城市供水管網(wǎng)檢測及閥門智能控制系統(tǒng)的設(shè)計
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3 閥門智能控制系統(tǒng)
閥門智能控制系統(tǒng)可獨立地對傳遞來的管網(wǎng)參數(shù)信號進行處理，根據(jù)處理后的結(jié)果向閥門電動執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出執(zhí)行信號，還可以把參數(shù)上傳到管網(wǎng)監(jiān)測中心。閥門智能控制系統(tǒng)可由計算機系統(tǒng)、單片微型機系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)等來實現(xiàn)。本文以單片機為控制核心并給出了針對某一測量點的設(shè)計方案。
3．1 硬件設(shè)計
閥門智能控制系統(tǒng)主要包括主控制器CPU、A／D、D／A、8255A、6264SRAM、按鍵輸入電路、LED顯示電路、報警電路、時鐘和復(fù)位電路，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/163482.htm
系統(tǒng)以AT89C52單片機為核心，配合相應(yīng)的傳感器將檢測到的壓力、流量、流速、流向四路數(shù)據(jù)經(jīng)變送器處理后，轉(zhuǎn)換成0～5 V標(biāo)準(zhǔn)信號，送ADC0809芯片進行A／D轉(zhuǎn)換，單片機每隔500 ms循環(huán)采樣一次，采樣5次后進行中值濾波，經(jīng)數(shù)據(jù)變換后，在LED上顯示各參數(shù)的實際值(工程量)，并將信息發(fā)送到管網(wǎng)監(jiān)測中心。同時檢測值與給定值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸出控制電壓，驅(qū)動閥門電動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)對閥門的自動調(diào)節(jié)。
為了增加系統(tǒng)的靈活性，設(shè)計了一個4×4的矩陣式鍵盤。鍵碼0～9為輸入的數(shù)字量，按“A”鍵，顯示壓力；按“B”鍵，顯示流量；按“C”鍵，顯示流速；按“D”鍵，顯示流向；按“E”鍵，撤銷報警；按“F”鍵，投入報警。
3．2 軟件設(shè)計
系統(tǒng)應(yīng)用程序由主程序及中斷服務(wù)程序兩大部分組成。
3．2．1 主程序
主程序程序框圖如圖4所示。包括三個主要環(huán)節(jié)：一是實現(xiàn)各種初始化，包括設(shè)置堆棧指針、8255A芯片初始化、定時器／計數(shù)器0初始化、以及開中斷、定時器／計數(shù)器啟動等。二是實現(xiàn)顯示(按照人機對話功能顯示各種不同參數(shù))。三是不斷進行鍵盤掃描，判斷是否有鍵按下，若無鍵按下，則返回顯示；如有鍵按下，則根據(jù)所按鍵實現(xiàn)相應(yīng)的人機對話功能。
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