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摘　要

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4超声波测距模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程图

4.4 显示函数流程图

4.5 处理函数流程图

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 阈值设置

5.3 开关阀门测试

5.4 模式切换

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 阈值设置

6.3 开关阀门测试

6.4 模式切换

结  论

参考文献

致  谢

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

选题背景：

水资源是人类生存和发展的基础资源，而渠道系统作为水资源的重要传输和分配方式，其管理和控制对于农田灌溉、城市供水等方面至关重要。渠道闸门作为渠道中的控制装置，对水流量和水位的调节起着关键作用。传统的闸门控制方式通常是人工操作，效率低下且存在安全隐患。

基于单片机的渠道闸门启闭系统的研究与实现，能够弥补传统控制方式的不足，实现对渠道闸门的自动化控制，提高系统的智能化水平，提升运行效率和安全性。因此，此选题具有重要的实践意义和研究价值。

实际意义：

提高水资源利用效率：基于单片机的渠道闸门启闭系统能够根据不同的需求调节闸门的启闭程度，实现精准控制，帮助实现对水资源的有效利用。

提升管理效率：系统的自动化控制功能可减少人工操作，提高管理效率，缩短响应时间，避免人为失误，增强系统的稳定性和可靠性。

降低成本：自动化控制系统的运行成本相对较低，一次性投入较大，但长期来看，可大幅降低人力成本和维护费用，从而降低整体运营成本。

实现远程监控：基于单片机的系统具备远程监控功能，可通过互联网实时监测闸门的状态、数据等信息，为远程管理提供便利。

推动智能化发展：该系统的研究与实现进一步推动了智能化技术在水利工程领域的应用，为相关领域的智能化发展提供了有益探索。

总之，基于单片机的渠道闸门启闭系统的研究和应用具有重要的实际意义，有助于提高水资源利用效率、实现智能化管理、降低成本并推动智能化技术在水利工程领域的应用。这将对渠道管理和水资源利用方面带来积极的影响。

1.2 国内外研究现状

国内外研究现状：

国内研究现状：

在国内，针对基于单片机的渠道闸门启闭系统的研究已经取得了一定进展。许多学者和工程师致力于设计可靠、智能化的渠道闸门控制系统，提高水资源利用效率和管理水平。他们在硬件设计、软件编程、系统优化等方面进行了深入研究，取得了令人瞩目的成果。

国外研究现状：

国外关于基于单片机的渠道闸门启闭系统的研究也在不断进行。一些国外大学和研究机构致力于开发先进的自动化控制系统，以提高渠道管理的效率和可靠性。他们注重系统的智能化设计和远程监控功能，不断探索新的控制算法和技术，在系统性能和稳定性方面取得显著成果。

国内外比较：

国内外在基于单片机的渠道闸门启闭系统研究中存在一些共同点和差异。国内研究更加注重系统在实际工程中的应用和适用性，多从实用性出发，注重解决实际问题；国外研究更注重技术创新和系统性能优化，多从理论角度出发，注重系统在高端技术领域的应用。

总体而言，国内外关于基于单片机的渠道闸门启闭系统的研究均取得了一定的成果，各自具备独特的优势和特点。通过国内外研究成果的互相借鉴和交流，可以促进该领域的发展，推动智能化水资源管理技术的进步。

1.3 课题主要内容

本设计是基于单片机的渠道闸门启闭系统设计与实现，主要实现以下功能：

1、通过超声波模块检测水位，当水位过高，开启闸门（步进电机）和水泵（PWM控制）开启

2、通过水流量传感器检测水位

3、通过显示屏，可以显示当前水位，水流量，以及总排水量

4、可以通过按键设置水位阈值，也可以控制水流量