论文总字数：28092字

摘 要

如今，流量测试装置已是国民生产生活过程中必不可少的装置之一，不论是生活用水、农业灌溉、工业生产、能源计量还是医疗监测，流量测试装置都发挥了巨大的作用。

在我们的生产生活中最近常被人们选择用来测量流量的仪表可分容积式、速度式、节流式、差压式。而作者在文中，选择使用的则是涡轮流量计，这种流量测量装置具有速度流量计的主要特点，方便与单片机搭配使用，集成度高并且测量误差不大。

涡轮流量传感器具有尺寸不大、不模糊、屏幕上的数字易读、可靠、外界环境不易影响它、精度高等优点。

本文所设计系统的主要围绕AT89C52单片机，就利用涡轮流传感器测试流量的原理，通过keil软件编程和Proteus硬件仿真实现对液体的流量和液体的流速的实时检测，它的主要原理是由AT89C52单片机接收涡轮流量传感器的转速数据，通过涡轮传感器仪表系数的相关计算得到相应的流速和流量数据。

关键词：流量测量；单片机；AT89S52;涡轮流量传感器；LCD液晶显示电路

Design of Liquid Flow Measurement Facility Based on MCU

Abstract

Nowadays，flow testing device has become one of the important devices in the process of national production and life, flow testing device plays a role in domestic water, agricultural irrigation, industrial production, energy measurement or medical monitoring.

The common flowmeter is mainly divided into volumetric flowmeter, speed flowmeter, throttle flowmeter and other differential pressure flowmeter. The turbine flowmeter which belongs to the speed flowmeter was used in this design.

The turbine flow sensor has the advantages of small size, light weight, intuitive display and reading, clear, high reliability, not affected by external power supply, high precision and so on.

The system designed in this paper mainly revolves around the AT89C52 single-chip microcomputer, which uses the principle of the turbine flow sensor to test the flow rate, and realizes the real-time detection of the liquid flow rate and the cumulative flow through Keil software programming and Proteus hardware simulation. Its main principle is that the AT89C52 single-chip microcomputer receives the speed data of the turbine flow sensor, and the cumulative flow and flow rate are obtained by calculating.

Keywords：flow measurement;MCU;AT89S52;turbine flow sensor;LCD 1602

目录

摘 要 …………………………………………………………………………………………………………I

Abstract………………………………………………………………………………………………………II

第一章 概述…………………………………………………………………………………………………1

1.1 流量测量的历史背景与意义………………………………………………………………………1

1.2 国内外研究现状……………………………………………………………………………………2

1.3 本设计的主要功能…………………………………………………………………………………3

第二章 系统与设计方案……………………………………………………………………………………4

2.1 涡轮流量传感器原理………………………………………………………………………………4

2.2 流量测量原理………………………………………………………………………………………6

2.3 单片机AT89S52简介………………………………………………………………………………6

2.4 设计方案介绍………………………………………………………………………………………9

2.5 本章小结……………………………………………………………………………………………9

第三章 系统硬件电路的设计 ……………………………………………………………………………10

3.1 Protel软件介绍…………………………………………………………………………………10

3.2 硬件电路的总体设计 ……………………………………………………………………………10

3.3 单片机最小系统 …………………………………………………………………………………11

3.3.1 AT89S52单片机 …………………………………………………………………………11

3.3.2 时钟电路 …………………………………………………………………………………11

3.3.3 复位电路 …………………………………………………………………………………12

3.4 按键电路 …………………………………………………………………………………………12

3.5 报警电路 …………………………………………………………………………………………13

3.5.1 蜂鸣器报警电路 …………………………………………………………………………13

3.5.2 LED红灯报警电路 ………………………………………………………………………13

3.6 涡轮流量传感器模拟电路 ………………………………………………………………………13

3.7 LCD液晶显示电路 ………………………………………………………………………………14

3.8 第三章小结 ………………………………………………………………………………………15

第四章 软件设计…………………………………………………………………………………………16

4.1 Keil软件介绍……………………………………………………………………………………16

4.2 程序设计流程 ……………………………………………………………………………………16

4.3 子程序LCD液晶显示模块 ………………………………………………………………………16

4.3.1 LCD检查忙标志函数 ……………………………………………………………………16

4.3.2 LCD写命令 ………………………………………………………………………………17

4.3.3 LCD写数据 ………………………………………………………………………………17

4.3.4 LCD液晶显示模块的初始化 ……………………………………………………………17

4.4 子程序其他模块 …………………………………………………………………………………17

4.4.1 延时函数 …………………………………………………………………………………17

4.4.2 中断函数 …………………………………………………………………………………18

4.4.3 计时器函数 ………………………………………………………………………………18

4.4.4 数组指针函数 ……………………………………………………………………………18

4.5 本章小结 …………………………………………………………………………………………29

第五章 调试及仿真 ………………………………………………………………………………………20

5.1 Proteus软件介绍 ………………………………………………………………………………20

5.2 实验结论及说明 …………………………………………………………………………………20

5.3 模拟传感器模块的说明 …………………………………………………………………………23

5.4 本章小结 …………………………………………………………………………………………25

第六章 总结与展望 ………………………………………………………………………………………25

6.2 总结 ………………………………………………………………………………………………25

6.3 展望 ………………………………………………………………………………………………25

参考文献（Reference） …………………………………………………………………………………27

致谢 …………………………………………………………………………………………………………28

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