毕业设计论文-mspf5438在恒压变频供水系统中的应用设计论文.docVIP

项目设计 主题：MSP430F5438单片机在自动恒压供水系统中的应用 完成时间： 2013.10.30 学生姓名： 刘天月 指导教师： 王庐山 【摘要】：在自来水供水系统中,恒压供水是系统设计时考虑的一个重要环节。本文通过MSP430系列单片机作为主控制器,组建并实现了恒压自动调节供水系统,给出了系统工作原理与结构图,阐述了各功能模块的主要功能。该系统的成功之处在自来水公司供水控制系统中有一定的使用与推广价值。Single chip microcomputer , form and realize the constant pressure automatically adjust the water supply system, gives the system working principle and structure, expounds the main functions of each function-module. The success of the system in tap water company water supply control system has a certain use and popularization value. 【 key words 】 : Constant pressure water supply, MSP430F5438 microcontroller, Tap water 一.引言 2 二.MSP430F5438单片机简介 2 三.自动恒压变频供水器设计 3 1.工作原理 3 2.单片机控制设计 4 2.1硬件设计 4 2.1.1 自动恒压供水系统结构框图 4 2.1.2 核心板电路分析 5 2.1.3 IPM变频驱动水泵电路分析 5 2.1.4 AD采集水压电路分析 5 2.1.5 压力及流量检测电路分析 6 2.2软件设计 6 2.2.1 主程序流程图 7 2.2.2 编程思想 7 四．结束语 7 五.附程序清单 8 引言 水是生命之源，人类生存和发展都离不开水。在通常的城市及乡镇供水中，基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵，产生压力使管网中的自来水流动，把供水管网中的自来水送给用户。但供水机泵供水的同时，也消耗大量的能量，如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时，降低能耗，将具有重要经济意义。我国供水机泵的特点是数量大、范围广、类型多，在工程规模上也有一定水平，但在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比，还有一定的差距。随着城市化建设规模的逐步扩大以及生活水平的不断提高,人们对自来水公司供水的可靠性要求越来越高,尤其是供水水压方面的要求,人们通常都希望水压能够稳定恒压。由于人工方法不够智能,很难做到实时性调节水压,因此,在现今的供水系统中,传统的人工调节阀门的方法MSP430系列单片机是美国德州仪器公司研发的一款16位超低功耗单片机[3],因为其具有精简指令集的混合信号处理器,所以称之为混合信号处理器。该系列单片机具有如下特点:处理能力强MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。运算速度快MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下，实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加运算）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如 FFT 等）。MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。?　　首先，MSP430 系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V 电压。因而可使其在1MHz 的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在165μA左右，RAM 保持模式下的最低功耗只有0.1μA。?　　其次，独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的时钟系统：基本时钟系统、锁频环（FLL 和FLL+）时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统。可以只使用一个晶体振荡器（32768Hz），也可以使用两个晶体振荡器。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。?　　由于系统运行时开启的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（AM）和五种低功耗模式（LPM0~LPM4）。在实时时钟模式下，可达2.5μA ，在RAM 保持模式下，