【正文】 溫度及壓力值的顯示工作。然而，隨著IC產(chǎn)品制造技術(shù)的進(jìn)步，將這種ADC和許多其它功能一起集成到溫度傳感器的管芯上已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)有效的方法。（1） 模擬溫度傳感器初期的IC溫度傳感器是提供一個(gè)與溫度成比例的輸出電壓或電流。圖 313蒸汽流量變送器的輸出電流I2會(huì)抵消一部分假液位輸出電流I1,所以,假液位所帶來的影響將局部或全部被克服。K1I1K2I2+K3I3式中,I1為液位調(diào)節(jié)器的輸出電流；I2為蒸汽流量變送器的電流；I3為給水流量變送器的電流；KKK3分別為加法器各通道的衰減系數(shù)。中所示的三沖量系統(tǒng),汽包液位是被控變量,是主沖量信號(hào),蒸汽流量和給水流量是輔助沖量信號(hào)。雙沖量實(shí)際上是前饋與反饋調(diào)節(jié)相結(jié)合的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。,一旦負(fù)荷急劇變化,虛假液位的出現(xiàn),調(diào)節(jié)器就會(huì)誤以為液位升高而關(guān)小供水閥門。（設(shè)計(jì)中用一個(gè)二極管來模擬水泵的開與關(guān)。MOC304l芯片是一種集成的帶有光耦的雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路。在給出了8個(gè)脈沖后，最先進(jìn)入74LS164的第一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，再來一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出。其中A、B（第2腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，2個(gè)引腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，共一個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可并接。 動(dòng)態(tài)顯示如果要在同一時(shí)刻顯示不同的字符，從電路上看，這是辦不到的。加電自復(fù)位(見圖33)在通電的瞬間，在RC電路的充電過程中，RST端口出現(xiàn)正脈沖，從而使單片機(jī)復(fù)位；鍵電平復(fù)位(見圖34)是復(fù)位端口通過電阻與Vcc相連，來達(dá)到復(fù)位的目的；按鍵脈沖復(fù)位(見圖35)是利用RC微分電路產(chǎn)生正脈沖來達(dá)到復(fù)位的目的。按鍵電路如圖32所示。（3） 鍵的保護(hù)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體框圖單片機(jī)STC89C52執(zhí)行機(jī)構(gòu)水泵ADC0809鍋爐傳感器鍵盤顯示報(bào)警給定值圖31 系統(tǒng)的總體框圖 在實(shí)際的硬件電路中，用3個(gè)發(fā)光二極管來模擬水泵的全開，半開，全關(guān)三種狀態(tài)。 第三章．鍋爐液位控制的硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要包括：STC89C52RC、4個(gè)液位傳感器、1個(gè)溫度傳感器DS18B逐次逼近式A/D換器ADC080雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路MOC3041和雙向晶閘管Z0409MF等。如果是共陽極LED顯示器，公共陽極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100（0x8C）。當(dāng)陽極端輸入高電平時(shí)，段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入低電平時(shí)不點(diǎn)亮。（5）延時(shí)30微秒。（5） 將數(shù)據(jù)線拉到高電平。（6） 延時(shí)等待（如果初始化成功則在15到60毫秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由DS18B20所返回的低電平“0”。(5) 測量結(jié)果以9～12位數(shù)字量方式串行傳送。這些特點(diǎn)使DS18B20非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)。ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，通常使用頻率為500kHZ的時(shí)鐘信號(hào)。在A/D轉(zhuǎn)換期間，START信號(hào)應(yīng)保持低電平。 圖26 AD0809的管腳圖（1）IN0－IN7：8條模擬量輸入通道。 （4）最高時(shí)鐘頻率可高達(dá)36Mhz （5）功耗：10mW/bit （6）74系列工作溫度： 0176。 A(1腳)/B(2腳)輸入：邏輯與關(guān)系，即全高為高，見低為低。74LS164是一個(gè)串行輸入并行輸出的移位寄存器,并帶有清除端。但是，必須滿足下列條件：（1）無同級(jí)或高級(jí)中斷正在服務(wù)；（2）現(xiàn)行指令執(zhí)行到最后1個(gè)機(jī)器周期且已結(jié)束；（3）若現(xiàn)行指令為RETI或需訪問特殊功能寄存器IE或IP的指令時(shí)，執(zhí)行完該指令且緊隨其后的另1條指令也已執(zhí)行完。（3） 使系統(tǒng)具備了處理數(shù)據(jù)的能力，提高了系統(tǒng)自身的可靠性。 WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入控制信號(hào)）P3口每一位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。(2) P1口（18腳）：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上接電阻的準(zhǔn)雙向I／O口。EA/VPP（31腳）: 當(dāng)EA端輸入高電平時(shí)，CPU從片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址0000H單元開始執(zhí)行程序。不過，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。VCC（40腳）: +5V主電源正端 Vss（20腳）：+5V主電源地端 外接晶體引腳XTAL1和XTAL2XTAL1（19腳）:接外部晶體的一端。（7）有溫度和壓力傳感器，同時(shí)可以交替顯示其溫度和壓力值?；舅枷胧且許TC89C52作為控制器，通過STC89C52單片機(jī)，壓力傳感器、溫度傳感器（DS18B20）和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC0809）等硬件系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)具有液位報(bào)警和控制的雙重功能，同時(shí)也具有壓力和溫度顯示控制的功能,并對溫度和壓力值交替進(jìn)行顯示。我國在新型測控裝置與系統(tǒng)研究、制造、應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)上，有一定的基礎(chǔ)，與其他發(fā)達(dá)國家相比還存在距離，但是，我國的科研人員能夠克服很多困難，有望在相關(guān)領(lǐng)域趕上甚至超過發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平，這是發(fā)展趨勢。深圳在研制新型測控裝置與系統(tǒng)領(lǐng)域也比較有成績，盡管與其他國家開發(fā)者比尚有距離，但是，深圳的高校、科研院所的最大特點(diǎn)就是實(shí)際，與生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目無關(guān)的問題基本上不去考慮，這里的工程技術(shù)和科研人員關(guān)心的不是理論、不是算法、不是論文，而考慮，是用什么材料、測控什么物理量、優(yōu)點(diǎn)是什么、與機(jī)器設(shè)備的通訊接口等等。故要求控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)。通過對風(fēng)機(jī)、水泵進(jìn)行微機(jī)控制可以平均節(jié)電達(dá)到30%一4%0。因此這個(gè)課題有現(xiàn)實(shí)意義且市場前景良好。論文題目：基于單片機(jī)的鍋爐液位控制系統(tǒng)專 業(yè)：本科生： （簽名）________指導(dǎo)老師： （簽名）________ 摘 要 本文主要設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的鍋爐液位控制系統(tǒng)，它以STC89C52單片機(jī)作為核心控制器，通過STC89C52單片機(jī)，溫度傳感器、壓力傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，數(shù)碼管顯示等硬件系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)具有液位檢測報(bào)警和控制雙重功能.本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中主要有水位檢測、溫度檢測、壓力檢測、按鍵控制、水位控制、顯示部分、故障報(bào)警等幾部分組成來實(shí)現(xiàn)液位控制。如中小型鏈條式工業(yè)鍋爐用的新型測控裝置。(4)鍋爐系統(tǒng)中包含鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給水泵等大功率電動(dòng)機(jī)，由于鍋爐本身特性和選型的因素，這些風(fēng)機(jī)大部分時(shí)間里是不會(huì)滿負(fù)荷輸出的，原有方式采用閥門和擋板控制流量，浪費(fèi)非常嚴(yán)重。工業(yè)控制系統(tǒng)的工作環(huán)境惡劣，干擾強(qiáng)。因此，上海的工程技術(shù)和科研人員需要的是應(yīng)用技術(shù)，更看重的是生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用，對研究理論、算法、成果是論文的較少。一些發(fā)達(dá)國家在單片機(jī)新型測控裝置與系統(tǒng)研究、制造、應(yīng)用上，已積累了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)入了國際市場。 系統(tǒng)簡介本課題的研究對象為鍋爐的液位，對其液位進(jìn)行控制。（6）有緊急停止按鈕，在遇到緊急情況時(shí)可以停止系統(tǒng)的運(yùn)行。按引腳功能分為4個(gè)部分?jǐn)⑹鰝€(gè)引腳的功能。CPU在向片外存儲(chǔ)器取指令期間，PSEN信號(hào)在12個(gè)時(shí)鐘周期中兩次生效。我們根據(jù)PSEN、ALE和XTAL2輸出端是否有信號(hào)輸出，可以判別80C51是否在工作。③不擴(kuò)充時(shí)，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(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。(4) P3口：P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上接電阻的8位準(zhǔn)雙向I／O口。 TXD（串行輸出口）（2） 可以及時(shí)處理控制系統(tǒng)中許多隨機(jī)產(chǎn)生的參數(shù)與信息，即計(jì)算機(jī)具有實(shí)時(shí)處理的能力，從而提高了控制系統(tǒng)的性能。這樣，在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)，單片機(jī)對所有中斷源都進(jìn)行順序檢測，并可在任1個(gè)周期的S6期間，找到所有有效的中斷請求，還對其優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排隊(duì)。（4）加密性強(qiáng)（5）在系統(tǒng)可編程, 無需編程器, 無需仿真器（6）可供應(yīng)內(nèi)部集成M A X 8 1 0 專用復(fù)位電路的單片機(jī)，只有D 版本才有內(nèi)部集成專用復(fù)位電路，原復(fù)位電路可以保留，也可以不用，不用時(shí)R E S E T 腳接1 K 電阻到地。 Clock(8腳):上升沿輸出移位，其余狀態(tài)保持。 （3）異步清除。通道選擇如表24所示： C(ADDC) B(ADDB) A(ADDA)選擇的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 1 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7表24 ADC00809的通道選擇 ADC0809的引腳圖及各引腳作用ADC0809芯片為28引腳雙列直插式封裝，其引腳排列見圖26。在START信號(hào)上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清0；在START下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。（7）CLK:時(shí)鐘信號(hào)。 溫度傳感器DS18B20DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有3引腳TO－92小體積封裝形式；溫度測量范圍為－55℃～＋125℃,可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度，℃，被測溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。(4) 工作電源: 3～5V/；在使用中不需要任何外圍元件。（5） 數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。（4） 延時(shí)時(shí)間為45微秒。（4）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。稱為共陽極LED顯示器；另一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時(shí)公共陰極接地，每個(gè)發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。例如，對于共陰極LED顯示器，當(dāng)公共陰極接地（為零電平），而陽極dpgfedcba各段為01110011時(shí)，顯示器顯示“P”字符，即對于共陰極LED顯示器，“P”字符的字形碼是073。脈沖占空比越小，脈沖正向電流可以越大。如果報(bào)警器啟動(dòng)后，設(shè)有報(bào)警消除按鈕，消除報(bào)警；有溫度和壓力轉(zhuǎn)換按鈕，可以輪流顯示溫度和壓力值。（2） 如何消除鍵的抖動(dòng)。由于該設(shè)計(jì)中按鍵數(shù)量少，所以采用了獨(dú)立式按鍵。復(fù)位分為加電自復(fù)位和開關(guān)復(fù)位兩種方式。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中CPU的開銷小。74LS164為TTL單向8位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。a各段對應(yīng)的引腳上。 (a) 水泵開度大小的模擬電路 （b） 液位正常與不正常時(shí)的指示燈電路 (c) 液位報(bào)警電路 圖 37 液位控制狀態(tài)電路圖 液位控制的控制電路在設(shè)計(jì)中采用了雙向可控硅MOC3041驅(qū)動(dòng)電路控制水泵的啟停的。 圖 39 液位控制電路圖該部分的工作過程是：，圖39所示的MOC3041構(gòu)成的輸出通道圖MOC3041內(nèi)部導(dǎo)通，G端出現(xiàn)同步觸發(fā)脈沖，控制可控硅導(dǎo)通，打開水泵；，MOC3041內(nèi)部截止，可控硅斷開，關(guān)閉水泵。如果使用簡單的鍋爐汽包液位的單沖量控制系統(tǒng)(如圖310所示)其中調(diào)節(jié)閥為氣關(guān)閥,液位調(diào)節(jié)器采用正作用,調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)在加法器內(nèi)與蒸汽流量信號(hào)相減。圖312=由于進(jìn)入加法器的兩個(gè)信號(hào)相反,圖313為三沖量液位調(diào)節(jié)方案圖。從簡單的模擬輸出溫度傳感器到數(shù)字輸出的本地傳感器再到具有遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測功能和復(fù)雜風(fēng)扇控制算法的高度集成的溫度監(jiān)視系統(tǒng)。這可以通過將一個(gè)模擬溫度傳感器的輸出接到一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）來實(shí)現(xiàn)。（關(guān)于DS18B20的具體介紹在第二章的芯片資料）圖314 溫度測試電路圖 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)軟件主要由主程序、中斷服務(wù)程序、顯示模塊、各種故障處理及報(bào)警子程序和延時(shí)子程序等組成。若亮度不理想，可以調(diào)整P0口的電阻大小。 （4）程序編寫完成后，先保存，再進(jìn)行編譯，系統(tǒng)會(huì)自行檢查程序中的語法錯(cuò)誤，并將錯(cuò)誤類型羅列在界面下方的Out Windows中,以便于用戶修改。軟硬件聯(lián)合調(diào)試時(shí)，可以將程序分成了幾個(gè)模塊，一個(gè)個(gè)進(jìn)行調(diào)試，在各個(gè)模塊都調(diào)試成功以后，再將它們組合起來，這樣成功的概率就大了許多。解決：供電電源與數(shù)碼管的電源沒有共地，兩個(gè)電源共地后主電路工作正常。（5）問題：DS18B20可以采集到溫度值，但顯示的是不斷變化的亂碼。 （2）通過對電位器的調(diào)節(jié)，改變其電壓值，鍋爐的模擬液位可以得到相應(yīng)的控制。如今，這個(gè)課題已經(jīng)有了比較成熟的研究成果及系統(tǒng)的理論知識(shí)，因此，這個(gè)課題的研究目的是為了使我們對學(xué)過的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、過程控制系統(tǒng)、單片機(jī)應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行更深層的理解和掌握。經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，最后終于完成了整個(gè)設(shè)計(jì)及論文，努力為自己的本科階段畫一個(gè)完滿的句號(hào)。unsigned char dispbuf[3]={1,2,3}。sbit OE=P3^7。sbit JS3=P1^5。 EA=1。n) for(s=248。 Delay_2()。 BJ=1。 JS2=0。 JS3=0。