【正文】 給水泵開(kāi)關(guān) WATER_SW_H EQU 。溫度存放低八位 TEMPH DATA 26H 。大學(xué)四年的本科學(xué)習(xí)，成本與效益是如此的不成比例，令人汗顏。不僅如此， 紀(jì) 老師耐心的工作態(tài)度和真誠(chéng)的待人風(fēng)格給我留下了非常深刻的印象，對(duì)我以后的工件和生活將影響深遠(yuǎn)。 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1] 胡漢才編著 單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M] 北京：清華大學(xué)出版社， 2020 [2] 鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng) [D] 張向豐 山東大 學(xué)碩士論文， 2020 [3]陳杰，黃鴻 .傳感器與檢測(cè)技術(shù) [M].北京：高等教育出版社 . [4] 高才蘋(píng) .新型供熱鍋爐手冊(cè) [M].上海 :上海交通大學(xué)出版社， 2020. [5] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 [M].北京 :北京航空航大大學(xué)出版社， 2020. [6] 胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M].北京 :清華大學(xué)出版社， 1996. 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地址設(shè)置、讀忙信號(hào)及地址高數(shù)器、寫(xiě)數(shù)據(jù)、讀數(shù)據(jù)），內(nèi)部有 80字節(jié)的 RAM， 8 位數(shù)據(jù)接口，另外三根控制總線用于完成對(duì)寫(xiě)和讀數(shù)據(jù)或指令時(shí)序控安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 制。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。其引腳說(shuō)明見(jiàn)表 。這個(gè)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?fàn)顟B(tài)。 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 。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個(gè)零電壓開(kāi)關(guān)，在零電壓處導(dǎo)通，零電流處關(guān)斷，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開(kāi)關(guān) 瞬態(tài)效應(yīng) 。 其優(yōu)點(diǎn)是： （ 1） 高壽命，高可靠：固態(tài)繼電器沒(méi)有機(jī)械零部件，有固體器件完成觸點(diǎn)功能，由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的零部件，因此能在高沖擊，振動(dòng)的 環(huán)境下工作，由于組成固態(tài)繼電器的元器件的固有特性，決定了固態(tài)繼電器的壽命長(zhǎng)，可靠性高。用隔離器件實(shí)現(xiàn)了控制端與負(fù)載端的隔離。 圖 溫度采集電 路 輸出模塊 本控制系統(tǒng)的輸出單元主要有三個(gè)： (1) 繼電器輸出控制加熱執(zhí)行機(jī)構(gòu) 和水位控制機(jī)構(gòu) 的開(kāi) 與關(guān)。 。 。 。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 圖 穩(wěn)壓電源電路 穩(wěn)壓電源電路如圖 ，從 J1 輸入 9～ 12V的直流電，打上開(kāi)關(guān)，經(jīng) C1和安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 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。 圖 三端集成穩(wěn)壓器 圖 所示為三端 集成 穩(wěn)壓器 7805， 78 系列三端穩(wěn)壓器是最長(zhǎng)見(jiàn)的集成穩(wěn)壓器件。分別為 780 780 780 78781 781 781 7824。例如 7805 即表示穩(wěn)壓輸出為 5V， 7812 表示穩(wěn)壓輸出為 12V 等。三端 IC 穩(wěn)壓器按性能與用途可分為固定輸出正穩(wěn)壓器、固定輸出負(fù)穩(wěn)壓器、可調(diào)輸出正穩(wěn)壓器、可調(diào)輸出負(fù)穩(wěn)壓器 4 類(lèi)。 (2)當(dāng) ＝低電平和 ＝低電平時(shí)，即實(shí)際水位在下限以下的位置，這時(shí)系統(tǒng)控制給水泵工作，鍋爐開(kāi)始加水，并報(bào)警。 如圖 ，金屬棒 1放于水位上限位置，金屬棒 2放于水位下限位置，金屬棒 3放于水位以下比較遠(yuǎn)點(diǎn)的位置。 (3) K3 溫度報(bào)警值確定值。 (1) K1 設(shè)置鍋爐溫度報(bào)警值的溫度值增 加按鍵。 輸出低電平時(shí)，燃燒器斷電 ， 不進(jìn)行加熱處理。剛上電 時(shí)或者觸動(dòng)按鈕后 C5 兩端的電壓為 0， 這時(shí) RST 為高電平， 而其 高 電平保持時(shí)間是由 R 和 C的時(shí)間常 數(shù)決定， 由公式 (31)可知， C 充電的時(shí)間常數(shù) τ等于 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 2μs，即使 RST 高電平的時(shí)間 保持 2μs以上 ，確保了單片機(jī)正常復(fù)位。 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 復(fù)位電路 單片機(jī)上電后，在其 9 腳（ RESET）出現(xiàn) 24 個(gè)振蕩 周期以上的高電平 后 ，單片機(jī) 內(nèi) 部 初始 復(fù)位。在這個(gè)設(shè)計(jì)中只是用了內(nèi)部產(chǎn)生。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn) 外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位 字節(jié)。89C51 的 P0、 P P P3 口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。 P3口除了作為普通 I/O 口，還有第二功能： /RXD（串行輸入口） /TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 /INT1（外部中斷 1） /T0（記時(shí)器 0 外部輸入） /T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P1 口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。 。 （ RAM 為 128B）。 SSR Dallas 半導(dǎo)體公司溫度傳感器 DS18B20 LCD1602 7805 輔助器件選擇 燃燒器 型號(hào) :GP300T 功率 (kg):7004000 伺服馬達(dá)型號(hào) :SQM 火焰探 測(cè)器型號(hào) :QRA2 重量 (kg):320 燃燒器控制 :外置 系列 立式不銹鋼多級(jí)泵 流 量：最大 22m3/h 環(huán)境溫度：最高 +160℃ 液體溫度： 50℃ ～ 120℃ 工作電壓： 220V/380V 工作壓力： 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 3 硬件電路設(shè)計(jì) 主控單片機(jī) AT89S51 芯片介 紹 AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位 單片機(jī) ，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元 ， AT89S51 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。控制系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)到的溫度與溫度設(shè)定值比較， 給出控制信號(hào) .若實(shí)際溫度大于報(bào)警值時(shí)，單片機(jī)實(shí)行對(duì)繼電器的電源關(guān)斷，這時(shí)燃燒器斷電，鍋爐不進(jìn)行加熱處理。本系統(tǒng)要采樣的是鍋爐的水溫和鍋安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 爐的水位控制信號(hào)。其中鍋爐的溫度過(guò)程控制，又是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。當(dāng)溫度少于溫度下限值時(shí)，對(duì)鍋爐水位進(jìn)行控制。基于上述原因，最終確定采用方案 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)框圖 鍋爐溫度控制系統(tǒng)的主控部分由單片機(jī)構(gòu)成。 從成本上來(lái)看 。另外， 溫度傳感器 DS18B20 的 溫度測(cè)量范圍、響應(yīng)時(shí)間 、 穩(wěn)定性、精度 都要比熱敏電阻好 。 系統(tǒng)原理框圖如下圖 所示： 實(shí)際溫度 圖 方案一的原理框圖 方案二：采用 51 單片機(jī)為主控芯片 采用 AT89S51 單片機(jī) 、 溫 度傳感器 DS18B 7805 電源穩(wěn)壓芯片 、 液晶顯示給定值 A/D 轉(zhuǎn)換 PLC 控制器 加熱 D/A轉(zhuǎn)換 變送器 熱電偶 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 器 LCD1602 等核心部件 。 (2)用單片機(jī)結(jié)合溫度傳感器和加熱執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)溫度進(jìn)行控制，鍵盤(pán)修改溫度參數(shù)、顯示。這樣對(duì)鍋爐溫度控制不僅可以節(jié)約能源，提高能源的使用率。當(dāng)鍋爐內(nèi)的水的實(shí)際水溫超過(guò)報(bào)警溫度值，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音，這時(shí)接在單片機(jī) 一端的繼電器動(dòng)作，燃燒器斷電。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫(huà)面 ； DS18B20溫度傳感器 采用美國(guó) 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，具有體積小，使用方便 ， 耐磨耐碰，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域 。 系統(tǒng)在外圍芯片選取時(shí)，盡量選 取 典型 的、 易于擴(kuò)展和替換的芯片和電路， 還需 本著節(jié)約成本的思想。 系統(tǒng)的總體 設(shè)計(jì)思想 目前，專門(mén)用于工業(yè)控制的單片機(jī)系列產(chǎn)品 廣泛 出現(xiàn) 于 世界計(jì)算機(jī)市場(chǎng)上，單片機(jī)以其重量輕、體積小、功耗低、功能強(qiáng) 、 價(jià)格便宜