摘 要

Abstract..........................................................................................................................II

第1章 绪论..................................................................................................................1

1.1全自动控制装置的背景技术和原理..............................................................1

1.2 波动水流渗透全自动控制装置研究的意义与价值.....................................2

1.3 本文的主要内容.............................................................................................2

第2章 波动水流渗透全自动控制装置研究的具体流程 ........................................3

2.1 波动水流渗透全自动控制装置介绍.............................................................3

2.2 波动水流渗透全自动控制装置任务需求和操作.........................................5

2.3 波动水流渗透全自动控制装置模块组成.....................................................7

2.4 本章小结.........................................................................................................8

第3章 上位机设计.......................................................................................................9

3.1 开发程序LabVIEW软件介绍.......................................................................9

3.1.1 开发程序LabVIEW简介....................................................................9

3.1.2 开发程序LabVIEW的特点..............................................................10

3.1.3 开发程序LabVIEW的编程环境......................................................11

3.2 基于LabVIEW软件软件设计的波动水流渗透全自动控制装置.............12

3.2.1 LabVIEW的启动界面........................................................................12

3.2.2 LabVIEW的前面板............................................................................13

3.2.3 LabVIEW的程序框图........................................................................15

3.3 本章小结.......................................................................................................17

第4章 下位机设计...............................................................................,,,,,,,,,,,,,,,.......18

4.1 STM32F4微控制器介绍...............................................................................18

4.2 STM32F4微控制器总线架构.......................................................................20

4.3 程序下载.......................................................................................................21

4.4 本章小结.......................................................................................................21

第5章 通讯协议和编程代码.....................................................................................22

5.1 通讯协议（MODBUS通讯协议）..............................................................22

5.2 编程代码.......................................................................................................22

5.2.1 下位机的编程代码............................................................................22

5.2.2 串口通讯的编程代码........................................................................25

第6章 结论与展望....................................................................................................27

6.1 结论...............................................................................................................27

6.2 展望未来.......................................................................................................28

致谢..............................................................................................................................39

参考文献......................................................................................................................31

摘要

我国在利用自动化系统对多孔介质全区域渗流机制的渗透装置，用于研究多孔介质材料的渗流机制以及各渗流区域的划分与国际存在较大差距。在此实验过程中耗费大量水资源，并且需要人工不断的倒水测量流量，存在误差，且流量取的是一段时间内的平均值；实验过程中没有测量试样筒出水口和进水口的温度，求得的渗透系数没有进行温度校正；测量得到的只是筒壁上测压孔两点之间的压差。在此背景下，本课题拟在此基础上研究测量波动水流的渗透拖曳力系数的全自动控制装置。

此毕业设计项目波动水流渗透全自动控制装置的研究目的就是希望能够在没有人为因素直接参与的情况下，利用外加的控制器主板，给控制器主板用单片机和C语言进行程序编写，在通过控制器主板的通讯协议链接电脑，用电脑中的上位机给控制器主板下位机下达命令，控制驱动器、伺服电机、齿轮泵，即达到通过驱动器来控制电动机转速，根据电动机的转速带动齿轮泵的抽水量，依此不用人工操作来控制齿轮泵的抽水量。并且控制主板可以收集齿轮泵抽水量的信息来选择使用那一种电磁阀连接根据抽水量选取相对应的流量计[1]。并且控制器主板也可以测量出在主渗透装置中三个孔压传感器，分别为P1、P2、P3和主渗透装置出水口的水流量信息，把需要的信息反馈给电脑端，即上位机处，获得所需要的数据得到结果。