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水是人类生存的根本，目前人类生存所面临的三大环境问题中就包括水资源短缺，而水资源的短缺问题又被世界公认为是对人类生存影响因素最为严重的问题。目前全球人均水资源占有量为8000m³，而我国的人均水占有量只有2150m³，仅为全球水平的1/4，因此我国也就成为了全球水资源短缺的国家之一，俗称“贫水国”。随着工业发展，我国目前的水资源短缺情况日益严重，在我国的700余个大中小城市中，水资源短缺的城市有500余个。根据权威部门的预测，本世纪中叶我国人口会达到峰值，到那时我国的人均水占有量将会下降到1600m³，然后将面临的是全国范围内普遍严重缺水的不可控局面，将会严重影响人们的正常生活。根据相关部门的调查，在上世纪80年代初期全国的工业日均用水量在7800万m，左右，而在本世纪初这一数值到达了31900万m³。随着我国工业化进程的大发展，工业用水增加了4倍，据相关部门估计，本世纪30年代，我国的工业日均用水量将会达到62000万m³，该时期也就是我国缺水“灾难期”。在石油化工行业当中，循环水系统扮演的角色就如同人体的供血系统一般，庞大而复杂，是能源化工行业公用工程系统中不可或缺的部分。循环水系统水质好坏、换热效率的高低、能效的优劣直接决定了产品质量以及整个生产装置是否能平稳运行。同时，循环水系统也是各能源化工厂的用水主体，就普光天然气净化厂的用水状况来看，其用水量占据了全厂的80%。就全国范围来看，其用水量也占据了工业用水的75%。
1.2 研究意义
我国是一个水资源短缺的国家，近年来遭受严重干旱愈加频繁，旱灾的影响范围不断扩大，而且持续时间和遭受的损失也有所增加。另一方面，目前全国600多个城市中，400多个缺水，其中100多个严重缺水，尤其是北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。与此同时，由于人口的增长，预计到2030年我国人均水资源占有量将从现在的2100立方米降至1700-1800立方米，缺水问题将更加突出。面对日益严峻的水资源短缺问题，全世界都在积极地探索新途径以获取足够的淡水资源，节能一体化的水循环及综合利用系统是目前普遍受到重视的措施，基于此背景下本文设计了一种节能一体化家庭循环用水系统。

本系统的网络模块是ENC28J60模块，外部是通过8个插针接口与系统板子相连接，这些引脚主要是：GND、RST、MISO、SCK、MOSI、INT、CS和V3.3。这些接口中给模块供电的是GND和V3.3，和其他板子通信的MISO/MOSI/SCK，从机的片选是CS，输出的中断是INT，整个设备的复位信号是RST。图3.5所示为ENC28J60的平面实物图。需要将STM32和速率是10Mbps的以太网进行相连接，需要将该模块和俩个脉冲变压器以及一些外部设备相连接就可以使用。
ENC28J60是带有行业标准串行外设接口（SerialPeripheralInterface，SPI）的独立以太网控制器。它可作为任何配备有SPI的控制器的以太网接口。ENC28J60符合IEEE802.3的全部规范，采用了一系列包过滤机制以对传入数据包进行限制。它还提供了一个内部DMA模块，以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算。与主控制器的通信通过两个中断引脚和SPI实现，数据传输速率高达10Mb/s。两个专用的引脚用于连接LED，进行网络活动状态指示。ENC28J60总共只有28脚，提供QFN/TFENC28J60的主要特点如下：
1）兼容IEEE802.3协议的以太网控制器、集成MAC和10BASE-T物理层。
数据的发送支持全双工和半双工的模式、冲突的时候可以自动重复发送。