基于傳感器的鍋爐液位控制系統(tǒng)設(shè)計-展示頁
2025-06-27 17:25本頁面
【正文】 9 壓電式傳感器的設(shè)計 10 壓電效應(yīng)和陶瓷壓電式傳感器選取 10 10 三 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 12 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 12 13 14 四 結(jié)論 16 參考文獻 17 一 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計液位控制是利用由高亮二級管和光敏三級管所組成的液位傳感器把液位的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成模擬信號,再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器把輸出狀態(tài)直接接到單片機的I/O接口，單片機經(jīng)過運算控制，輸出數(shù)字信號，輸出接口接LED進行顯示,實現(xiàn)液位報警和鍵盤顯示與控制；其壓力控制是通過壓電傳感器將接受的信號轉(zhuǎn)變成電信號，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換進行轉(zhuǎn)換后與單片機接口相連，使其與設(shè)定值相比較從而實現(xiàn)壓力報警和控制。鍋爐微機控制,是近年來新開發(fā)的一項新技術(shù),它是微型計算機軟件、硬件、自動控制、鍋爐節(jié)能等幾項技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物,本設(shè)計是采用單片機為核心芯片,及其相關(guān)硬件來實現(xiàn)的鍋爐液位控制系統(tǒng),在用液位傳感器測液位的同時,又用壓電式傳感器對鍋爐的壓力進行檢測，CPU循環(huán)檢測傳感器輸出狀態(tài),并用LED顯示示液位高度,檢測液位、溫度和壓力等數(shù)據(jù),實施報警安全提示,當(dāng)鍋爐液位低于用戶設(shè)定的值時,系統(tǒng)自動打開泵上水,當(dāng)水位到達設(shè)定值時,系統(tǒng)自動關(guān)閉水泵。摘要 鍋爐是發(fā)電，煉油，化工等工業(yè)部門的重要能源設(shè)備。一臺鍋爐要能安全，可靠，有效的運行，運行參數(shù)能夠到達設(shè)計值，除了鍋爐本身設(shè)備和各種輔機完好外，還必須要求自動化儀表工作正常和自動控制系統(tǒng)的設(shè)計方案正確。本設(shè)計過程中主要采用了傳感技術(shù)、單片機技術(shù)、光報警技術(shù)。其溫度檢測選用的是光電隔離器,實行光電隔離,有利于人員對溫度的檢測,再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809進行轉(zhuǎn)換后與8051單片機接口相連，使其與設(shè)定值相比較從而實現(xiàn)溫度報警； 而本設(shè)計主要是對液位進行控制,下圖是鍋爐液位控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計水位檢測是通過四對高亮二極管和光敏三極管所組成的液位傳感器分別安裝在四個不同的位置，、實時對鍋爐里的水位進行檢測。由上至下的第一個位置為水位上限報警線，即當(dāng)水位高于此位置時，開水閥控制系統(tǒng)就會自動報警，提醒工作人員注意，加水電磁閥有可能出故障；第二個位置是自動停止加水線，即當(dāng)水位高于此位置時，控制系統(tǒng)會自動關(guān)閉加水電磁閥，停止加水；第三個位置是自動加水線，即當(dāng)水位低于此位置時，控制系統(tǒng)會自動接通加水電磁閥，開水加水；第四個位置是水位下限報警線，即當(dāng)水位低于此位置時，開水房控制系統(tǒng)就會自動報警，提醒工作人員注意，加水電磁閥可能出故障。二 系統(tǒng)硬件設(shè)計AT89C2051是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大at89c2051單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合。引腳(20個)和指令系統(tǒng)與8031單片機完全兼容。用它構(gòu)成的測量、控制系統(tǒng)具有電路簡單、可靠性好、體積小和成本低等優(yōu)點。, 分別作為片內(nèi)精密比較器的同相、反相輸入端。AT89C2051 的P3 口為七位雙向I/ O 口, 有內(nèi)部上拉電阻, P3 口輸出驅(qū)動器能提供20mA 灌電流驅(qū)動能力, 其鎖存器寫1 時可作輸入口。P310～ P315的第二功能與8031 P3 口相應(yīng)口線的第二功能完全相同。 ADC0809A/D轉(zhuǎn)換器A/D是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,把由傳感器傳來的液位控制的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,然后再通過8051單片機的分析處理進行LED顯示和液位、壓力和溫度的報警。它涉及了D/A轉(zhuǎn)換芯片的選擇參考電壓源的配置、數(shù)字輸入碼與模擬輸出電壓的極性等問題，而其中最核心的問題是D／A轉(zhuǎn)換芯片的選擇與應(yīng)用問題。實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的基本方法是對應(yīng)于二進制的每一位，產(chǎn)生一個相應(yīng)的電流，而這個電流的大小正比于相應(yīng)的二進制位的權(quán)。表征D／A轉(zhuǎn)換器對微小輸入量的敏感程度，通常用數(shù)字量的數(shù)位表示，如8位、12位、14位等。2)相對精度。通常用偏差幾個ISB來表示和該偏差相對滿刻度的百分比表示。數(shù)字變化量是滿刻度時，達到終值177。4)非線性誤差。其工作過程是：比較開始時，首先對二進制計數(shù)器(輸出鎖存器)的最高位置“1”，然后進行轉(zhuǎn)換、比較判斷。然后對較低的位依次按照該辦法進行比較和調(diào)整，無論哪種情況，均應(yīng)繼續(xù)比較下一位，直到最末位為止。將此數(shù)字量輸出就完成了A／D轉(zhuǎn)換過程。一旦天平指示砝碼太重說明剛才放進去的那個應(yīng)當(dāng)取走，顯然對于n位的轉(zhuǎn)換器，總共需要重復(fù)這種過程n次。ADC0809是8位8通路逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器，輸入電壓在(O～5)V，最大不可調(diào)誤差小177。ADC0809芯片的引
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