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正文內(nèi)容

集中供暖電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub

2022-09-07 20:21:50 本頁(yè)面
 

【正文】 ing system in most parts of the country, especially big cities, is more and more important. The progressive development of the residential households demands the district heating system meets the requirements of intelligent, digital and energy effective. This design uses the 77E58 single chip microputer as the core control device, realized the control with automation. The design of the hardware discussed the basic module controller such as temperature detection circuit for DS18B20, I/O expansion port with 8255 and used the AD694 chip for the converter. Expounded the principle and functions of the interfaces between extension, data transmission, munication protocol and the hard drive. On the other hand, software design discussed the realization of the various functional processes needed. The system uses singlechip microputer detecting sensor, electric valve bination, controls the district heating system effectively. Key words: Heating; Intelligent control; Temperature; Radio frequency card 2 1 前言 課題的前景和意義 隨著社會(huì)能源問(wèn)題日益引起社會(huì)關(guān)注 , 各行業(yè)都在設(shè)法節(jié)能 , 我國(guó)北方的供熱行業(yè)也不例外。 重點(diǎn)闡述了 單片機(jī) 的工作原理、 與各個(gè)功能 之間的接口、 擴(kuò)展、 數(shù)據(jù)傳遞、通信協(xié)議 以及驅(qū)動(dòng) 。 集中供暖電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 目 錄 摘要????? ?? ??????? ? ?????????????? 1 關(guān)鍵詞????? ?? ????????????????????? 1 1 前 言 ?????????????????????????????? 2 課題背景和意義?????????????????????????? 2 設(shè)計(jì)方案的可行性??????????????????????? 3 課題內(nèi)容概述?????????????????????????? 3 2 系統(tǒng)總體方案? ????????????????????????? 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ????????????????????????? 4 方案總體設(shè)計(jì)框圖??????????????????????? 4 模塊方案設(shè)計(jì)的選擇??????????????????????? 6 單片機(jī)的選擇???????????????????????? 6 溫度檢測(cè)方案選擇???????????????????????? 6 流量檢測(cè)方案設(shè)計(jì)???????????????????????? 7 壓力檢測(cè)方案設(shè)計(jì)???????????????????????? 7 鍵盤(pán)顯示電路方案設(shè)計(jì)?????????????????????? 7 射頻卡接收電路方案設(shè)計(jì)????????????????????? 8 報(bào)警電路方案設(shè)計(jì)???????????????????????? 8 存儲(chǔ)電路與時(shí)鐘電路方案設(shè)計(jì)?????????????????? 8 閥門(mén)及驅(qū)動(dòng)控制電路方案設(shè)計(jì)?????????????????? 9 通信電路方案設(shè)計(jì)???????????? ??????????? 9 3 硬件電路設(shè)計(jì)?????????????????????????? 10 單片機(jī) W77E58??????????????????????? 10 單片機(jī) W77E58 引腳功能????????????????????? 10 單片機(jī) W77E58 復(fù)位電路????????????????????? 12 溫度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 13 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)??????????????????? 13 溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路????????????????? 14 A/D 轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 14 TLC2543 的介紹??????????????????????? 14 A/D 轉(zhuǎn)換工作原理??????????????????????? 15 的基準(zhǔn)電源??????????????????????? 15 流量檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 16 ZRNLUG 渦街流量計(jì)? ????????????????????? 16 檢測(cè)電路工作原理??????????????????????? 16 壓力檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 17 壓力傳感器??????????????????????? 17 壓力檢測(cè)電路的工作原理??????????????????? 17 鍵盤(pán)顯示電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 18 鍵盤(pán)部分????????????????????????? 18 顯 示部分????????????????????????? 19 鍵盤(pán)顯示的借口電路????????????????????? 20 射頻卡接收電路的設(shè)計(jì)????????????????????? 21 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 22 存儲(chǔ)電路與時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)???????????????????? 22 存儲(chǔ)芯片?????????????????????? 22 時(shí)鐘芯片?????????????????????? 23 存儲(chǔ)電 路與時(shí)鐘電路原理圖??????????????????? 23 驅(qū)動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 23 電磁閥的驅(qū)動(dòng)控制電路???????????????????? 23 電動(dòng)閥的驅(qū)動(dòng)控制電路???????????????????? 24 通信電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 27 電源電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 28 +5V 電源?????????????????????? ?? 29 +12V 電源??????????????????????? 29 4 軟件設(shè)計(jì)?????????????????????????? 29 主程序設(shè)計(jì)?????????????????????????? 29 溫度子程序設(shè)計(jì)????????????????????????? 31 讀出溫度子程序???????????????????????? 31 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序?????????????????????? 32 電氣量測(cè)量部分程序設(shè)計(jì)??????????? ?????????? 33 顯示數(shù)據(jù)刷新程序設(shè)計(jì)????????????????????? 33 鍵盤(pán)子程序設(shè)計(jì)???????????????????????? 33 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)???????????????????????? 35 5 結(jié)論?????????????????????????????? 36 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????? 37 致謝 ??????????????????????????????? 38 附錄????????????? ??????????????????? 39 1 集中供暖電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 : 隨著人民生活水平的提高 , 工作節(jié)奏的加快 ,使得集中供暖在全國(guó)大部分地區(qū) ,特別是各大中城市的小區(qū)之中 ,逐步發(fā)展了起來(lái)在新時(shí)代背景下的小區(qū)住戶(hù) , 對(duì)小區(qū)供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了人性化、智能化、數(shù)字化以及高能低耗等更全面的要求。 另一方面軟件設(shè)計(jì)中論述了實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能所需的流程。隨著城鎮(zhèn)供熱體制改革的推進(jìn) , 停止福利供熱 , 實(shí)行用熱商品化 , 推行供熱分戶(hù)計(jì)量是必然趨勢(shì)。因?yàn)楣┡前疵娣e收取的,不是按采暖量,再加上沒(méi)有一種裝置自動(dòng)控制供熱管道、自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,人工開(kāi)啟、關(guān)閉閥門(mén)又過(guò)于麻煩,所以大多采取開(kāi)窗通風(fēng)的方式來(lái)降低室內(nèi)溫度,使熱能白白浪費(fèi)掉了;還有,白天大多數(shù)家庭成員或是上班,或是上學(xué),家里沒(méi)人,但暖氣還照常開(kāi)著,也浪費(fèi)了很多能源。 同時(shí)隨著人們生活水平的不斷提高 ,單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一。這次 畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)、應(yīng)用,以 77e58 芯片為核心,輔以必要的電路,確保了供熱管網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,提高熱網(wǎng)管理效率,成功控制運(yùn)行成本,實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)現(xiàn)代化管理水平,對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行了智能化的集中監(jiān)控和量化管理。而屋內(nèi)控制器根據(jù)房間內(nèi)的溫度,控制其主管道流量;采用射頻卡設(shè)置 預(yù)存消耗水量值,預(yù)存水量不足時(shí),發(fā)出報(bào)警;具有顯示功能,顯示內(nèi)容包括:室內(nèi)溫度,室內(nèi)設(shè)定溫度,用水量,供水 3 溫度、管道流量、通信通道狀態(tài)等信息??刂破鲝膯纹瑱C(jī)價(jià)格考慮采用 77E58 單片機(jī) 對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量 大的要求,用到了 EEPROM 存儲(chǔ)器。 課題內(nèi)容概述 本課題用單片機(jī)完成居住室內(nèi)的溫度的自動(dòng)控制及應(yīng)用熱量的計(jì)量,并能對(duì)小區(qū)內(nèi)的主供熱管道的溫度檢測(cè)和控制,獲得小區(qū)的溫度的分布,并作為供熱中心對(duì)供熱壓力、流量和溫度調(diào)整的重要依據(jù)(故障檢測(cè))。 ℃ 。 方案總體設(shè)計(jì)框圖 本設(shè)計(jì)要求采用單片機(jī)完成居住室內(nèi)的溫度的自動(dòng)控 制及應(yīng)用熱量的計(jì)量,并能對(duì)小區(qū)內(nèi)的主供熱管道的溫度檢測(cè)和控制,獲得小區(qū)的溫度的分布,并作為供熱中心對(duì)供熱壓力、流量和溫度調(diào)整的重要依據(jù)(故障檢測(cè))。我們可以將主控制器分為多個(gè)模塊??刂坪诵哪K可以用單片機(jī),由各個(gè)電路分別采集來(lái)的流量溫度、壓力、信息傳給控制器。屋內(nèi)管道上需要安裝有管道溫度、流量傳感器和電磁閥門(mén)。采用射頻卡接收電路與報(bào)警電路主要是設(shè)置預(yù)存消耗水量值,預(yù)存水量不足時(shí),發(fā)出報(bào)警。它具有體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利的條件。由于去掉了多余的存儲(chǔ)器周期和運(yùn)算周期,它 在相同周期里執(zhí)行 8051 的指令比最初的 8051快得多。由于需要我們用到了 8255 對(duì)單片機(jī)的 I/O口進(jìn)行了擴(kuò)展,同時(shí)用到了 74LS245 擴(kuò)展了并行輸入口用于連接顯示電路。 溫度傳感器一般分為接觸式和非接觸式兩種,所謂的接觸式傳感器就是溫度測(cè)量的基本形式,它的測(cè)量精密低而非接觸方式是測(cè)量物體熱輻射而發(fā)出的紅外線(xiàn)從而測(cè)量物體的溫度。溫度測(cè)量范圍寬,能測(cè)到 55— 125 度的溫度,在 10 到 +85 度時(shí)精度為正負(fù) 度。從功能和經(jīng)濟(jì)效益等方面考慮最終選擇了渦街流量計(jì)來(lái)測(cè)量管道流量。 壓力檢測(cè)的方案設(shè)計(jì) 因?yàn)楦鱾€(gè)用戶(hù)取暖所用的熱水都是經(jīng)由主管道的傳輸送到各個(gè)單元,然后再經(jīng)由屋內(nèi)管道送到暖氣設(shè)備。壓力傳感器用來(lái)測(cè)量主管道的壓力,方便供暖監(jiān)控中心對(duì)供暖管道進(jìn)行檢測(cè)和維修。顯示電路可以把溫度、流量、壓力、余額等信息顯示出來(lái),以便人們進(jìn)行合理調(diào)度及安排。溫度等的精確顯示,本設(shè)計(jì)采用了 6 個(gè)數(shù)碼管顯示。 射頻卡是一種以無(wú)線(xiàn)方式傳送數(shù)據(jù)的集成電路卡片,它具有數(shù)據(jù)處理及安全認(rèn)證作用等特有的優(yōu)點(diǎn)。壓力傳感器用來(lái)測(cè)量主管道的壓力,方便供暖監(jiān)控中心對(duì)供暖管道進(jìn)行檢測(cè)和維修,管道發(fā)生故障如泄露時(shí),都要報(bào)警。本設(shè)計(jì)中它與時(shí)鐘芯片 PCF8563 相結(jié)合,存儲(chǔ)大量的時(shí)段溫度等狀態(tài)信 息。大部分的隨機(jī)存儲(chǔ)器( RAM)都屬于此類(lèi)。 本設(shè)計(jì)中用的時(shí)鐘芯片為 PCF8563 相結(jié)合,它 是 PHILIPS 公司推出的一款 工業(yè)級(jí)內(nèi)含 I2C 總線(xiàn)接口功能的具有極低功耗的多功能時(shí)鐘 /日歷芯片。用戶(hù)選擇供暖時(shí)段不同,可以一直處在供暖狀態(tài),也可以根據(jù)需要決定需要供暖的時(shí)段。 調(diào)節(jié)形式上電動(dòng)閥可以粗略控制開(kāi)度實(shí)現(xiàn)原理就是在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中停止 , 電磁閥只能控制全開(kāi)全關(guān) 。如需要完整說(shuō)明書(shū)和 設(shè)計(jì) 圖紙等 .請(qǐng)聯(lián)系 扣扣:九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載!該論文已經(jīng)通過(guò)答辯 10 3 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī) W77E58 本文采用的單片機(jī)為 W77E58, W77E58 與標(biāo)準(zhǔn) 8051 相兼 容的全新核心的微處理器。( 7)三個(gè) 16 位計(jì)數(shù) /時(shí)器( 8)12 級(jí)中斷( 9)片上時(shí)鐘源( 10)兩個(gè)增強(qiáng)的雙工竄口( 11) 1K 的片上外部存儲(chǔ)器( 12)可編程看門(mén)狗( 13)兩個(gè)全速 16 位數(shù)據(jù)指針 D
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