锅炉温度监测系统.1docx

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测控系统综合设计课程设计题目：锅炉温度检测系统

院（系、部）：电气与控制工程学院

班级：测控11-1班

姓名：

学号：

指导教师：

完成日期：

辽宁工程技术大学

课程设计成绩评定表

摘要

锅炉是人类供暖，取暖的主要来源。随着生产力的发展和对锅炉容量，参数参数要求的不断提高，锅炉容量和技术得到迅速的发展，越来越智能化。

本课程设计正是基于智能化这个目的，设计基于51单片机的锅炉温度监测系统，旨在达到对不宜进行温度检测与显示的锅炉温度进行温度的监测与显示，以及其他相应功辅助功能的实现。本设计中利用DS18B20经行温度检测并将采集到的温度信息传递给单片机，由单片机通过LCD经行准确的温度显示。当过锅炉温度超过警戒值时，警铃响起提醒操作人员对锅炉温度进行调整。通过本设计可以基本达到智能控制锅炉内的温度，相比操作人员对温度进行检测更加方便和准确，更加智能。而且，通过报警铃提醒操作员，更加人性化。

关键词：单片机；LCD；DS18B20

目录

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1.绪论 (1)

2.系统的主要器件的选择 (2)

2.1系统结构总框图 (2)

2.2单片机的选择 (2)

2.3温度传感器的选择 (3)

2.4显示元件的选择 (3)

2.5报警元件的选择 (4)

3.硬件电路的设计 (5)

3.1单片机最小系统 (5)

3.2温度检测电路 (5)

3.3显示电路 (6)

3.4报警电路 (7)

3.5取消报警电路 (7)

3.6整体电路 (8)

4.软件设计 (9)

4.1程序功能的概述 (9)

4.2系统总程序流程图 (9)

4.3 DS18B20温度采集程序流程图 (10)

4.4 LCD液晶显示流程图 (11)

5.总结 (12)

6.心得体会 (13)

参考文献 (14)

1.绪论

锅炉作为一种把煤、石油或天然气等化石燃料所储藏的化学能转换成水或水蒸气的热能的重要设备，长期以来在工业生产和居民生活中都能扮演着极其重要的角色。它己经有二百多年的历史了，但是锅炉工业的迅猛发展却是近几十年的事情。国外的锅炉控制工业50～60年代发展最快，70年代达到高峰。我国的锅炉工业是在新中国成立后才建立和发展起来的，1953年在上海首创了上海锅炉厂。从其在生产和生活中所起的作用不同，锅炉可分为电站锅炉，主要用于发电厂；工业锅炉，主要用于直接供给工农业生产或驱动机械能源；生产锅炉，主要用于为居民提供热水和供居民取暖。

温度检测系统在现代工业设计、工程建设及日常生活中的应用越来越广泛，早期的温度检测主要应用于工厂中，在人们的日常生活中，温度检测系统的应用和作用也体现到了各个方面。特别是单片机技术的出现，它给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是其中的51系列单片机的出现，由于它具有极好的稳定性，更快和更准确的运算精度。本次设计就是要通过以51系列单片机为控制核心，通过温度采集， LCD显示，实现热水锅炉温度检测系统的设计。

2.系统的主要器件的选择

2.1系统结构总框图

锅炉温度检测系统的主控部分由单片机组成。通过温度传感器接收到的温度值与设定好的警报值进行比较，在温度未达到警报值时持续监测并将测量得到的温度值通过液晶屏显示出来。当监测到的温度超过警报值时，开始打开报警铃进行报警，提示操作员锅炉温度过高要及时处理。操作员可以通过按下报警取消按键停止报警铃的报警响声。如图2-1是系统结构框图。

2-1系统结构框图

2.2单片机的选择

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只

读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。故选择AT89C51单片机进行方案设计。

2.3温度传感器的选择

DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。故选择

DS18B20作为设计中的测温元件。

2.4显示元件的选择

1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。故原则1602LCD作为显示元件。