【導讀】方式，提高采暖的經濟性。利用Protel99se軟件設計電路，對智能控制器的電源電路、電路進行了設計。電源采用三端集成穩(wěn)壓器W7800系列元件7805,交流220v. 當溫度超過所設定的報警溫度值，系統(tǒng)將發(fā)出報警聲音，同時關閉。等待溫度降到下限值，這時就可以重新鍋爐燃燒器通電，繼續(xù)加溫，如。此反復監(jiān)控溫度。這樣就可以提高能源的使用率，節(jié)約能源。針對系統(tǒng)的特點和要求，控制軟件主要包括溫度和溫度采集子程序、水位控制程序、LCD液晶顯。關鍵詞：單片機；溫度控制；DS18B20；燃氣鍋爐；LCD；

　　

【正文】 圖 軟件主流程 圖 開始 中斷 水位檢測 水位大于 上限 關閉給水泵 報警 水位小于下限 給水泵工作 報警 檢測溫度 溫度大于上限 停止加熱 報警 溫度小于下限 加熱 安徽建筑 大學 畢業(yè)設計（論文） 23 子模塊軟件設計 系統(tǒng)的子模塊軟件包括 A/D 轉換模塊、按鍵 檢測與處理模塊 、 LCD 液晶 顯示模塊、加熱執(zhí)行模塊和 PID 控制算法模塊，具體結構如下圖所示。 圖 42 程序結構圖 A/D 轉換環(huán)節(jié) 子程序 設計 N Y 圖 A/D 轉換程序操作流程圖 程序結構 LCD液晶顯示 按鍵檢測與處理 溫度采集， A/D 轉換 PID 計算 越限報警 加熱執(zhí)行機構 開始 發(fā)送 AD 啟動信號 轉換是否完成 輸入數據 結束 安徽建筑 大學 畢業(yè)設計（論文） 24 DS18B20 溫度采集子程序設計 DS18B20 有嚴格的協(xié)議來確保其數據的完整性。協(xié)議包括幾種單線信號類型：復位脈沖，存在脈沖，寫 0、寫 讀 0、讀 1。所有這些信號類型除存在脈沖外，其它的信號均由總線主機產生。開始與 SD18B20 進行任何通信。都要對其進行初始化，在接收到復位脈沖后，再對 SD18B20 進行正確的 ROM 命令和存 貯器操作命令。在總線主機初始化過程，主機通過拉高單總線，以產生復位脈沖。接著，在主機釋放總線，并進入接收模式。當總線被釋放后，上拉電阻將總線拉高。在單總線器件檢測到上升沿后，接著產生延時，接著通過拉低總線，以產生存在脈沖。 DS18B20 溫度采集子程序 流程圖如 圖 所示 。 Y N 圖 DS18B20溫度采集子程序 流程 開始 檢測 DS18B20是否存在 跳過 EOM 匹配 發(fā)出溫度轉化命令 跳過 ROM 匹配 發(fā)出溫度讀取命令 保存采集的溫度 結束 安徽建筑 大學 畢業(yè)設計（論文） 25 LCD 液晶顯示子程序設計 本系統(tǒng)采用是 16*2 的 LCD1602，單片機對其初始化，然后將需要顯示的字符在LCD 存儲的地址和要求在 LCD 顯示的地址送出，再檢測 LCD 是否處在忙碌不能接收命令 或數據的狀態(tài)，檢測到 LCD 空閑時就可以寫數據顯示了。 LCD 液晶顯示子流程圖 如圖 所示 ， 具體實現(xiàn)過程請查閱附錄 LCD 液晶顯示 子程序 。 Y N 圖 LCD 液晶顯示 子 流程圖 按鍵子程序設計 開始 LCD 液晶顯示模塊初始化 將需要的顯示信息和 LCD 的地址送出 檢測 LCD是否忙碌 寫數據顯示 結束 安徽建筑 大學 畢業(yè)設計（論文） 26 N Y N Y 圖 按鍵檢測與處理流程圖 中斷服務程序 K1是否按下 加 1 并顯示 K2是否按下 減 1 并 顯示 K3是否按下 返回 安徽建筑 大學 畢業(yè)設計（論文） 27 總 結 本文課題可以采用 二 種設計方案 ,一種是用單片機設計的溫度控制系統(tǒng) ,第 二 種是用 工業(yè)控制計算機來實現(xiàn)對鍋爐進行恒溫控制。在通過對 二 種方案進行對比之后，我選擇用單片機設計的溫度系統(tǒng)。因為用 單片機來實現(xiàn)鍋爐的溫度控制有以下幾點優(yōu)點： （ 1）控制電路簡單易懂；（ 2）智能化設計，能夠對溫度進行較準確地控制；（ 3）附加其它功能簡單、方便；（ 4）經濟 。 本設計通過單片機的控制，實現(xiàn)了鍋爐溫度控制的基本功能，利用繼電器控制燃燒器的工作，并且對鍋爐水位進行控制，并通過顯示屏顯示出水溫水位的狀態(tài)信息，確保了能夠在正常范圍下工作。系統(tǒng)中以 AT89S51芯片作為控制芯片，采用一線總線的溫度傳感器 DS18B20，用 LCD1602液晶顯示模塊顯示水溫水位的狀態(tài)信息，這些都得使硬件電路變得簡單，性能得到提高。而且有蜂鳴器進行報警，使得本設計在應用上更加安全。 本文設計的鍋爐溫度控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)如下功能： （ 1） 利用功能按鍵分別實現(xiàn)對溫度的設定，包括設定滿足工藝要求的特定溫度值、鍋爐正常工作所能承受的最高和最低溫度值等； （ 2） 利用 LCD1602液晶 顯示當前鍋爐內溫度、 水位上下限和 所設定的上下限溫度 ； （ 3） 當鍋爐內實際溫度達到所設定的下限值時，系統(tǒng)會進行報警，并啟動固態(tài)繼電器，對鍋爐內進行加熱。當鍋爐內實際溫 度達到所設定的上限值時，系統(tǒng)也會進行報警 。 （ 4） 系統(tǒng)采用 PID控制算法，能非常準確地對鍋爐內的溫度進行實時控制，而且控制的精度 很 高 ； 由于水平有限，而且時間比較緊迫，所以在設計 鍋爐 溫度控制系統(tǒng)時難免會有很多漏洞和不足之處，同時也有部分功能模塊不夠完善。 安徽建筑 大學 畢業(yè)設計（論文） 28 參考文獻 [1] 胡漢才編著 單片機原理及系統(tǒng)設計 [M] 北京：清華大學出版社， 20xx [2] 鍋爐的單片機控制系統(tǒng) [D] 張向豐 山東大 學碩士論文， 20xx [3]陳杰，黃鴻 .傳感器與檢測技術 [M].北京：高等教育出版社 . [4] 高才蘋 .新型供熱鍋爐手冊 [M].上海 :上海交通大學出版社， 20xx. [5] 何立民 .單片機應用技術選編 [M].北京 :北京航空航大大學出版社， 20xx. [6] 胡漢才 .單片機原理及其接口技術 [M].北京 :清華大學出版社， 1996. [7]蔡美琴等， MCS51系列單片機系統(tǒng)及其應用，機械工業(yè)出版社， 1994 [8] 王琦 新型 PID 恒溫控制器的研制 [D] 哈爾濱工業(yè)大學 碩士論文， 20xx [9] 劉震 遠程溫 度測控系統(tǒng)研究 [D] 國防科技大學碩士論文， 20xx [10] 曾屹． 單片機原理與應用 中南大學 出版社， 20xx [11 彭為 ． 單片機典型系統(tǒng)設計實例精講 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 20xx [12] 何立民 ． 單片機應用系統(tǒng)設計 [M]． 北京：航空航天大學出版社， 1996 [13] 康華光 ．電子技術基礎（數字部分）， 20xx [14]Ljung L, System Identification User39。s Guide, MadiWorks,Inc[M]. 1997 [15] Motorola, Microcontroller Setectro Guide. Quarter[M].20xx,4:146157. 安徽建筑 大學 畢業(yè)設計（論文） 29 致 謝 此次畢業(yè)設計 論文的題目是 鍋爐溫度控制系統(tǒng)的設計， 在 紀明偉 老師的耐心指導下 和自己 通過在網上和圖書館的認真查閱資料和撰寫開題報告 不斷探索的過程 ， 我順利地完成了此畢業(yè)設計，更重要的是經過這一個學習探索 的過程，我 對單片機和其 自動 控制系統(tǒng)有了更進一步的了解和掌握。 回顧四年的學習，我對 本專業(yè) 知識有了一定的了解和認識，在這里我要感謝曾經教育過我、傳授知識給我的各位辛勤奉獻的老師，因為是他們的淚水和付出才有我知識的積累。而特別要感謝的是我的指導老師 紀明偉 老師，正是在 他 的耐心指導和鼓勵下，我才得以完成此次設計，在整個過程中，當我 遇到了 任何 困難 時 ，都 是 在 紀 老師的指導下 加之 自己的努力下 ，終于 得到了較好的解 決。不僅如此， 紀 老師耐心的工作態(tài)度和真誠的待人風格給我留下了非常深刻的印象，對我以后的工件和生活將影響深遠。與此同 時要感謝我的父母，是他們的不懈辛勞才換回一個讓我安心學習、快樂生活的的美好環(huán)境。還有我要感謝在此次設計過程中給我建議和指導的同學，正是我們各抒己見的討論，使我的論文進度有了提高。 時光荏苒，歲月如梭。大學四年的本科學習，成本與效益是如此的不成比例，令人汗顏。求學之艱，現(xiàn)在終于能告一段落，心生諸多感觸，冷暖甜苦自知，但也頗感欣慰。 安徽建筑 大學 畢業(yè)設計（論文） 30 附錄一 總程序 ： TEMP_ZH DATA 24H 。實時溫度值存放單元 TEMPL DATA 25H 。溫度存放低八位 TEMPH DATA 26H 。溫度存放高八位 TEMPHC DATA 29H 。存放百位數和十位數 BCD