数转换、显示译码、显示驱动等外围电路,因此,在降低成本的同时,减少了体积,便于生产维护。总之,本装置从生产实际出发,兼顾制造与使用维护两方面,具有成本低、功耗低、性能高的优点,具有很好的市场前景

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 课题来源及背景
• 1.1 课题来源及背景
• 1.2 国内外农业节水产品研究现况及发展趋势
• 1.2.1 国外农业节水产品研究概况及发展趋势
• 1.2.2 国内农业节水产品研究概况及发展趋势
• 1.3 论文的研究目标和意义
• 第二章 方案选择与论证
• 2.1 方案一-改变流体输送设备（水泵）的特性曲线
• 2.1.1 电气调速
• 2.1.2 机械变速
• 2.2 方案二-主副泵切换供水
• 2.2.1 系统工作原理
• 2.2.2 节水节能效果
• 2.3 方案三-改变管网特性曲线
• 2.4 方案选择
• 第三章 分析与计算
• 3.1 流量调控单元的分析计算
• 3.1.1 调控单元水流的连续性计算
• 3.1.2 调控单元水流的能量计算
• 3.2 调控单元的总体设计
• 3.3 流量显示单元的分析计算
• 3.3.1 流量检测单元的分析计算
• 第四章 硬件设计
• 4.1 选择PIC 系列单片机的原因
• 4.2 PIC16F877 单片机的硬件设计
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 PIC16F877 引脚功能设计
• 4.2.3 PIC16F877 单片机 A/D 转换模块设置
• 4.2.4 正常A/D 转换
• 4.2.5 睡眠A/D 转换
• 4.2.6 复位对 A/D 转换的影响
• 4.2.7 A/D 精度和误差
• 4.3 PIC16F877 的微控器看门狗电路设置
• 4.4 PIC16F877 微控器振荡电路的设置
• 4.5 PIC16F877 微控器的I/O 端口设置
• 4.5.1 端口 A（PORTA）和它的方向寄存器（TRISA）设置
• 4.5.2 端口B（PORTB）和它的方向寄存器（TRISB） 设置
• 4.5.3 端口D（PORTD）和它的方向寄存器（TRISD） 设置
• 4.6 显示电路的硬件设计
• 4.6.1 显示方案选择
• 4.6.2 显示接口方法
• 4.7 掉电保护设计
• 第五章 软件设计
• 5.1 主程序模块软件设计
• 5.2 A/D 转换的软件设计
• 5.3 A/D 数值处理软件设计
• 5.3.1 乘法的软件设计
• 5.3.2 除法的软件设计
• 5.3.3 开方的软件设计
• 5.4 二进制转换为BCD 码的软件设计
• 5.5 标度转换
• 5.6 动态显示的软件设计
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 问题与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录