智能水暖监测控制系统设计

摘要

暖气管道常年在腐蚀性环境中运行，内外部遭到不同程度腐蚀和锈蚀，导致管道抗压能力下降，容易造成大量漏水，从而影响用户生活环境的安全和采暖。本论文首次提出以单片机监测暖气管道内水流状态的变化进而做出报警判定，通过远程控制调节阀调节管道流量的设计，实现暖气漏水的实时监测和智能控制，能极大缩短用户控制漏水的反映时间，最大程度降低损失。论文主要从以下4个方面进行设计：
　　（1）本文分别采用超声波流量传感器、机械平衡装置和电容式压差传感器与STC12C5A60S2单片机相连，当发生较大漏水情况时能同时实现蜂鸣器报警和发送短信报警，用户可根据实际情况选择其中一种作为报警采集部件。超声波流量传感器采集进出管流量，输出模拟信号送入STC12C5A60S2单片机进行比对从而判定是否漏水；机械平衡装置连通进出暖气管道，管道压力变化较大时联动光电耦合隔离开关，使其触发低电平，单片机发出漏水报警信号指令；电容式压差传感器连通进出暖气管将压差信号送入单片机与设定值比较，判定是否漏水。
　　（2）在功能控制部分采用SIM900A_mini模块和HLK-RM04串口转Wi-Fi模块联用，模块与手机端调试完成后，使用户可以在户外和户内都能远程控制调节阀。SIM900A_mini模块能实现接收报警短信、调取温度传感器温度、开关调节阀门；依据Wi-Fi模块能实现读取温度值、开关和半开阀门。
　　（3）对系统电路进行设计，包括电源电路设计、流量传感器和电容压差传感器跟随电路设计、串口连接的GSM和Wi-Fi模块供电方式设计、电动调节阀控制电路设计和温度传感器电路设计等。本部分采取模块化的设计思路，方便用户接线安装和调试。
　　（4）对设计各部分动作程序进行编写，包括单片机主程序设计、报警采样部分程序设计、Wi-Fi通信模块程序设计、GSM模块的串口通信程序设计和温度采集程序程序设计等，详细说明了程序流程图和动作流程图。