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电子商务网站建设实训 报告,电商网站的图片,如何开一家公司流程,杭州排名推广第一章 系统方案规划 本系统以 “恒压供水、节能降耗、稳定可靠” 为核心目标#xff0c;采用 “单片机 变频器 压力传感器” 架构#xff0c;实现高楼#xff08;6-18 层#xff09;供水压力的实时调节与多水泵协同控制#xff0c;核心控制单元选用 STM32F103C8T6 单片…第一章 系统方案规划本系统以 “恒压供水、节能降耗、稳定可靠” 为核心目标采用 “单片机 变频器 压力传感器” 架构实现高楼6-18 层供水压力的实时调节与多水泵协同控制核心控制单元选用 STM32F103C8T6 单片机具备高精度 ADC 与 PWM 输出能力支持多设备通信。系统整体划分为四大功能模块压力采集模块、变频驱动模块、水泵联动模块、人机交互与保护模块。压力采集模块通过扩散硅压力传感器MPX5100测量范围 0-1MPa采集管网压力精度 ±1%适配 0.3-0.6MPa 高楼供水压力需求变频驱动模块采用台达 VFD007M43B 变频器驱动 1.5kW 主水泵实现 0-50Hz 调速根据压力偏差动态调整转速水泵联动模块支持 1 主 2 备共 3 台水泵单片机根据压力与流量需求控制备泵启停低负载时单泵运行高负载时多泵并联人机交互模块通过 LCD12864 显示压力值、水泵状态搭配按键设定目标压力保护模块集成过压、欠压、水泵过载、缺水保护异常时立即停机报警。系统供电采用 380V 三相交流电驱动水泵与 220V 转 24V 直流电源为单片机、传感器供电适配居民楼、小型写字楼等场景。第二章 系统硬件设计硬件设计遵循 “抗干扰、高稳定性” 原则核心电路包括单片机最小系统、压力采集电路、变频通信电路、水泵驱动电路、保护电路。单片机最小系统以 STM32F103C8T6 为核心搭配 8MHz 晶振与复位电路通过 0.1μF 瓷片电容与 10μF 电解电容滤波减少变频器与电机的电磁干扰保证 ADC 采样误差 0.5%。压力采集电路中MPX5100 传感器模拟输出接 PA0将压力信号转换为 0-5V 电压经 LM358 运算放大器放大后接入单片机 ADC 模块电路中加入 RC 滤波网络10kΩ 电阻 100nF 电容避免管网压力波动导致的信号噪声传感器供电采用 5V 稳压电源确保输出线性度。变频通信电路中单片机通过 USART 接口PA9/PA10与变频器 RS485 通信传输目标频率与转速反馈数据波特率 9600bps响应时间 100ms同时单片机 PWM 输出口PB0可直接控制变频器启停作为应急控制通道。水泵驱动电路中3 台水泵分别经 3 路继电器SRD-24VDC-SL-C与单片机 IO 口PB1-PB3连接继电器控制端通过 ULN2003 驱动芯片放大电流防止 IO 口过载每路水泵电源端串联热过载继电器过载时触发单片机中断。保护电路中缺水检测通过红外液位传感器YF-S201接 PB4实现检测到水箱缺水时立即切断水泵电源过压保护通过单片机比较器PA1监测压力信号超过 0.7MPa 时触发报警。第三章 系统软件设计软件设计采用 “PID 闭环控制 多泵逻辑调度” 思想以 C 语言为开发语言在 Keil MDK 环境开发核心程序包括主程序、压力采集与 PID 运算程序、变频调速程序、水泵联动程序、保护程序。主程序采用状态机设计初始化外设ADC、USART、TIM、传感器与变频器后进入 “压力采集 - PID 计算 - 变频调节 - 水泵调度 - 状态更新” 循环周期 50ms确保实时性。压力采集与 PID 程序每 100ms 读取传感器数据转换为实际压力值如 0.45MPa与目标压力默认 0.5MPa计算偏差通过增量式 PID 算法比例系数 Kp2.5、积分系数 Ki0.8、微分系数 Kd0.3输出控制量换算为变频器目标频率如偏差 - 0.05MPa 时频率从 40Hz 降至 35Hz避免压力超调。变频调速程序通过 USART 向变频器发送频率指令同时接收变频器反馈的实际转速若转速与指令偏差 5%则修正输出低负载时压力 目标值 0.03MPa降低变频器频率至 30Hz 以下节能率达 20%-30%。水泵联动程序预设逻辑当变频器频率升至 50Hz 仍无法满足压力需求偏差 0.05MPa 持续 5 秒启动 1 台备泵压力仍不足时启动第 2 台备泵当压力 目标值 0.04MPa 持续 10 秒先停止备泵再降低主泵频率。保护程序实时监测压力过压 0.7MPa、欠压 0.2MPa、水泵电流通过 ACS712 电流传感器采集接 PA2、水箱液位超标时立即发送停机指令至变频器与继电器同时触发蜂鸣器PB5与 LED 报警PB6并在 LCD 显示故障类型如 “水泵过载”。第四章 系统测试与优化测试分为功能测试、恒压精度测试、节能测试环境为 12 层居民楼管网容积 5m³设计压力 0.5MPa工具包括高精度压力表精度 ±0.2%、功率计、示波器。功能测试中目标压力设为 0.5MPa打开多层用户水龙头模拟高负载系统 3 秒内启动备泵压力稳定在 0.48-0.52MPa关闭水龙头低负载5 秒内停止备泵主泵频率降至 25Hz压力无明显波动。恒压精度测试中24 小时内压力偏差 ±0.02MPa满足 GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》要求。节能测试对比传统恒速供水系统本系统日均耗电量降低 28%尤其在夜间低负载时段节能效果显著。优化针对测试问题针对压力超调初始超调 ±0.05MPa优化 PID 参数降低 Kp 至 2.0超调量降至 ±0.02MPa针对变频器启动冲击加入软启动程序频率从 10Hz 逐步升至目标值耗时 2 秒针对电磁干扰导致的通信丢包在 USART 通信中加入校验位通信成功率从 98% 提升至 99.9%。结语单片机在高楼恒压供水系统中的应用通过低成本架构与精准 PID 控制实现了供水压力的稳定调节与能耗降低适配中小规模高楼场景相比 PLC 方案成本降低 40% 以上。系统测试验证了其可靠性、恒压精度与节能性可有效解决传统供水 “压力不稳、能耗高” 问题。但系统仍存在不足无远程监控功能多泵联动逻辑需手动适配不同楼层。后续可加入 ESP8266 Wi-Fi 模块实现手机 APP 远程查看压力与故障引入楼层流量算法自动适配 6-18 层不同压力需求进一步提升智能化水平。文章底部可以获取博主的联系方式获取源码、查看详细的视频演示或者了解其他版本的信息。所有项目都经过了严格的测试和完善。对于本系统我们提供全方位的支持包括修改时间和标题以及完整的安装、部署、运行和调试服务确保系统能在你的电脑上顺利运行。