完成版基于单片机的锅炉温度控制系统的设计精修订

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基于单片机的温度控制系统设计(2011毕业设计)

基于单片机的温度控制系统设计(2011毕业设计)

基于单片机的温度控制系统设计摘要随着国民经济的发展,人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。

采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。

本设计采用无ROM的8031作为主控制芯片。

8031的接口电路有8155、2764。

8155用于键盘/LED显示器接口,2764可作为8031的外部ROM存储器。

其中温度控制电路是通过可控硅调功器实现的。

双向可控硅管和加热丝串联接在交流220V,50HZ交流试点回路,在给定周期内,8031只要改变可控硅管的接通时间便可改变加热丝功率,以达到调节温度的目的。

关键字:温度控制;接口电路;可控硅DESIGN OF TEMPERATURE CONTROL SYSTEM BASEDON SCMABSTRACTAlong with national economy development, the people need to each heating furnace、the heat-treatment furnace、in the reactor and theboiler the temperature carry on the monitor and the control. Not only uses the monolithic integrated circuit to come to them to control has the control to be convenient, simple and flexibility big and so on merits, moreover may enhance large scale is accused the temperature technical specification, thus can big enhance the product the quality and quantity.This design uses non-ROM 8031 to take the master control chip. 8031 connection electric circuits have 8155、2764.8155 uses in the keyboard /LED monitor connection, 2764 may take 8031 exterior ROM memories,one temperature-control circuit is adjusts the merit realization through the silicon-controlled rectifier. The bidirectional silicon-controlled rectifier tube and the heater series connection in exchange 220V,50HZ exchange city electricity return route, in assigns in the cycle, 8031 so long as the change silicon-controlled rectifier tube puts through the time then to be possible to change the heater power, achieves the attemperation the goal.Key words:Temperature control;Connection electric circuit;Silicon-controlled rectifier目录绪论 (4)第一章单片机温度控制系统方案简介 (2)第二章单片机 (2)2.1 单片机内部模块 (2)2.1.1 MCS-51单片机内部结构 (3)2.1.2 MCS-51输入/输出端口的结构与功能 (3)2.1.3 MCS—51单片机的引脚及其功能 (4)2.1.4 8031系统扩展设计 (5)2.2 单片机外总线结构 (5)2.3 芯片的扩展设计 (5)2.4 单片机温控模块 (7)第三章系统硬件设计 (9)3.1 系统总体设计 (9)3.2 8155接口电路 (9)3.3 A/D转换电路 (11)3.4 可控硅控制电路 (11)第四章系统软件设计 (13)4.1 主程序流程图 (13)4.2 T0中断服务程序 (14)4.3 采样子程序 (18)4.4 数字滤波程序 (19)总结 (25)参考文献 (25)致谢绪论温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。

基于PLC的锅炉排烟温度控制系统的设计

基于PLC的锅炉排烟温度控制系统的设计


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中图分 类号 :TH12 文献标 识 码 :A
经过验证后的整车模型进行车身耐撞性虚拟试验 ,汽车车 身耐撞性虚拟试验结 果与实际试验结果 的 比较 ,我们 可以看 出 虚拟试验结果与实车试验结果基本接近 ,说明汽车车身耐撞性 虚 拟 试 验 结 果 是 有 效 的 。由 于碰 撞 试 验 为瞬 间 的破 坏 性 试验 ,其 费 用 高 、周 期 长,许 多 数 据 难 以 采 集 。因此 ,对 车 身 结构 的耐 撞 性 研究借助于虚拟技术 ,通 过虚拟试 验来 优化 汽车车身结构 安全 性 设计 ,最后用试验手段来验证设计方案可行性 ,从 而达到耐撩 性 要求 ,这是汽车车身耐撞性研究发展的必然趋势。 参考 文献 1陈晓东,尹 同耀 ,朱 西产,冯琦,程 勇.汽 车侧 面碰撞计算机仿真力iJ- ̄IJ].
【摘 要 】论述 了排烟温度 对整 个锅炉效率的影响 ,介绍 了锅 炉吹灰 器及其 自动控 制,设计 了基 .
于 PLC的 电厂锅 炉排 烟温度 控 制 系统 。
.: 关键 词 :锅炉 ;排 烟温 度 ;吹灰 器 ;PLC
净 Leabharlann : 【Abstract】h discussed the effect ofthe exitf lue gas ter operature on the boiler eff iciency,introduced the:
我们从 汽车实 车试 验和虚拟 实验 的结果 比较 可以发现 ,虽 然虚拟试验 的结果不能与实车试验 的结果完全吻合 ,但基本 发 展 趋 势 是 一 致 的 ,实 车 结果 与虚 拟 结 果 的差 别 ,我 们 可 以 通 过 虚 拟软件进行调整 ,最终 能达到反 映实车试验的情况 ,为我们在进 行汽车车身耐撞研究 中提供强有力的理论参考。

基于单片机的智能温度控制系统设计

基于单片机的智能温度控制系统设计

摘要在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。

例如:在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。

采用AT89C51单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。

因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。

本系统的温度检测电路中采用芯片DS18B20,简化了系统的软硬件设计,提高了温度检测的精度。

在输出控制中主要采用硬件电路实现,降低了程序的复杂性。

在系统的硬件电路中采用了抗干扰设计,增强了系统的抗干扰能力。

系统的软件设计采用了模块化结构,具有可移植性强和通用性强的特点。

关键词:AT89C51单片机,温度,DS18B20AbstractIn the modern industrial production, the current, voltage, temperature, pressure, and flow, velocity, and switch quantity is accused of main parameters. Example: in metallurgical industry, chemical industry, electric power engineering, paper industry, machinery and food processing and so on many domains, people need to all kinds of heating furnace, heat treatment furnace, reactors and boiler temperature detection and control. Using AT89C51 SCM to control temperature, has not only convenient control, simple and flexible configuration advantages, and can greatly improve the technical indexes are controlled temperature, which can greatly improve the product‘s quality and quantity. Therefore, the problem of temperature control chip is a industrial production we often encounter problems.This system USES the temperature detection circuit chip DS18B20, simplify the design of the software and hardware system and improve the precision of temperature detection. In the output control mainly adopts hardware circuit implementation, reduces the complexity of the program. In the system hardware circuit design is adopted in the system, the anti-interference ability. System software design using modular structure, strong commonality and portability.Keyword:AT89C51, Temperature, DS18B20目录摘要 (I)Abstract................................................................................................................................ I I 目录 (III)1 引言 (1)1.1国内外研究综述 (1)1.2温度控制器的发展状况 (1)1.3毕业设计(论文)所用的方法 (2)2 总体设计 (3)2.1前言 (3)2.2总体设计 (4)2.3 AT89C51单片机简介 (4)2.3.1 AT89C51系列基本组成及特性 (4)2.3.2 AT89C51系列引脚功能 (5)2.3.3 AT89C51系列单片机的功能单元 (7)2.4温度传感器的选择 (10)2.4.1 DS18B20简介 (10)2.4.2 DS18B20的引脚名称及作用 (10)2.4.3 DS18B20的内部结构 (11)2.4.4 DS18B20的测温原理 (11)2.4.5 DS18B20的转换精度控制字及分辨率设置 (12)2.4.6 DS18B20的温度数字关系 (13)2.4.7 DS18B20的内存结构图 (14)2.4.8 DS18B20的操作命令 (14)2.4.9 DS18B20的工作时序 (16)2.4.10 DS18B20与单片机的硬件接口 (18)2.4.11 DS18B20使用中注意事项 (18)3 各部分电路设计 (20)3.1 振荡电路与复位电路 (20)3.2 DS18B20与单片机的接口电路 (20)3.3各子程序流程图 (21)3.4整体电路图 (26)4 硬件组成 (27)5 软件设计 (30)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录A 汇编语言程序源代码 (35)附录B C语言程序设计1 (41)附录C C语言程序设计2 (49)1 引言1.1国内外研究综述当前,国内外利用单片机的温度控制系统软硬件实施方式主要类型是直接使用单片机以及其他一些外围芯片作为数据采集和控制的装置,不使用上位PC 机做数据处理。

基于51单片机的多点温度控制系统设计

基于51单片机的多点温度控制系统设计

基于51单片机的多点温度控制系统设计作者:奚建荣来源:《现代电子技术》2009年第02期摘要:针对目前壁挂炉采暖中温度控制不准确的现状,以单片机为控制中心,采用Dallas 公司的“一线总线”数字化温度传感器DS18B20以及脉冲控制器件,设计一款多点测温及温度控制系统;系统能够同时测量多点温度,并根据温度设定实时控制各回路通断及壁挂炉的燃烧与停止,从而进一步提高居室的舒适性及采暖系统的经济性。

关键词:51单片机;DS18B20;多点温度检测;温度控制系统中图分类号:TP274文献标识码:B文章编号:1004 373X(2009)02 186 03Multi-point Temperature Control System Based on 51 Single Chip ComputerXI Jianrong(Weinan Teachers University,Weinan,714000,China)Abstract:A multi-point temperature control system based on MCS-51 single chip computer is designed to solve the inaccurate problem of current temperature control ing DS18B20,"1-Wire" digital thermometer,and the component controlled by electric pulse.According to the temperatures got from multi-pointtemperature sensor,it can control heating water circuit and the burning or shutting of the stove.It makesthe room more comfortable and enhances the efficiency of the heating system.Keywords:single chip computer;DS18B20;multi-point temperature measurement;temperature control system随着生活水平的提高,人们对家居需求由面积需求变为舒适需求。

“基于单片机STM32的锅炉水温控制系统的设计与实现”

“基于单片机STM32的锅炉水温控制系统的设计与实现”
4 . 对加 热 控制 电路 的研究 。一般 扎起 闭环 控制 系统 中我
在单 片机 作用 下 的工作 原理 。基 于单 片机 的温度 控制 系统设
计 不仅 大大 提升 了温度 测量 的准 确性 ,同时也使 得温 度采 样
的过程 可 以通过信 号过 滤 的形式 得 以呈 现 ,在通 过数 字滤 波 信 号 的传输 将最 终 的温度 指数展 示到 L E D 显 示屏 上 。这时 我 们 可 以对 比这一 时段 的温度值 与 之前设 定好 的温 度值 ,通 过 积 分分 离 的方式来 对其 中的偏差 进行 准确计 算 ,这就 得到 了 最终 的温 度输 出控制 值 。这一控 制量 的数 值还 可用 于对导 通 时 间的计 算方 面 ,通 过对 加热 功率 的核算 来实 现合理 调节 温
AC ADE MI C R E S E AR C H 学术研 究
水温 “ 基于单片t 1 [ S T M 3 2 的锅炉
控制系统的设计与实现"
◆连 迅
摘 要 :锅 炉是 一种 广泛应 用 于化 工、 冶金 、 医药等领 域 的重要 设备 ,锅 炉水 温的控 制 与调 节 对 于 确 保锅 炉 正常 工作有 着至 关重要 的意 义 。基 于单 片机 的 温度控 制 系统相较 于数 字调 节仪 表有 着更 高的 灵 活性和 稳定性 。本 文就基 于单片机S T M3 2 的锅 炉水温控 制 系统设计进 行 了细致分析 。 关键 词 :单 片机 ;温度控 制 系统 ;原理 ; 系统设计
角 度分 析 , 基 于单 片 机的 温度控 制 系统有 着更 强 的扩展性 ,
这对于生产效率而言也是极其重要的保障。
参考 文献

[ 1 ] 刘攀 , 俞 杰. 基 于 单 片机 的 温度 测 控 系统 U ] . 兰 州交 通 大 学学

基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计一、本文概述随着科技的快速发展,温度控制在各种应用场景中,如工业制造、农业种植、智能家居等领域,都发挥着越来越重要的作用。

单片机作为一种集成度高、控制能力强、成本低的微型计算机,被广泛应用于各种控制系统中。

因此,基于单片机的温度控制系统设计成为了当前研究的热点之一。

本文旨在探讨基于单片机的温度控制系统的设计原理和实现方法。

我们将介绍温度控制系统的基本原理和设计要求,包括温度传感器的选择、温度信号的采集和处理、控制算法的设计等。

然后,我们将详细阐述基于单片机的温度控制系统的硬件设计和软件编程,包括单片机的选型、外围电路的设计、控制程序的编写等。

我们将通过实际案例的分析和实验验证,展示基于单片机的温度控制系统的实际应用效果和性能表现。

通过本文的阅读,读者可以深入了解基于单片机的温度控制系统的设计方法和实现过程,掌握温度控制的基本原理和控制算法的设计技巧,为实际应用中的温度控制系统设计提供参考和借鉴。

二、单片机基础知识单片机,即单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),是一种集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。

单片机的核心部分是中央处理器(CPU),它负责执行程序中的指令,进行算术和逻辑运算,以及控制单片机各部分的工作。

随机存储器(RAM)用于存储程序运行时的临时数据,而只读存储器(ROM)则用于存储固化的程序代码。

单片机还具备多个I/O口,用于与外部设备进行数据交换和控制。

单片机的工作原理是,当单片机加电后,会从ROM中读取程序并开始执行。

在执行过程中,CPU会根据程序中的指令,对RAM中的数据进行操作,同时控制I/O口的输入输出。

毕业设计(论文)_基于PLC的锅炉出水温度控制系统的研究与设计

毕业设计(论文)_基于PLC的锅炉出水温度控制系统的研究与设计

毕业设计(论文)_基于PLC的锅炉出水温度控制系统的研究与设计毕业设计锅炉出水温度控制系统的研究与设计总计毕业设计(论文)61页表格2表插图16幅I摘 要随着我国经济的发展,资源和环境矛盾同趋尖锐,使我国的现代化建设面临严峻挑战。

作为温度控制系统重要能源转换设备的锅炉能耗巨大,占我国原煤产量的三分之一左右。

然而,我国目前运行的很多锅炉控制系统自动化水平不高、安全性低,工作效率和环境污染普遍低于国家标准,因此实现锅炉的计算机自动控制具有重要的意义。

随着科学技术的不断发展人们开始利用各种先进的仪器和技术组成计算机控制系统来代替人工复杂的控制操作,直接数字控制DDC 系统(Direct Control ),便是其中之一。

直接数字控制DDC 系统,它是工业生产计算机控制系统中用的最广泛的一种系统应用形式,在这类系统中的计算机,除了经过输入通道对多个工业过程参数进行巡回检测采集外,它还代替了模拟调节系统中的模拟调节气,按预定的调节规则进行调解运算,然后将运算结果通过过程输出通道输出并作用于执行机构,以实现多回路调节的目的。

本设计设计了基于PLC 的锅炉温度控制系统,该系统包括下位机控制和上位机控制两部分。

文中给出了通过时间和室外温度相结合的控制策略对系统温度进行调节控制。

关键字:锅炉;计算机控制; PLCAbstractWith China’s economic development,resources and the environment has become increasingly acute contradictions,so that the modernization of our country is facing a formidable challenge.As an important energy source conversion equipment,heating system of the industrial boiler consumes about one-third of China’s coal.However,the majori ty of China’s current operating boiler system’s security and efficiency is generally lower than the national standard.So it's great significance to achieve automatic control for boiler with computer.Along with science technical develop continuously people start making use of every kind of advanced instrument constituting the calculator control system with the technique to the control operation that replace the artificial complicacy, direct arithmetic figure control DDC system( Direct Control), just one of them Direct arithmetic figure control DDC system, it is an industry to produce convenient and the most extensive a kind of system in system of control of calculator application form, in addition to through importation passage to several industries process parameter proceeding cruising to return to examination to collect, it returned to replace the emulation regulates the emulation in the system regulates the spirit, at the set regulate rule proceed the intermediation carries to calculate, then will carry to calculate result pass process output passage output combine function in carry out the organization, to realize many the purpose that back track regulate.the paper presents a overall control thinking,the system designed to heating in winter includes superordinate computer control system and the subordinate system.To meet all the campus’s winter heating,it gives a complete control strategy which combined with time and outdoor’s temperature.IIKey Words:Boiler;Computer Control; PLCIII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (6)1.1锅炉温度控制系统现状 (6)1.2锅炉自动控制的发展历史 (7)1.4课题意义 (9)第2章锅炉温度控制系统的总体介绍 (11)2.1锅炉温度控制系统的组成 (11)2.2交流电机的变频调速系统介绍 (13)2.2.1变频器驱动的特点 (13)2.2.2变频调速的基本原理 (14)2.2.3变频器基本结构 (15)2.3燃煤锅炉的工作过程 (17)2.3.1 燃煤锅炉的组成 (17)2.3.2燃煤锅炉的工作过程 (18)2.4燃煤锅炉的自动调节任务 (19)第3章控制系统下位机的设计 (22)3.1PLC软件介绍 (22)3.1.1 模块式PLC的基本结构 (23)3.1.2 PLC的特点 (24)3.2STEP7软件简介 (25)3.3控制系统所用功能块 (27)3.4锅炉控制系统的硬件组态 (29)3.5锅炉系统下位机程序设计 (31)3.5.1 系统下位机控制程序实现 (31)3.6本章小结 (41)第4章控制系统上位机设计 (42)IV4.1WINCC软件介绍 (42)4.2WINCC的特点 (43)4.3WINCC主要控制模块 (43)4.4项目组态 (45)4.5系统监控界面设计 (46)4.6I NTERNET远程监控 (52)4.6.1 WEB Navigator简介 (52)4.6.2 WEB Navigator的优点 (53)4.6.3 远程WEB发布与浏览 (55)4.6.4 使用WEB Navigator 过程中遇到的问题及解决办法 (55)4.7本章小结 (57)第5章系统的抗干扰设计 (58)5.1PLC系统的抗干扰性 (58)5.1.1 电磁干扰源及对系统的影响 (59)5.1.2 系统外引线的干扰 (59)5.1.3 PLC系统内部的干扰 (60)5.1.4 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 (61)5.2控制系统主要抗干扰措施 (61)第6章结论与展望 (63)6.1总结 (63)6.2展望 (64)致谢 (65)参考文献 (66)V第1章绪论1.1锅炉温度控制系统现状锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。

基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计

基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计

基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计锅炉加热温度控制系统设计是一个非常重要的工程项目,特别是在工业生产中。

PLC(可编程逻辑控制器)是一种高级自动化控制设备,可以实现对锅炉加热温度的精确控制。

本文将介绍一个基于PLC的锅炉加热温度控制系统的设计。

【系统概述】该系统的基本目标是稳定地控制锅炉的加热温度,保证锅炉在正常工作范围内运行,并尽可能地提高热效率。

具体来说,系统需要实现以下功能:1.实时监测锅炉温度。

2.控制锅炉加热功率。

3.响应温度变化,并自动调整加热功率。

4.报警和故障保护功能。

【系统设计】1.硬件设计:硬件部分包括传感器、执行机构和PLC。

传感器用于实时监测锅炉温度,常用的温度传感器有热电偶和敏感电阻。

执行机构用于控制加热功率,可采用电磁阀或电加热器。

PLC负责处理数据和控制信号,可以选择常用的西门子、施耐德等PLC。

2.软件设计:软件部分主要包括PLC编程和人机界面设计。

PLC编程可以使用基于LD(梯形图)或SFC(时序功能图)的编程语言,根据具体控制要求,设计合适的控制算法和逻辑。

人机界面设计可以使用HMI(人机界面)或SCADA(监控与数据采集系统),实时显示锅炉温度、加热功率和系统状态,并提供控制和设定温度的功能。

3.控制策略设计:控制策略需要根据具体情况进行设计,一般分为开环控制和闭环控制两种。

开环控制是根据经验或数学模型预先设定温度和加热功率曲线,直接输出控制信号。

闭环控制则根据实时监测的温度反馈信息,通过控制算法动态调整加热功率,使实际温度尽可能接近设定温度。

4.报警和故障保护设计:系统需要具备报警和故障保护功能,当温度超出设定范围或系统出现故障时,及时发出警报并采取相应的措施,以保护锅炉和工艺安全。

【实施与测试】在实施前,需要进行系统调试,确保PLC编程和硬件连接正常。

在实际运行中,需要对系统进行定期检测和维护,以保证系统的稳定性和可靠性。

总结起来,基于PLC的锅炉加热温度控制系统的设计是一个复杂的工程,需要综合考虑硬件和软件的因素。

基于单片机的供暖锅炉控制系统设计

基于单片机的供暖锅炉控制系统设计
河南科技学院 2009届本科毕业论文(设计) 基于单片机的供暖锅炉控制系统设计 学生姓名:王 少 华 所学专业:应用电子技术教育 导师姓名:刘 法 治 完成时间:2009.5.25
选题的目的意义
随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断 提高,对城市生活供暖的数量和质量提出的要求越来 越高。由于传统的控制方式调节精度差,自动化程度 低,系统稳定性差,锅炉运行耗能大,并且存在安全 隐患等缺点,对现代锅炉运行方式有待于长足改进。 本系统以单片机模块为核心,通过实时采集环境温 度、锅炉出水温度、炉膛压力等信号,通过单片机内 部程序运算,实现对中小型锅炉运行的自动控制。通 过微机实现燃烧与给水系统的自动控制与调节,将保 证锅炉正常供气供暖,维持稳定系统,保证安全经济 运行,具有较高的实用价值和优越性。
1 2 3 1 2 3
GND
水位控制电路
当水位到达某一光敏三极管的位置时,其输出端口就向单片 机输出高电平;当水位低于此光敏三极管的位置时,其输出端口就 向单片机输出低电平,从而通过程序设定控制补水泵动作。单片机 输出控制端P2.3和P0.4分别接继电器KM3和KM4线圈,继电器触 点的动作受单片机控制,从而对变频器和补水泵形成自动控制。补 水泵运行方式将在后面介绍。
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
电气控制电路
循环泵和补水泵分别由两台电机循环拖动,循环泵1和补水 泵1工作在变频状态,当它们运行出错时由M2和M4代替其工作。 对于循环泵1,当KM1接通X1端,变频器1输出频率从下限频率到 上限频率逐渐增加(上下限频率根据环境温度由用户通过面板设 定)。同理当环境温度超过单片机内部所设上限时,KM1断开、 KM2接通,频率逐渐下降。对于补水泵1,工作在正转加速和停止 状态,运行状态是根据锅炉水位的变化而变换的,由单片机来设定。

锅炉温度控制系统设计_毕业设计论文

锅炉温度控制系统设计_毕业设计论文

安徽建筑大学毕业设计(论文)专业:测控技术与仪器班级 : 二班学生姓名 : 胡磊学号 : 09210040203课题 : 锅炉温度控制系统设计指导老师:纪明伟2013 年 06 月 14 日摘要在调查对当前采暖需求情况的基础上,根据小型家用燃气锅炉的工作特点,再结合工程实际需要,研究了基于MCS-51单片机的家用燃气锅炉温度控制系统,旨在解决使用燃煤锅炉集中采暖时所遇到的锅炉温度不易控制的问题,改进家庭采暖的控制方式,提高采暖的经济性。

利用Protel99se软件设计电路,对智能控制器的电源电路、报警电路、时钟电路、复位电路、LCD液晶显示电路以及控制器的核心—温度采集电路进行了设计。

电源采用三端集成稳压器W7800 (W7900)系列元件7805,交流220 v 电压转换为单片机所需要的5V电压;利用AT89S51作为控制器的核心器件;利用集成电路温度传感器DS18B20测量锅炉水温;并将测量的水温与设定值比较,另外系统使用LCD液晶显示器显示当前水位、水位的上下限值、当前采集的温度值和预先设定的温度报警值。

当温度超过所设定的报警温度值,系统将发出报警声音,同时关闭锅炉燃烧器。

等待温度降到下限值,这时就可以重新锅炉燃烧器通电,继续加温,如此反复监控温度。

这样就可以提高能源的使用率,节约能源。

针对系统的特点和要求,在上述硬件电路及实现方法的基础上,利用汇编语言,设计了基于单片机的锅炉温度控制系统。

控制软件主要包括温度和温度采集子程序、水位控制程序、LCD液晶显示子程序等。

关键词:单片机;温度控制;DS18B20;燃气锅炉;LCD;ABSTRACTAccording to the market demand and the characteristics of domestic heating, this paper develops MCU intelligence controller for the minor gas-fired boiler which is domestic heating equipment on the basis of investigation of heating demand widely. The research purpose is to change the inconvenience of temperature control bring by using coal fired boiler for centralized heating, to increase economics of heating.The software called Protel99se for circuit designed is used to develop the hardware of the controller. The hardware includes the power supply circuit, the reset circuit,the clock circuit, the alarm circuit, the LCD display circuit, and the temperature collection which is the core of this controller. The three-pin integrated-circuit voltage regulator W7800 (7900) series component 7805 is used for the power supply. The Atmel AT89S51 chip is the core chip of the controller. The integrated temperature sensor DS18B20 is used to measure water temperature in boiler. The key circuit is used to set the alerm temperature and analog water in or out. In addition, LCD is used to display water level bound, current water level, temperature alerm value by presupposition and current temperature. When water level beyond its bound or when current temperature beyond its alerm value, the system gives an alerm and makes boiler burner off. When water temperature is down, the system releases alerm and makes boiler burener on. The system does it again and again.So the system can save energy and improve energy utilization rate. Aim at the demand and characteristic of the system, on the basis of these hardware and implement method, using assemble language, system designs boiler temperature control system design based on singlechip. This software includes temperature and water level monitor main program, temperature collection subprogram, analoy water in and out subprogram, keyboard scan subprogram, LCD display subprogram etc.Keywords:MCU; Temperature control; DS18B20;Gasboiler;Liquid CrystalDisplay;目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2课题研究的目的及意义 (2)1.3系统的总体设计思想 (2)2 系统方案选择及工作原理 (1)2.1 系统设计方案 (1)2.2 系统结构框图 (2)2.2.1主要器件的选择 (4)2.2.2 辅助器件选择 (4)3 硬件电路设计 (5)3.1 主控单片机AT89S51芯片介绍 (5)3.1.1 主要性能特点 (5)3.1.2 AT89S51管脚说明 (6)3.2 单片机最小系统 (8)图3.2 最小单片机系统 (8)3.2.1时钟电路 (8)3.2.2 复位电路 (9)3.3 温度控制电路设计 (9)3.4按键电路设计 (10)3.5 水位检测电路设计 (10)3.6 稳压电源电路设计 (12)3.7温度传感器选择及温度采集电路 (13)3.7.1 DS18B20简介 (13)3.7.2温度采集电路 (14)3.8输出模块 (15)3.8.1 固态继电器SSR (15)3.8.2报警电路设计 (16)3.8.3液晶显示电路设计 (17)4 系统软件的设计 (19)4.1 系统主程序 (19)4.2 子模块软件设计 (20)4.2.1 A/D转换环节子程序设计 (21)4.2.2 DS18B20温度采集子程序设计 (21)4.2.3 LCD液晶显示子程序设计 (22)4.2.4 按键子程序设计 (23)总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录一 (27)附录二 (36)1 绪论1.1 课题背景由于工业过程控制的需要,特别是在计算机技术和微电子技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国内外温度控制系统的发展迅速,并在智能化,自适应、参数整定等方面,以美国、德国、日本、瑞典等国家技术领先,都生产出了一批性能优异的、商品化的温度控制器及仪表,并在各行得到广泛的应用。

基于单片机的热水锅炉温度控制系统设计

基于单片机的热水锅炉温度控制系统设计

基于单片机的热水锅炉温度控制系统设计摘要: 介绍了80c51单片机构成的小型热水锅炉温度控制的最小系统,主要包括数学模型的建立、硬件电路的设计和软件程序的分析。

关键词: 单片机;温度控制系统;热水锅炉;温度检测0 引言北方冬季分散取暖通常采用热水锅炉人工定时烧水供热的方法。

这种方法耗煤量大,居室温度变化大,费人力。

为解决这个问题,本文介绍一种用单片机控制热水锅炉供热的系统装置。

温度自动控制系统主要是有温度采集系统、液晶显示系统、扬声器报警系统和继电器控制系统四部分组成。

本次设计主要是以温度采集到的温度为参考。

如果温度在设定值内部,则系统正常工作,本系统的温度正常范围为0-50摄氏度,如果超出温度范围,则系统发出警报并控制系统负载停止工作。

1 系统总体方案设计本系统主要有水位检测、温度检测、按键控制、水温控制、水位控制、循环控制、显示部分、故障报警等几部分组成来实现供暖控制,系统框图如图1 所示。

2 供暖系统的控制策略对于供暖系统,环境温度反映了需热量,供水温度反映了供热量。

供暖对系统的要求为: 环境温度低时,供水温度高;环境温度高时,供水温度低。

根据实践经验,建立供暖系统的控制数学模型如下:T 上限=95 ℃ T h< - 10 ℃85- T h - 10 ℃≤T h≤15 ℃ T下限=75 ℃ T h< - 10 ℃65- T h - 10 ℃≤T h≤15 ℃式中,T 上限为供水上限温度,T 下限为供水下限温度,T h 为环境温度。

上式说明,环境温度低于16 ℃时,每降低1 ℃,供水温度上、下限升高1 ℃;环境温度低于- 10 ℃时,供水上限温度为95 ℃,下限温度为75 ℃。

供水上限温度为停机温度,在开机状态下,当供水温度达到上限温度时系统即停机。

供水下限温度为开机温度,在停机状态,当供水温度降至开机温度时系统即开机。

当环境温度高于16 ℃时系统停机。

供水温度始终在上限温度和下限温度之间变化。

基于单片机的水温水位控制系统设计

基于单片机的水温水位控制系统设计
如今自动控制技术发展迅猛,各种智能控制设备不胜枚举.在早期水位和温度控制集中应用于大型工厂中,而在现代社会,不仅是工业设计、工程建设这些大项目中,而且人们的日常生活也需要实现水位与温度的有效合理控制。例如在大量集中需要锅炉用水的地方,掌握锅炉内的水位和温度,是确保系统的正常运行的必要条件。因此,水温水位控制在人们生活中有着极其重要的意义。如今技术发展成熟,各种电器种类繁杂,虽各有千秋,但其主要的智能化技术还是体现在水位和温度的控制上。
本次设计的控制系统是以单片机作为其主控芯片,因此是一种数字化的控制方式,通过传感器配合以模数转换器将水位水温信号转换为数字信号并通过单片机处理从而完成对水位水温的自动控制,利用数字式的温度传感器大幅度的提高了温度测量的精度,并且由于以单片机为控制芯片,可以通过编程方便地扩展其功能,能够满足不同的需求,因而具有巨大的现实意义。
1、单片机的选择
方案一:采用AT89C51单片机,它具4k的Flash闪存,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路.具有低功耗模式,在空闲模式下CPU停止工作,但允许其他系统的正常工作。
方案二:采用AT89C2051单片机,它具有15个I/O口,2KB可重复编程的Flash并具有128byte的RAM,,两个16位定时器,一个五向量两级中断结构,一个全双工串行口,2.7V—6V的供电范围,全静态工作频率范围为0Hz-24MHz,并配备有2级程序存储器,精度较高的电压比较器。由于其I/O资源较少,不能满足系统的需求。
早期通过模拟电路实现的水位和温度参数控制上存在很多弊端,如电路复杂,成本较高,可靠性低,易受环境影响、扩展功能差等缺点。相比之下,如今数字控制对这一现状有了明显的改善,特别是传感器的发展与应用,使得这一技术的准确度也明显提高。

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
电阻炉是一种常用的加热器,可用于烘干、熔炼及烧结等工业生产领域。

然而,为确保工艺效果和安全性,电阻炉的温度控制必不可少。

本文将介绍基于单片机的电阻炉温度控制系统设计步骤。

第一步:选取合适的单片机
选择适合的单片机对于系统的稳定性和可靠性非常重要。

为了满足该需求,一般选择具有高性能和快速响应的51系列单片机。

第二步:搭建控制信号回路
控制信号回路是形成基础的电路部件,其中包括继电器、三极管、LED灯等等。

它能够实现对电阻炉内部电流从而控制温度的目的。

第三步:设计温度传感器
为了实现对电阻炉温度的模拟,温度传感器十分关键。

一般采用热电阻或热敏电阻,通过电流变化控制电阻炉内部的温度。

第四步:编写单片机程序
设计单片机程序可以实现对传感器和控制信号回路的控制和实时监测。

在编写时,需要明确目标热度和加热时间,以及对异常情况的处理。

第五步:测试系统性能
完成了单片机程序的编写,需要进行各项测试来验证其稳定性。

可通过模拟电阻炉内部温度升高、升温/降温的速率、温度波动情况等测试数据来确认系统的优化方向。

本文从选取单片机、搭建控制信号回路、设计温度传感器等角度详细介绍了基于单片机的电阻炉温度控制系统的设计步骤。

在实际应用中,应根据实际情况自行调整和完善。

毕业论文——锅炉温度控制系统设计

毕业论文——锅炉温度控制系统设计

XX XX 大学毕业设计说明书学院、系:专业:学生姓名:学号:设计题目:锅炉温度控制系统设计起迄日期: 20**年2月13日~20**年6月10日指导教师:教授系主任:发任务书日期:20**年1月7日目录第1章绪论 (1)1.1课题背景 (3)1.2 课题目的及意义 (4)1.3设计指标 (4)1.4 论文工作 (5)第2章系统设计方案与论证 (5)2.1 系统设计方案 (6)2.2 方案选定 (7)第3章锅炉温度控制系统硬件电路设计 (7)3.1 系统供电电源电路设计 (8)3.2单片机最小系统 (9)3.3 温度测量电路 (13)3.4 A/D转换单元 (16)3.5 输出模块 (20)3.6 键盘电路 (23)第四章锅炉温度控制系统软件设计 (24)4.1 主程序流程图及分析 (24)4.2 子程序流程图及分析 (25)第5章调试 (28)结论 (29)第1章绪论1.1课题背景根据国内实际情况和环保问题的考虑和要求,燃烧锅炉由于污染并效率不高,已经逐渐被淘汰;燃油和燃气锅炉也存在着燃料供应不方便和安全性等问题。

因些在人口密集的居民区、旅馆、医院和学校,电加热锅炉完全替代燃煤、燃油、燃气锅炉。

自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国内外温度控制系统的发展迅速,并在智能化,自适应、参数整定等方面,以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪表,并在各行广泛应用。

电加热锅炉采用全新加热方式,它具有许多优点,使其比其他形式的锅炉更具有吸引力:(1)无污染。

不会排放出有害气体、飞尘、灰渣,完全符合环保方面的要求。

(2)能量转化效率高。

加热元件直接与水接触,能量转换效率很高,可达95%以上。

(3)锅炉本体结构简单,安全性好。

不需要布管路,没有燃烧室、烟道,不会出现燃煤、燃油、燃气的泄漏和爆炸危险。

基于单片机控制的电锅炉温度控制系统的设计

基于单片机控制的电锅炉温度控制系统的设计

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资少 、 占地 面积小 、 操作 方便 、 热效率 高 、 能量 转 化率 高等优 点 。近年 来 , 电锅 炉 已成 为 供 热采 暖 的 主要 设备 。 锅 炉控 制作 为 过程 控 制 的 一 个 典 型 , 态 特性 动
潍坊
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摘 要 : 计 了以 P C 6 8 7 单 片机 为 实现 了温度 的采 集与控 制 、 超
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PC 6 8 7 设计 如 图 1 示 。整个控 制 系统 由 C U 主板 、 所 P 控制 利 。在 接 口 和外 设 方 面 , I 1 F 7 A 单 片 机 同 样
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I 最 制方 法 。采用这 些 控 制 方法 的系 统 稳 定性 不 好 , 超 RSC指令 系统 和 哈佛 总线 结 构 , 高运行 的 时钟 频 o , K×1 4位 Fah程 序 存 储 ls 调量 大 , 同时对外 界环 境变 化响应 慢 , 实时 性差 。另 率 可达 2 MHz集 成 了 4 9 并 3个 中断 源 , 可 外 , 繁的 开关切 换对 电 网产生很 大 的冲击 , 低 了 器 和 1 2字节 数据 存 储 器 , 拥 有 1 频 降 系统 的经济 效益 , 减少 了锅 炉 的使 用年 限 。 因此 , 研 以 完 全 满 足 本 系 统 的 需 要 。 更 重 要 的 是 , I 1F 7A 2 E — 究 一种 最佳 的 电锅 炉 控 制方 法 , 提 高 系 统 的经 济 P C 6 8 7 单 片 机 内 部 集 成 了 1 8字 节 E P 对 ROM, 用类 似 于 间接 寻 址 的方 式 进 行存 取 , 用 采 使 性 、 定性 具有重 要 的意义 。 稳 1 系统总 体方 案设计 十 分方便 。因 为 E P OM 具 有 非 易 失 性 , 以预 E R 所 电锅炉 温度 控 制为 闭环 工 作 状 态 , 过 分 析 电 设 温度 和各整 定参 数等可 以可 靠地保 存 在其 中 而不 通 为 锅炉供 暖 系统对 控 制 器 的要 求 , 电锅 炉 总 体方 案 受 系统 复位 的影 响 , 软 硬件 的设 计 带来 很 大 的便 对

基于单片机的温度控制系统的毕业设计论文

基于单片机的温度控制系统的毕业设计论文

基于单片机的温度控制系统的毕业设计论文温度控制系统是一种通过控制温度传感器感知到的温度值,以达到用户设定的目标温度的自动控制系统。

在工业、农业、医疗和家庭等领域中,温度控制系统广泛应用于保温、散热、恒温和冷却等需要稳定温度环境的场合。

本论文将重点介绍基于单片机的温度控制系统的设计与实现。

该系统采用单片机作为控制核心,结合温度传感器、显示器、执行器等硬件,通过软件实现对温度的监测和控制。

首先,系统硬件部分包括温度传感器、单片机、显示器、执行器等元件的选取和电路的搭建。

温度传感器负责实时感知环境的温度,将采集到的温度值通过模拟信号传递给单片机。

单片机作为控制核心,负责接收和处理温度传感器的数据,通过控制执行器的开关状态,实现对温度的调节。

同时,可以将温度数值通过显示器显示出来,方便用户实时监测。

其次,系统软件部分包括单片机程序的编写和功能实现。

通过编写程序,实现温度的读取、控制和显示等功能。

具体包括读取温度传感器的数值,判断是否达到用户设定的目标温度,如果超过目标温度,控制执行器关闭,否则控制执行器打开,以使温度保持在设定的范围内。

同时,将温度数值转化为适合显示的格式,并通过显示器显示出来。

系统软件的编写需要考虑实时性和准确性,确保温度控制的稳定性和精确性。

最后,论文还将介绍系统的测试和优化。

通过对温度控制系统的测试,验证系统硬件和软件的正确性和稳定性。

并在测试的基础上,对系统进行优化,提高控制效果和系统性能。

本论文的研究内容主要包括基于单片机的温度控制系统的硬件设计和软件编程,以及系统的测试和优化。

通过对温度控制系统的设计和实现,研究单片机在温度控制领域的应用,为进一步的研究和应用提供参考和借鉴。

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完成版基于单片机的锅炉温度控制系统的设计标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]1.1课题背景及研究意义锅炉是一种热能转换设备,由锅和路两大主体和保证其安全经济连续运行的附件,仪表附属设备,自控和保护系统组成,水在锅(锅筒)中不断被炉里燃料燃烧释放出来的能量加热,温度升高并产生带压蒸汽,由于水的沸点随压力的升高而升高,锅是密封的,水蒸气在里面的膨胀受到限制而产生压力形成热动力(严格的说锅炉的水蒸气是水在锅筒中定压加热至饱和水再汽化形成的)作为一种能源广泛使用。

锅炉广泛用于生产和生活之中。

中小型锅炉作为供暖设备用于提供热水,取暖方面得到了广泛应用。

目前,取暖多采用集中供暖方式。

集中供暖,一般都是按一个采暖季每平方(建筑面积)来收费的,对北方地区来说,天气比较冷,需要供暖时间长,应该集中供暖省钱。

指集中集团式供暖的一种形式。

从能源利用方面讲,集中供暖一次性投资大,运行费用高,无论是否需要,暖气始终全天供热,因楼层不同而造成温度不均,若遇到供暖偏热,居民只有开窗降温,使宝贵的能源白白浪费。

这种供暖方式从原理上而言,效率较高。

集中供暖的锅炉大多数是燃媒锅炉,锅炉燃烧时污染大,已经带来了严重的环境污染问题。

由于这些用户采用集中取暖,给个别用户带来不便的缺陷。

基于这种情况,近年来采用以天然气,液化石油气为燃料的中小型燃气锅炉具有高效、环境污染小,发热量大甚至无污染等特点,受到普遍欢迎。

尤其在国外,燃气锅炉目前已得到了普遍应用。

家用燃气锅炉常见的是套管式燃气锅炉、板换式燃气锅炉、冷凝式燃气锅炉。

随着科技的发展以及各种客观条件的具备,生活采暖用燃气锅炉的应用也必将得到进一步的发展与推广。

随着燃料不断补给,燃料充足,城市燃气管网逐步完善,燃气使用率逐步会提高。

市场经济的发展与开放,国有企业享受国家能源补贴的取消,住房逐渐私有化,供热管网费、采暖费全部由个人支付。

会有越来越多的人放弃集中供热方式而采用分散采暖方式。

而小型家用燃气锅炉的使用作为集中供暖的一个很好补充或替代它必将被越来越多的人关注和选用成为趋势。

目前市场上家用燃气锅炉为进口,价格高,售后服务不够完善,不利于燃气锅炉的推广使用,研制燃气锅炉的公司亦相对较少。

因此研制开发小型家用燃气锅炉就具有现实的意义与客观的市场价值。

本设计将结合小型家用燃气锅炉实际的需要,利用MCS-51系列单片机为核心器件组成温度控制系统,采用温度采集技术,通过运行和分析研究,以期正确认识和全面理解利用单片机实现温度采集技术在过程控制中的应用。

1.2系统的总体设计思想目前,世界计算机市场上出现了专门用于工业控制的单片机系列产品,单片机以其体积小、重量轻、功耗低、价格便宜、功能强的特点,在工业控制的实践中得到越来越广泛的应用单片机不仅可以实现各种常规的控制,还可以根据被控对象的特性,充分利用控制理论的最新研究成果,采用更完善的控制方式,以获得更好的控制效果。

目前,由于家用锅炉属于批量生产,而且每台锅炉需要一套完整的控制系统,针对这些特点,尤其从产品成本角度出发,以MCS-51为核心器件组成的控制系统是比较理想的选择。

此外,MCS-51系列单片机运算能力、完备的控制功能、加上完善的外部接口电路,对中小型锅炉控制系统完全可以胜任。

在外围芯片选取时,尽量选取典型的、易于扩展和替换的芯片和电路,并本着节约成本的思想。

选用基于单总线的数字温度传感器DS18B20和LCD液晶显示器。

DS18B20温度传感器采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成,具有耐磨耐碰,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;LCD液晶显示器为平面超薄的显示设备,它由一定数量的彩色或黑白像素组成,放置于光源或者反射面前方。

液晶显示器功耗很低,因此倍受工程师青睐,适用于使用电池的电子设备。

它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。

它们二者与单片机的接口比较简单,而且编程强度不大,既保证了系统的稳定性,又缩短了系统的开发周期,节约了开发成本。

系统在软件上采取模块化的程序结构。

主程序作为控制程序,为整个系统软件的一条主线,其它功能模块均采用子程序调用、查询等方式,为调试和扩充提供了方便。

本系统的电源采用市场上常见的W7800(7800)系列7805电源稳压芯片,模拟信号和数字信号分别用单独的供电回路,以避免电源干扰。

利用温度传感器DS18B20采集测量锅炉水温;使用LCD液晶显示器显示水位的上下限值、预先设定的温度报警值和当前采集的温度值。

利用继电器控制燃烧器和给水泵的加热和给水。

当锅炉内的水的实际水温超过报警温度值,系统会发出报警声音,这时接在单片机一端的继电器动作,燃烧器断电。

此时温度传感器实时对锅炉温度检测,当温度降到设定值的下限时,继电器重新通电。

燃烧器电源重新接通,锅炉继续加热。

如此反复监控温度。

这样对锅炉温度控制不仅可以节约能源,提高能源的使用率。

此外,为符合实际本系统对锅炉的水位进行实时监控,防止锅炉干烧和锅炉水溢出,以免造成能源浪费和水溢出引起的锅炉爆炸严重后果。

2硬件电路设计主电路1.温度控制电路图温度控制电路2.水位控制电路图锅炉加水电路图水位检测电路单片机最小系统AT89S51的时钟可由内部产生也可以由外部产生。

在这个设计中只是用了内部产生。

利用芯片内部振荡电路,在XTAL1,XTAL2(18,19脚)的引脚上外接定时元件,内部振荡器便能产生自激振荡,用示波器便可观察到XTAL2输出的正弦波,定时元件可以采用石英晶体和电容组成的并联谐振电路,它与单片机的接法的如图3-5所示。

晶体可以在~12MHz之间所选,电容可以在20~60pF之间所选,通常选择30pF左右,电容C6,C7的大小对振荡频率有微小的影响,可起频率微调作用。

在设计印制板时,晶体和电容应尽可能与单片机芯片靠近,以减少寄生电容,保证振荡器可靠工作,一般采用瓷片电容。

图时钟电路复位电路单片机上电后,在其9脚(RESET)出现24个振荡周期以上的高电平后,单片机内部初始复位。

为了确保单片机正常复位,必需使其第9脚上出现的高电平保持2μs以上。

复位电路如图所示。

图复位电路系统的复位电路是由RC电路组成,外加一个手动复位按钮。

刚上电时或者触动按钮后C5两端的电压为0,这时RST为高电平,而其高电平保持时间是由R和C的时间常数决定,由公式(3-1)可知,C充电的时间常数τ等于,远远大于2μs,即使RST高电平的时间保持2μs以上,确保了单片机正常复位。

温度控制电路设计本系统采用继电器进行对燃烧器工作方式控制,从而锅炉控制温度。

当P口输出高电平时,经反相驱动器7406变为低电平,使发光二极管发光,从而使光敏三极管导通,进而是Q3导通,因而继电器的线圈通电,接通锅炉燃烧器。

本部分电路与单片机的接口如图所示。

1.当输出高电平时,燃烧器通电,燃烧器对锅炉加热,进行加热处理。

2.当输出低电平时,燃烧器断电,燃烧器对锅炉加热,不进行加热处理。

图温度控制电路水位控制电路锅炉在正常加温工作情况下,同时对锅炉液位检测。

当锅炉的水位满足条件时开始工作。

本系统设计利用普通水的导电性质采用不绣钢管作为测量液位的器件,放于锅炉上下限的金属棒是否正在导电的情况判断锅炉的水位是不是在上下限范围之间,单片机通过采集的水位变化的信号,发出对给水泵控制的命令,控制锅炉内水位符合条件。

图水位检测电路如图水位检测电路所示,金属棒1放于水位上限位置,金属棒2放于水位下限位置,金属棒3放于水位以下比较远点的位置。

其中金属棒1和金属棒2用限流电阻分别与单片机相连接,金属棒3接+5v的电源。

单片机不断的检测单片机端口和的电平情况。

(1)当=高电平和=高电平时,即实际水位在水位上限以上的位置,这时系统发出报警命令,系统停止工作。

(2)当=高电平和=低电平时,即实际水位在水位上限和水位下限之间的位置,单片机不进行处理,即保持给水泵的状态不变。

(3)当=低电平和=低电平时,即实际水位在下限以下的位置,这时系统控制给水泵工作,锅炉开始加水,并报警。

图水位控制电路当锅炉水位处与水位下限值的时,单片机口输出一个高电平,继电器接通,此时给水泵通电,给水泵开始工作给锅炉加水。

报警电路设计本系统采用蜂鸣器进行报警,并用两个LED指示灯表示工作状态,红灯亮绿灯灭表示报警;红灯灭绿灯亮表示正常工作。

该部分电路与单片机的接口如图所示。

图报警电路电路由限流电阻R1、三极管Q1、两个二极管和蜂鸣器组成。

这个电路并不是一般的放大电路,三极管不是工作在放大状态,而是工作在饱和状态和截止状态。

当基极为低电平时,晶体管处于饱和状态,饱和电压为U=0. 3V,此时,蜂鸣器鸣叫。

当CES基极为高电平时,晶体管截止,相当于开路,输出为高电平,蜂鸣器停止鸣叫。

按键电路设计本系统为符合实际要求,进入系统之前首先对温度报警值的设置。

本系统有三个按键分别为K1,K2,K3.如图所示。

(1) K1设置锅炉温度报警值的温度值增加按键。

K1每按下一次,温度报警值显示加比上一次值增加一度。

(2) K2设置锅炉温度报警值的温度值减少按键。

K1每按下一次,温度报警值显示比上一次值减少一度。

(3) K3温度报警值确定值。

图按键电路设计3 系统软件设计本章讲述的系统软件设计包括锅炉温度控制的单片机程序设计以及构成系统的各部分子程序设计。

主流程图设计锅炉温度控制系统的单片机程序设计主流程图如图所示。

本系统进入执行时先对锅炉水位进行与设定的水位上下限进行判断,然后按条件不同处理结果。

当锅炉水位满足条件的时候再对锅炉的水温采样监控,并进行相应的处理。

图 软件主流程中断程序程序图 中断服务程序DS18B20温度采集子程序设计DS18B20有严格的协议来确保其数据的完整性。

协议包括几种单线信号类型:复位脉冲,存在脉冲,写0、写1、读0、读1。

所有这些信号类型除存在脉冲外,其它的信号均由总线主机产生。

开始与SD18B20进行任何通信。

都要对其进行初始化,在接收到复位脉冲后,再对SD18B20进行正确的ROM命令和存贮器操作命令。

在总线主机初始化过程,主机通过拉高单总线,以产生复位脉冲。

接着,在主机释放总线,并进入接收模式。

当总线被释放后,上拉电阻将总线拉高。

在单总线器件检测到上升沿后,接着产生延时,接着通过拉低总线,以产生存在脉冲。

DS18B20温度采集子程序流程图如图所示。

图 DS18B20温度采集子程序流程图LCD液晶显示子程序设计本系统采用是16*2的LCD1602,单片机对其初始化,然后将需要显示的字符在LCD存储的地址和要求在LCD显示的地址送出,再检测LCD是否处在忙碌不能接收命令或数据的状态,检测到LCD空闲时就可以写数据显示了。

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