摘 要当前中国的经济快速发展，人们的生活水平提高，落后的科技已经不能满足人们日益增长的需求，不断进步的科学技术能推倒社会的发展。我国是世界上水资源匮乏的国家之一，节约水资源是我国当前采取的措施之一。智能水表的应用对水资源的节约做出了不小的贡献，基于单片机的智能水表的应用也日益增加。课题“基于STM32的智能水表设计与实现”是在当前人们对水资源管理适用性下设计的。智能水表管理主要由单片机及其外围电路、水流量传感器、继电器、LCD1602液晶显示、按键、蜂鸣器及电源组成，实现实时流量监控报警。本设计不仅可以改善传统水表功能单一的缺点，测量精度更高，功能更强，可靠性更好。
目 录
一、引 言 1
（一）研究背景和意义 1
（二）发展趋势 1
（三）研究目的和意义 1
二 、系统硬件系统分析设计 3
（一）整体设计思路 3
（二）STM32单片机核心板 3
（三）LCD1602显示模块电路设计 4
（四）继电器 4
（五）蜂鸣器电路 5
（六）水流量传感器 6
三、 单片机系统软件设计 9
（一）软件调试 9
（二）主程序分析 9
（三）LCD液晶显示器程序分析 10
（四）按键程序分析 11
四 、实物安装与调试 13
硬件和系统功能调试 13
五 、总结 16
（一）工作总结 16
（二）未来展望 16
致 谢 18
参考文献 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 源代码 23
一、引 言
（一）研究背景和意义
人是生命之源，在人体所占比重高达70%，为人体内部正常活动提供保障。但是随着人类活动在世界范围内增长，水资源的匮乏也凸显出来。因为世界经济的发展，工厂数量也不断增加，工厂排放的未经处理污水，严重污染了淡水资源。最近日本计划将多年积攒下的核污水进行排放和 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
美国向海洋丢弃大量有毒化学品的报废桶。水资源的愈发紧缺让人们意识到节约用水的重要性，所以人们就不断创造各种发明以让人们节制用水。基于单片机的智能水表的设计与实现要可以解决这样的问题。而且智能水表的设备体积小，接入水管中对水质没有影响，价格亲民，只需像普通水表接入水管就可以使用了，适合在各种环境严峻等场合使用。因此基于单片机的智能水表的设计与实现的研究对用水量统计方式的改变具有极其重要的意义。
（二）发展趋势
现代社会的巨大变革和发展严重影响了我们的生活水平和生活节奏，经济、科技的发展带动了人文社会的进步和改变，同时，为了让生活更加的便捷，科技在我们日常生活中所占的比例愈来愈大，达到了井喷式的状态。在这个大背景下，科技的自动化、智能化、无人化成为了现代潮流，这在智能手机、智能音箱、智能家庭管家等都有相关体现和运用。在当今电子信息技术的快速发展，以及国家节水政策的推动，智能水表及其相关的电子仪表都将有智能化的一个发展方向。这不仅是国内的发展趋势，更是世界的潮流。而目前情况，电子仪表还存在许多关键问题没有解决。这些问题集中起来主要有设备昂贵，设备需要定期维护，存在漏电隐患。在生产力的不断发展下，智能水表也会愈加趋于完善。比如现在老式的水表本来是由机械装置来采集水流量数据的，那么会被现在先进的电子式的水表代替，随之是用电子设备来采集水流量数据。
总的说来，智能水表是一种更为先进的计水量仪表，推进水管理的现代化，需要智能水表在广阔范围内应用。在国内发展智能水表，会使中国在这方面在国际上实现弯道超车，在世界市场上成为强有力的竞争者。。
（三）研究目的和意义
传统的水表的设计与实现存在价格昂贵，体积巨大等一系列的特点，本文提出了一种基于单片机的智能水表的设计与实现系统。在基于单片机的智能水表的设计与实现系统中，使用意法半导体公司推出的STM32F103单片机作为核心，控制整个系统的运行逻辑。系统搭载了水流量传感器统计水流量。水流量传感器模块一款高性能的流量统计模块，广泛应用于气体和液体流量统计领域。用户可以通过设置水流量的限制，限制管道中的水流量。
基于单片机的智能水表的设计与实现系统中使用了LCD液晶模块进行信息展示，显示流过管道的流水量和限制的流水量。管理者可以通过按键设置限制的流水量。
在本系统中，我们研究了基于单片机的智能水表的设计与实现。整个系统具有较好的研究意义，同时具备较好的实用性，整个论文由渐入深的进行了介绍。
在基于单片机的智能水表的设计与实现系统中，文章的整体安排如下所列：
第1章引言，简要介绍了基于单片机的智能水表研究的背景和意义。在阅读大量文献后，对本课题有更加深入的了解，以及确定对本文的研究方向。
第2章为系统的硬件设计。整体框图以图形的方式对整个系统进行综合概述，这对于后面的硬件设计和软件设计都有重要的意义。通过第二章中的整体框图和确定方案进行硬件设计，本部分详细介绍了STM32F103C8T6单片机核心板、水流量传感器、继电器、LCD1602液晶显示、按键、蜂鸣器及电源等模块的线路连接，给出了各个部分的电路设计。为后面的软件设计提供了硬件支持。
第3章是介绍基于单片机的智能水表的设计与实现系统的软件设计。包括了系统调试的编译环境，主程序的流程图，子模块的流程图。
第4章是对单片机的智能水表的设计与实现系统的整体功能调试。通过前面的软硬件的基础，调试系统功能，对这个系统的整体功能和细节都予以调试，并记录调试过程出现的问题，并根据设计思路和硬件参考手册解决问题。对于整个系统的问题解决，需要清晰的系统思路，对整个系统有更加深入的了解。
第5章是总结与展望。本章对整个系统在设计中的问题总结和未来趋势的展望。总结的硬件选型，系统总体设计，软件设计，系统调试的系统设计思路，对日后工作和个人发展有着重要意义。在展望中，提出了对系统以后发展的方向和一些未解决的难点。整个总结和展望对本文的结束有重要作用。
二 系统硬件系统分析设计
（一）整体设计思路
智能停车场管理主要由STM32F103C8T6单片机核心板、水流量传感器、继电器、LCD1602液晶显示、按键、蜂鸣器等组成。如下图21为系统硬件框图。
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图21系统硬件框图
（二）STM32单片机

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