限值处理制的12位模数转换器，可采集11路信号，与单片机的连接仅占用4根口线。这种采样方式能够满足调节计算的要求，且硬件电路简单，采样速度要求不高，软件数据处理方便。键盘部分采用了两片8255接口芯片来扩展键盘、显示电路，可显示采集到的压力信号值和设定压力值，并且可以通过键盘在线修改设定压力值以及PID参数。显示部分则通过MAX7219来实现。MAX7219是MAXIM公司生产的一种串行输入/输出共阴极显示驱动器，它与CPU接口只需3根口线，节省了I/O端口资源。这里用两片MAX7219来驱动LED以显示数据。输出功能采用的SLE4520芯片是一种可编程三相PWM集成电路，与单片机配合使用能将3路8位数字转换成3路脉宽调制信号，形成三相SPWM波，可产生三相变频器所需的6路控制信号。运行时可通过软件来控制输出电压的频率。水泵的控制使用了1个S303ZL固态继电器。保护电路通常有变频器保护或异步电动机保护两种，该系统采用变频器保护电路，从而保护电机和变频器。
系统的软件设计软件采用模块化结构设计，各种功能都由相应的子程序来完成，通用性强。软件模块主要由模数转换子程序、数字滤波子程序、PID调节子程序、计算输出子程序、显示子程序等组成。这种设计方法给程序的调试带来了较大方便。主程序流程如示。
主程序流程框图单片机上电后首先执行的是初始化和自检，初始化包括标志位和变量的初始化、中断初始化、设置各接口芯片初始化，还包括各种程序模块的初始化等；然后，程序进入主循环，首先是数据采集和处理部分，如传感器采集的压力值在正常范围之内则首先进入的是显示子程序，显示包括采集的管网压力、给定压力以及PID系数等；接下来进入PID计算以及控制量计算部分。PID算法采用了一种智能变模态控制规律，根据系统偏差信号的大小、方向及变化趋势做出相应的决策，以选择适当的控制模式进行控制。参数整定简单、方便，具有良好的适应能力和极强的鲁棒性。送给SLE4520的数字脉冲也由软件产生，脉冲宽度为一个指令周期，脉冲的重复速率决定了开关频率的大小，把寄存器中存储的数据装入可预置状态的计数器，启动计数器减法计数器状态为零时，计数器停止工作，直到下一个脉冲到来<4>.
系统在农田灌溉中的应用山东省沂水县杜家庄村有村民500户多村民，种植蔬菜面积100hm2左右，传统灌溉方式利用河道水和地下水，依靠移动水泵，不仅受自然条件限制，而且浪费大量的人力和能源，破坏了自然环境。建成新的变频恒压灌溉系统之后，灌溉水管通到种植蔬菜的农户田头，一户一水表，用水计量收费。经过实验统计，传统的灌溉方式每公顷地一年的灌溉用水需要几千立方米，采用变频横压供水系统之后每公顷可节水270m3左右，用电量可节省30%.
结论变频器恒压供水系统已经在农田灌溉控制中获得了成功的应用，特别是现在“定单蔬菜”对蔬菜的外观、质量甚至每千克菜有多少棵都有要求，用这套系统浇水，能从浇水量、浇水速度等方面控制蔬菜等作物的长势，大大提高了农业生产的高标准化和自动化水平。
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