【正文】 K8C L K9QE10QF11QG12QH1374LS164A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L K9QE10QF11QG12QH1374LS164A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L K9QE10QF11QG12QH1374LS164A1B2QA3QB4QC5QD6C L K8C L K9QE10QF11QG12QH1374LS16412345678161514131211109S1100Ω812345678161514131211109S2100Ω812345678161514131211109S3100Ω812345678161514131211109S4100Ω812345678161514131211109S5100Ω812345678161514131211109S6100Ω8ab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS1DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS2DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS3DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS4DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS5DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS6DPY_7SEG_DPR21kΩR31kΩR11kΩKPC817QNPN7406DVCC+5VVCC P1.7VDDDQGNDDS18B20R?RES2VCCR1RES2R?RES2K?RELAYSPDT
。 在論文即將完成之際，我的心情 無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！ 同時也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。感謝我教書育人的老師，也許 我不是 你們 最出色的學(xué)生，而 你們 卻是我最尊敬的老師。 本文設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對鍋爐溫度和壓力的全自動化控制， 節(jié)省了人力資源，同時 添加了報警裝置大大提高了鍋爐使用的安全性，另一方面采用了更為先進(jìn)的 電加熱系統(tǒng)，更節(jié)能，更環(huán)保，更具有有可行性 總的來說通過這次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)到了很多東西，無論是動手能力，分析問題的能力都得到了提高，重要的是建立了對電子設(shè) 計(jì)興趣。我也懂得了系統(tǒng)要有良好的控制效果，其前端采集溫度信號需要足夠精確，其次系統(tǒng)的構(gòu)成要簡單實(shí)用，實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)，并且運(yùn)用多種算法使得數(shù)據(jù)更為接近真實(shí)值。 圖 46外部中斷流程圖 外部中斷入口 關(guān)外部中斷 返回 關(guān)外部中斷 讀取溫度和壓力值 輸出結(jié)果 外部中斷入口 江蘇師范大學(xué)科文學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的鍋爐溫度和壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 5 結(jié)論 本設(shè)計(jì)是基于 80C51單片機(jī)的鍋爐溫度和壓力控制系統(tǒng)，首先是方案的選擇，這是課程設(shè)計(jì)的最主要的 環(huán)節(jié)。再次檢測閉合鍵釋放否，如釋放鍵入鍵號 A，如沒有調(diào)用顯示子程序延遲 6ms 返回閉合鍵釋放檢測 [14]。報警檢測如是則啟動報警，如否則顯示結(jié)果。然后對按鍵進(jìn)行掃描，對按鍵事件做出相應(yīng)的反應(yīng)。 TT R A N S 1R5 6 0C17 0 μC32 2 0 μC21 0 4C41 0 31234B R I D G E 1DL E D7 8 0 52 2 0 V 圖 39穩(wěn)壓電源電路 江蘇師范大學(xué)科文學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的鍋爐溫度和壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 控制算法研究 由于單片機(jī)控制是一種采樣控制，系統(tǒng)中 PID 調(diào)節(jié)規(guī)律可通過數(shù)值公式近似計(jì)算 [ 11]。同時又由于器件只有三個引腳，所以使用簡單方便，價格低廉，應(yīng)用廣泛。當(dāng)基極為高電平時，晶體管截止，相當(dāng)于開路，輸出為高電平，蜂鳴器停止鳴叫。該部分電路與單片機(jī)的接口 如 圖 38所示 。它是將每個獨(dú)立按鍵按一對一的方式直接接到單片機(jī)的 I/O 口上，通過程序掃描查詢方式實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)系統(tǒng)交互的。 為了便于實(shí)現(xiàn)各種的控制要求，智能調(diào)節(jié)器必須具備快速設(shè)置被控參數(shù)且操作方便，還必須增加鍵盤裝置。這種顯示方法的優(yōu)點(diǎn)是使用硬件少，因而價格低，但占用機(jī)時多，只要單片機(jī)不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示。這種顯示占用機(jī)少，顯示可靠；缺點(diǎn)是使用元件多，且線路比較復(fù)雜，因而成本比較高。因而 LED 一起體積小，可靠性高，耗能低等諸多優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)生活中得到越來越廣泛的應(yīng)用。用 LED 是因?yàn)樗哂酗@示清晰、亮度高、使用電壓低、光電轉(zhuǎn)換效能高、壽命長的特點(diǎn)。因此 CMR 理論上直接與增益成比例增加，這是一個非常有用的特性。由于沒有電流流過 RG（也就無電流流過 R5 和 R6） ） ， 放大器 AR1 和 AR2 將作為單位增益跟隨器而工作。因?yàn)檩斎腚妷航?jīng)過放大后（在 A1 和 A2的輸出端）的差分電壓呈現(xiàn)在 R5， RG 和 R6 這三只電阻上，所以差分增益可以通過僅改變 RG 進(jìn)行調(diào) 整。 本次設(shè)計(jì)的放大器采用了三運(yùn)放，因?yàn)樗?具有高共模抑制比的放大電路。 由于應(yīng)變片的電橋電路的輸出信號一般比較微弱，所以目前大部分電阻應(yīng)變式傳感器的電橋輸出端與直流放大器相連電橋的輸出電壓于應(yīng)變成線性關(guān)系。 輸出高電平時，加熱器通電，加熱器對鍋爐加熱，進(jìn)行加熱處理。 DS18B20 的 DQ 端直接與單片機(jī)的 口相連接， VDD 端接 +5V 電源， DQ 端與 +5V電源之間通過電阻相連， GND 接地，DS18B20 可以直接將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，因此不需要連接 A/D 轉(zhuǎn)換器，DS18B20 與單片機(jī)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不需要通過單片機(jī)來個 DS18B20 供電，保證了 DS18B20 工作的可靠性。因此，因此可用多只 DS18B20 同時測量溫度并進(jìn)行告警搜索。 復(fù)位電路 如圖 32 所示 。 A、 B、 C 的值與被選擇的通道之間的關(guān)系如下表 2— 3 所示： 表 2— 3 通道選擇表 C B A 被選擇的 通道 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 江蘇師范大學(xué)科文學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的鍋爐溫度和壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 3 鍋爐溫度和壓力控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 最小單片機(jī)系統(tǒng) 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)， 指的是 用最少的元件組成的單片機(jī) 并且 可以 正常 工作的系統(tǒng)，對本次設(shè)計(jì)使用單片機(jī)來說，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：單片機(jī) ， 晶振電路 以及 復(fù)位電路。其典型值為 +5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V)。 OE—— 輸出允許信號。通常使用頻率為 500KHz 的時鐘信號。 START=1 轉(zhuǎn)換啟動。主要由 3部分組成：模擬輸入選擇部分、轉(zhuǎn)換器部分、輸出部分。 ％ Span 零 點(diǎn)溫度誤差 177。從 0～ 2psi 至 0～ 100psi 量程范圍內(nèi)均有表壓，差壓和絕壓產(chǎn)品 [5]。 ROM 操作品令 ： 總線主機(jī)檢測到 DSl820 的存在，便可以發(fā)出 ROM 操作命令之一，這些命令如 [4] 指令 代碼 ROM(讀 ROM) [33H] ROM(匹配 ROM) [55H] ROM(跳過 ROM) [CCH] ROM(搜索 ROM) [F0H] search(告警搜索 ) [ECH] 存儲器操作命令 指令 代碼 Scratchpad(寫暫存存儲器 ) [4EH] Scratchpad(讀暫存存儲器 ) [BEH] Scratchpad(復(fù)制暫存存儲器 ) [48H] Temperature(溫度變換 ) [44H] EPROM(重新調(diào)出 ) [B8H] Power supply(讀電源 ) [B4H] DS18B20 管腳功能表，如表 21所示 表 21 DS18B20 管腳功能表 壓力傳感器 壓力傳感器芯片的性能受溫度的影響非常大，主要表現(xiàn)為零點(diǎn)和靈敏度隨溫度變化而發(fā)生漂移。 DS18B20 可以程序設(shè)定 912 位的分辨率，精度為 攝氏度。 P3 口每一位能驅(qū)動 4 個 LS 型 TTL負(fù)載。 P2口每一 位能驅(qū)動 4個 LS 型 TTL 負(fù)載。 （ 2） — （ 1腳 — 8腳）： P1口是一個帶內(nèi)部上接電阻的準(zhǔn)雙向 I／ O口。在對 87C51EPROM 編程時，該 引腳用于施加編程電壓 VPP。 ALE/PROG 端同樣可驅(qū)動 8 個 LSTTL 負(fù)載。 可以 根據(jù) PSEN、 ALE 和 XTAL2 三個 輸出端 口 是否有信號輸出， 來判斷 80C51 是否 處在 工作 狀態(tài) 。 RST（ 9腳） : 單片機(jī)剛接上電源時，其內(nèi)部各寄存器處于隨機(jī)狀態(tài)，在該腳輸入 24 個時鐘周期寬度以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位（ RESET） PSEN（ 29 腳） : 當(dāng) 訪問片外程序存儲器時， 該端口 輸出負(fù)脈沖 信號 作 為存儲器讀選通信號。在采用外部 時鐘時，對于 HMOS 單片機(jī)，該端引腳必須接地；對于 CHMOS 單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動端。 80C51 內(nèi)部有 時鐘電路 ，但需要石英晶體和微調(diào)電容外接，本系統(tǒng)中采用 12MHz 的晶振頻率。 圖 2