【正文】 警溫度值，系統(tǒng)會發(fā)出報警聲音，這時接在單片機一端的繼電器動作，燃燒器斷電。主程序作為控制程序，為整個系統(tǒng)軟件的一條主線，其它功能模塊均采用子程序調(diào)用、查詢等方式，這樣使得擴充和調(diào)試更加方便。同時在選取外圍芯片時，應盡量考慮一些較為典型的、易于替換和擴展的電路和芯片，并建立在降低生產(chǎn)成本的前提下。電熱鍋爐的溫度和水位的控制都能通過計算機完成，使電熱鍋爐的運行完全實現(xiàn)自動化，最大程度的將計算機技術應用于傳統(tǒng)的鍋爐行業(yè)[2]。（5）鍋爐啟動、停止速度快，運行負荷調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)節(jié)速度快，操作簡單。（3）鍋爐本體結構簡單，安全性好。電加熱鍋爐具有許多優(yōu)點，使其比其他形式的鍋爐更具吸引力，其具體優(yōu)點如下[1]：（1）無污染。傳統(tǒng)的鍋爐都使用燒煤的方法進行加熱，這種方式加熱不但對空氣污染嚴重，而且在加熱時需要用人工進行燃料的運輸與添加，一旦加入燃料過多，水溫會升的過快造成開鍋，嚴重時會造成鍋爐爆炸，造成人身財產(chǎn)的損害，對于現(xiàn)在國內(nèi)的發(fā)展來說，很少有地區(qū)對此進行改進，而本設計提出一種新型的鍋爐加熱與壓力控制方法，真正實現(xiàn)無人操作，全自動加熱、控溫、節(jié)能環(huán)保，本設計摒棄傳統(tǒng)的燃料加熱方法，而使用電熱的方式，這樣通過微控制器可以對水溫進行實時的控制，不僅節(jié)省能源，還能達到準確的溫度控制，在控制系統(tǒng)中又加入了壓力控制環(huán)節(jié)，這樣整個系統(tǒng)就達到了全自動智能化水平。該系統(tǒng)可以對鍋爐的溫度與壓力進行全自動化的控制，不僅節(jié)省了人力資源，同時使用電加熱系統(tǒng)，更節(jié)能，更環(huán)保，更具有有可行性。江蘇師范大學科文學院本科生畢業(yè)設計 基于單片機的鍋爐溫度和壓力控制系統(tǒng)設計存檔日期： 存檔編號： 本科生畢業(yè)設計（論文） 論 文 題 目： 基于單片機的鍋爐溫度和壓力控 制系統(tǒng)設計姓 名： 王忱勖 系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 年 級 、 學 號： 09電氣 098320106 指 導 教 師： 黃 艷 江蘇師范大學科文學院印制 摘 要本文介紹了以80C51單片機為核心的溫度和壓力控制系統(tǒng)的工作原理和設計方法。軟件部分主要包括：主程序、溫度和壓力控制子程序、顯示子程序等。鍋爐廣泛用于生產(chǎn)和生活之中。 發(fā)展前景電加熱鍋爐采用全新加熱方式，無污染，完全可以稱為綠色環(huán)保鍋爐。電加熱鍋爐采用加熱元件直接與水接觸，加熱時轉(zhuǎn)換效率很高，能量轉(zhuǎn)化率也很高，一般可達到95%，而最新最好的鍋爐更是能達到98%以上。由于本體結構簡單，使得電熱鍋爐體積可以做的很小，簡單的結構更加便于布置，占地面積也就減小。（6）可采用計算機監(jiān)控，完全實現(xiàn)自動化。同時，MCS51系列單片機以其完備的控制功能、優(yōu)秀的運算能力、完善的外部接口電路等一系了特點，適應了中小型鍋爐控制系統(tǒng)需要。系統(tǒng)在軟件這塊主要采用模塊化的程序結構。利用繼電器控制加熱器和放氣閥的加熱和氣壓。如此反復監(jiān)控溫度。通過按鍵電路進行溫度報警值的設定，并對鍋爐的水溫進行采集及處理，然后與報警值比較，當溫度值大于溫度上限值(報警值)時就報警，停止加熱。同時，顯示氣壓上限值及溫度報警值和實際溫度值。80C51有兩個16位定時計數(shù)器，兩個外中斷，兩個定時計數(shù)中斷，及一個串行中斷，并有4個8位并行輸入口。在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸入端。若需采用外部時鐘電路，對于HMOS單片機，該引腳輸入外部時鐘脈沖；對于CHMOS單片機，此引腳應懸浮。PSEN端口能驅(qū)動8個LSTTL負載。另一方面，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效PSEN信號不會出現(xiàn)。當EA端口輸入低電平時，CPU只訪問片外程序存儲器。P0口有三個功能：①外部擴充存儲器時，當作地址總線（A1~A7）；②不擴充時，可做一般I/O口使用，但內(nèi)部沒有上拉電阻，作為輸入或輸出時應在外部接上拉電阻。（3） （3）— （21腳—26腳）：P2口是一個帶內(nèi)部上接電阻的8位準雙向I／O口。（4）— （10腳—17腳）：P3口是一個帶內(nèi)部上接電阻的8位準雙向I／O口。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡，為測量系統(tǒng)的構建引入全新概念。使用時能定義的非易失性溫度報警進行設置；包含報警搜索命令識別同時標志出超過程序設定溫度的器件；應用包括溫度控制，工業(yè)系統(tǒng)，消費品，溫度計或任何熱感測系統(tǒng) 。1％。％Span輸入輸出電阻250044006000Ω量程溫度誤差177。％Span過載壓力3XRated補償溫度050℃工作溫度40+125℃ 貯存溫度50+150℃重量3 grams1220 A 015 G 3 S 壓力接口（L=長引壓管，S=短引壓管， N= 無引壓管） 引腳結構 壓力類型（G=表壓，A=絕壓，D=差壓） 壓力范圍 等級 型號 圖 24 ICSl220傳感器性能參數(shù) A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809是目前廣泛使用的逐位逼近型8位單片A/D轉(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)含8 路模擬開關，可允許8路模擬量輸入。 START——轉(zhuǎn)換啟動信號。ADC0809要求外接時鐘頻率為10kHz~。 D7～D0——數(shù)據(jù)輸出線。 Vref——參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送有定時傳送方式、查詢方式、中斷方式這三種方式。為了確保單片機正常復位，必需使其第9腳上出現(xiàn)的高電平保持2μs以上。 τ＝R*C (31) 溫度采集模塊設計DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測得的溫度值與TH，TL作比較，若TTH或TTL，則將該器件內(nèi)的告警標志置位，并對主機發(fā)出的告警搜索命令作出響應。 本系統(tǒng)所采用的是電源直接供電。本部分電路與單片機的接口如圖34所示。應變片可以將應變轉(zhuǎn)換為電阻的變化，為了顯示于記錄應變的大小，還要將電阻的變化再轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，因此需要有專用的測量電路，通常采用直流電橋和交流電橋。電橋供電電壓U越高，輸出電壓Uo越大。由于每個放大器求和點的電壓等于施加在各自正輸入端的電壓，因此，整個差分輸入電壓現(xiàn)在都呈現(xiàn)在RG兩端。＝R4，則VOUT然而須注意的是對加到放大器輸入端的共模電壓在RG兩端具有相同的電位，從而不會在RG上產(chǎn)生電流。這也就意味著該電路的共模抑制比相比與原來的差分電路增大了〔1＋（2這包括諸如共模抑制隨頻率變換的誤差。LED就是一種半導體元件，其電氣特性與一般的二極管一樣，區(qū)別在于其在通電狀態(tài)下會發(fā)光。一種是靜態(tài)顯示，一種是動態(tài)顯示。所謂動態(tài)顯示就是單片機定時的對顯示器進行掃描。本設計中采用靜態(tài)顯示。 對于鍵的識別，可以采用程序掃描的方法。 圖37鍵盤電路 報警電路設計本系統(tǒng)采用蜂鳴器進行報警,并用兩個LED指示燈表示工作狀態(tài)，紅燈亮綠燈滅表示報警。這個電路并不是一般的放大電路，三極管不是工作在放大狀態(tài)，而是工作在飽和狀態(tài)和截止狀態(tài)。具有過熱，過流，調(diào)整管安全工作區(qū)保護功能。因為在本設計中，電路中均采用低功耗的器件，所以穩(wěn)壓塊并不需要加散熱片。y(t)e(t) 圖41控制系統(tǒng)系統(tǒng) 由于模塊化程序的設計，通過調(diào)用程序即可實現(xiàn)所用功能，主程序流程圖如圖42所示。 開始 系統(tǒng)初始化鍵盤掃描、去抖處理取鍵值鍵值處理是否有采樣數(shù)據(jù)處理A/D轉(zhuǎn)換處理PID計算控制輸出NY 圖42 主程序流程圖 溫度和壓力檢測程序流程圖設計 如圖43為溫度檢測主程序流程圖，單片機先初始化，啟動A/D轉(zhuǎn)換，等待傳單器接受的檢測數(shù)據(jù)，單片機計算是否接收完畢，如是等待A/D轉(zhuǎn)換，如否返回繼續(xù)等待接收。Y返回A/D轉(zhuǎn)換完畢？符合報警條件？啟動報警輸出結果單片機初始化啟動A/D轉(zhuǎn)換等待接收檢測數(shù)據(jù) 接收完畢？等待A/D轉(zhuǎn)換NNYYN 圖43信號檢測程序流程圖圖44為鍵盤輸入子程序流程圖，首先開始，是否有鍵閉合，如有跳入二次調(diào)用子程序12MS，如沒有調(diào)用顯示子程序延遲6ms再返回。YN閉合鍵釋放否輸入鍵號→A返回調(diào)用子程序延時12ms有鍵閉合