【正文】 1109S3100Ω812345678161514131211109S4100Ω812345678161514131211109S5100Ω812345678161514131211109S6100Ω8ab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS1DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS2DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS3DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS4DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS5DPY_7SEG_DPab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpDS6DPY_7SEG_DPR21kΩR31kΩR11kΩKPC817QNPN7406DVCC+5VVCC P1.7VDDDQGNDDS18B20R?RES2VCCR1RES2R?RES2K?RELAY
。 再接下來(lái)是添加單元電路，并進(jìn)行調(diào)試。 ??tu 圖 41 控制系統(tǒng)系統(tǒng) ? ?sGo sTKIp pK sTK Dp e(t) y(t) 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) 22 系統(tǒng)總流程圖設(shè)計(jì) 由于模塊化程序的設(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)用程序即可實(shí)現(xiàn)所用功能，主程序流程圖 如圖 42所示。 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) 19 V C C4. 7k Ω 4P 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3 圖 37 鍵盤(pán)電路 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警 ,并用兩個(gè) LED 指示燈表示工作狀態(tài)，紅燈亮綠燈滅表示報(bào)警 。一種是靜態(tài)顯示，一種是江蘇師范大學(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) 18 動(dòng)態(tài)顯示。 由于 RG 兩端的電壓等于 VIN，所以流過(guò) RG 的電流等于 VIN/RG，因此輸入信號(hào)將通過(guò) A1 和 A2獲得增益并得到放大。當(dāng) P口輸出高電平時(shí)，經(jīng)反相驅(qū)動(dòng)器 7406 變?yōu)榈碗娖剑拱l(fā)光二極管發(fā)光，從而使光敏三極管導(dǎo)通，進(jìn)而是 Q3 導(dǎo)通，因而繼電器的線(xiàn)圈通電 ,接通鍋爐加熱器。一是 8路模擬信號(hào)通道的選擇，二是 A/D 轉(zhuǎn)換完成后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。 ALE—— 地址鎖存允許信號(hào)。如圖 23 所示DS18B20 引腳排列圖 圖 23 DS18B20 引腳排列圖 DS18B20特性：只需要一個(gè)端口來(lái)進(jìn)行通訊；簡(jiǎn)單的多點(diǎn)分布應(yīng)用；無(wú)需外部應(yīng)用；不需要接外部器件及電路； .能通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)作為電源線(xiàn)來(lái)進(jìn)行供電；無(wú)待機(jī)產(chǎn)生的功耗；測(cè)溫范圍－ 55～＋ 125℃，以 ℃為單位遞增；溫度測(cè)量結(jié)果以 8 位數(shù)字量輸出；溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量時(shí)間為 200ms（典型值）。作為漏極開(kāi)路的輸出端口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。在片內(nèi)它是一個(gè)振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率是晶體振蕩頻率。 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) 4 2 鍋爐溫度和壓力控制系統(tǒng)主要器件選擇 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖 鍋爐溫度控制系統(tǒng)的主控部分由單片機(jī)構(gòu)成。目前，因?yàn)榧矣缅仩t設(shè)備屬于批量制造生產(chǎn)，而一整套完備的控制系統(tǒng)是每臺(tái)鍋爐所必需的，針對(duì)小型鍋爐的這些特點(diǎn)，更結(jié)合產(chǎn)品的成產(chǎn)成本考慮，以單片機(jī) MCS51 為核心器件組成的控制系統(tǒng)成為了最為理想的選擇。因此在人口密集的居民區(qū)、旅館、醫(yī)院和學(xué)校，電加熱鍋爐完全 能替代燃煤、燃油、燃?xì)忮仩t。 關(guān)鍵詞 ： 溫度檢測(cè) A/D 轉(zhuǎn)換 壓力檢測(cè) PID 控制； II Abstract This paper introduces the 51 microcontroller as the core temperature and pressure system of the working principle and design method. Temperature signal chip DS18B20 collection by the temperature, with digital signal transmitted to the form of single chip microputer。由于加入元件工作由外部電氣開(kāi)關(guān)控制，所以鍋爐啟停速度快，通過(guò)控制各加熱元件的開(kāi)關(guān)，可以在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運(yùn)行負(fù)荷，調(diào)節(jié) 操作迅速、簡(jiǎn)單。此時(shí)溫度傳感器實(shí)時(shí)對(duì)鍋爐溫度檢測(cè)，當(dāng)溫度降到設(shè)定值的下限時(shí)，繼電器重新通電。由于 80C51 的系統(tǒng)性能滿(mǎn)足系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 及時(shí)間精度的要求，而且產(chǎn)品產(chǎn)量豐富來(lái)源廣，應(yīng)用也很成熟，故采用來(lái)作為控制核心。 EA/VPP（ 31腳） : 當(dāng) EA端 口 輸入高電平時(shí)， CPU 從片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址 0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。 P3 口與其它 I／ O 口有較大區(qū)別，每個(gè)引腳還具有專(zhuān)門(mén)功能 ,除了作為 I/O 口使用外（內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來(lái)設(shè)置 [3]。 ％ Span 零點(diǎn)熱遲滯 177。 OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí)DS18B20 的 1 腳接地， 2 腳作為信號(hào)線(xiàn)， 3 腳接電源。它由三個(gè)集成運(yùn)算放大器組成 。 LED（發(fā)光二極管）最早出現(xiàn)在 19世紀(jì) 60年代，現(xiàn)在我們可以經(jīng)常在電氣和電子設(shè)備上看到這些二極管作為指示燈來(lái)用。鍵盤(pán)控制有矩陣式和獨(dú)立式兩中。 穩(wěn)壓電源電路如圖 39 所示，從 J1 輸入 9～ 12V 的直流電，打上開(kāi)關(guān)，經(jīng)C1 和 C2 濾波后，加到 7805 穩(wěn)壓塊的輸入端，再?gòu)钠漭敵龆溯敵龇€(wěn)定的 +5V 的電壓。最后返回。 大學(xué)時(shí)代的老師 治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊， 我被深深的折服 。最大的體會(huì)還是理論運(yùn)用到實(shí)踐還是有很大差距，理論學(xué)得再好到了實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候還是會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，這些問(wèn)題通過(guò)多實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)可以得到解決。最后返回。 穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì) 78 系列三端穩(wěn)壓器是最常見(jiàn)的集成穩(wěn)壓器件。動(dòng)態(tài)顯示的亮度與導(dǎo)電電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間比例有關(guān)。 最后，由于結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱(chēng)性，輸入放大器的共模誤差，如果它們跟蹤，將被輸出級(jí)的減法器消除。若相鄰兩橋臂的應(yīng)變極性一致，即同為輸出電壓為兩者之差，若不同時(shí)，則輸出電壓為兩者之和。 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) 14 SS W P BR10kΩC220μ FV C CR S T 圖 3 2 復(fù)位電路 系統(tǒng)的復(fù)位電路是由 RC 電路組成，外加一個(gè)手動(dòng)復(fù)位按鈕。 EOC—— 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 ICSl220 系列具有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）放大、校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償； （ 2）多級(jí)壓力非線(xiàn)性修正； （ 3）直接輸出經(jīng)放大校準(zhǔn)的模擬信號(hào)； （ 4）輸出與輸入電壓成正比； （ 5）溫補(bǔ)范圍為 0~70℃，滿(mǎn)足絕大部分用戶(hù)的需求； （ 6）有表壓、差壓和絕壓配置，有微壓和低壓 等量程； ICSl220 傳感器性能參數(shù)圖如下： 1234RR E S I S T O R B R I D G E I C 圖 23 壓力傳感器原理 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) 10 表 22 參數(shù) 最小值 典型值 最大值 單位 滿(mǎn)量程輸出 50 mV 零點(diǎn)輸出 2 2 mV 非線(xiàn)性 177。 P2 口有兩個(gè)功能： ①擴(kuò)充外部存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線(xiàn)（ A8~A15）使用。 ALE/PROG（ 30 腳） :當(dāng) 訪(fǎng)問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器時(shí)， 該 端 口 輸出負(fù)脈沖 信號(hào) 作為存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。 圖 21 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖 單片機(jī)的選擇 80C51 單片機(jī) 屬于 MCS51 系列 單片機(jī) ，由 Intel 公司開(kāi)發(fā)，其結(jié)構(gòu)是 8048的延伸，改進(jìn)了 8048 的缺點(diǎn)，增加了如乘（ MUL）、除（ DIV）、減（ SUBB）、比較（ CMP）、 16 位數(shù)據(jù)指針、布爾代數(shù)運(yùn)算等指令，以及串行通信能力和 5 個(gè) 中斷 電 源 模 塊 溫 度 傳 感 器 壓 力 檢 測(cè) A/D 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換 單片機(jī) LED 顯 示 被控對(duì)象 報(bào)警 放 大 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) 5 源 。 本系統(tǒng)的電源模塊選擇了市場(chǎng)上常見(jiàn)的 W7800(7800)系列 7805電源穩(wěn)壓芯片 ，通過(guò)分別給模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)分別供電，來(lái)避免出現(xiàn)電源干擾的現(xiàn)象。電加熱鍋爐本體結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，不需要布置管路，沒(méi)有燃燒室，沒(méi)有煙道，故而不會(huì)出現(xiàn)燃煤、燃?xì)狻⑷加湾仩t存在的爆炸和泄漏的危險(xiǎn)。溫度信號(hào)由溫度芯片 DS18B20 采集，以數(shù)字信號(hào)的形式傳送給單 片機(jī)； 溫度 和 壓力 信號(hào)由 壓力 傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)采集 ，通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào) 傳送給單片機(jī)，單片機(jī) 經(jīng)過(guò) 計(jì)算與處理后將溫度、壓力信息顯示在 LED顯示器上，文中介紹了該控制系統(tǒng)的硬件部分，包括：溫度檢測(cè)電路、溫度控制電路、壓力檢測(cè)電路、 穩(wěn)壓電源電路 和其他一些單片機(jī)接口電路。 （ 2）能量轉(zhuǎn)化效率 很 高。 DS18B20 溫度傳感器 采用 DALLAS公司生產(chǎn)的 DS18B20 可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成， 其產(chǎn)品以 具有江蘇師范大學(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) 3 封裝形式多樣，耐磨耐碰，使用方便，體積小， 而廣泛應(yīng)用 于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域 。同時(shí)為結(jié)合實(shí)際需要，本系統(tǒng)亦對(duì)鍋爐內(nèi)氣壓進(jìn)行控制。 另一方面 ，在訪(fǎng)問(wèn)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效 PSEN 信號(hào)不 會(huì)出現(xiàn)。在 P1 口作為輸