【正文】 ...............................29 主要程序 ...................................................31 結(jié) 論 ...................................................... 39 參考文獻(xiàn) .................................................... 40 致 謝 ...................................................... 41 第一章 引言 1 第一章 引 言 課題研究的背景 現(xiàn)階段 中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 國(guó)民生產(chǎn)和人民生活 對(duì)能源的需求越 來(lái)越大；然而面對(duì)有限的能源儲(chǔ)量， 國(guó)民生產(chǎn)和人民生活 正面臨能源短缺的局面。 (2) monolithic integrated circuit regulation module: The logarithm carries on analysis processing according to the gathering partial outputs digital signal, according to the related procedure which establishes has formed the regulative signal, transmits are partial to the implementing agency。s intelligence control system with emphasis. This topic research goal is realizes the unit in the situation which nobody value defends, may according to the different operating mode condition and user39。 關(guān)鍵詞： 傳感器，單片機(jī)，顯示器，變頻器 Abstract III Abstract The paper has studied the water and water heat transfer unit39。 其中，課題設(shè)計(jì)硬件電路包括四大模塊：⑴數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)有關(guān)溫度信號(hào)的采集與放大，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行模 — 數(shù)轉(zhuǎn)換，形成數(shù)字信號(hào)；⑵單片機(jī)調(diào)控模塊對(duì)數(shù)據(jù)采集部分輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理，按照已設(shè)定的相關(guān)程序形成調(diào)控信號(hào)，傳達(dá)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分；⑶人 機(jī)交互模塊 實(shí)現(xiàn)相關(guān)溫度、壓力信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示，便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；⑷ 調(diào)控 執(zhí)行模塊接受單片機(jī)調(diào)控部分輸出的調(diào)控信號(hào)，在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)流量的調(diào)控。摘 要 I 山東理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 基于單片機(jī)的板式換熱機(jī)組 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電氣與電子工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 2021 年 3月 5日 ～ 6 月 18 日 共 16 周 摘 要 II 摘 要 論文研究了水 — 水換熱機(jī)組的設(shè)計(jì)問(wèn)題， 換熱 機(jī)組集換熱器、單片機(jī)、傳感器、顯示器、變頻器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵于一體，完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集、處理、顯示，并進(jìn)行自動(dòng)控制。論文 主要研究了機(jī)組的智能控制系統(tǒng)，該課題的研究目的是實(shí)現(xiàn)機(jī)組在無(wú)人值守的情況下，可按不同的工況條件和用戶(hù)的作息時(shí)間，合理運(yùn)行，達(dá)到最佳供暖和節(jié)能效果。； 設(shè)計(jì) 軟件系統(tǒng)采用匯編語(yǔ)言編程，主要功能包括基本的溫度、壓力數(shù)據(jù)顯示，溫度、壓力、流量控制，數(shù)據(jù)記憶存儲(chǔ)，超壓報(bào)警。s design question, This plate heat exchanger units collect heat interchanger, monolithic integrated circuit, sensor, monitor, frequency changer, circulating water pump in a body. It Completes data gathering, processing, the demonstration, and can through change the water pump’ current capacity in a time side, controls return pipes the water temperature in two time side, enables its temperature to achieve the industry the demand has studied unit39。s daily schedule, the reasonable movement, achieves the best heating and the energy conservation effect. topic design hardware elec tric circuit including four big modules: (1) The data acquisition module: Realizes related temperature signal gathering and the enlargement, and carries on the mold number to the signal to transform, forms the digital signal。 (3) person and machine interactive module: Realizes the correlation temperature signal real time display, is advantageous for the realtime monitor 。因此，現(xiàn)階段國(guó)家正在大力倡導(dǎo)和推行各種節(jié)能措施，致力于建設(shè)節(jié)約型社會(huì)。隨著燃煤鍋爐房供熱，何種方式可以經(jīng)濟(jì)、清潔地解決這些新建小區(qū)的供熱問(wèn)題城市環(huán)境問(wèn)題的日益重視和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，北方地區(qū)新建小區(qū)一般就不再運(yùn)行采用成為目前住宅建設(shè)中的大問(wèn)題。因此，轉(zhuǎn)變供熱設(shè)施發(fā)展方式，推進(jìn)供熱系統(tǒng)節(jié)能改造 ， 形成供熱節(jié)能新機(jī)制，構(gòu)建節(jié)約型社會(huì) ，非常重要。 會(huì)議從我國(guó)能源資源供需矛盾日益突出、供熱企業(yè)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀等方面，分析了供熱企業(yè)面臨的能源資源形勢(shì)，認(rèn)識(shí)到能源不 足問(wèn)題更加嚴(yán)重了，不僅影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還將影響國(guó)家安全，必須增強(qiáng)供熱節(jié)能的緊 。換熱器即是其中之一，它是實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備。換熱機(jī)組 廣泛應(yīng)用于供暖、化工、電力、冶金、原子能、造船、食品、制冷、建筑、電子、航空等工業(yè)部門(mén)中，是生產(chǎn)與生活中不可缺少的重要熱利用設(shè)備，其性能的優(yōu)劣對(duì)能源的有效利用有重大的影響。并且，換熱機(jī)組的智能控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為換熱機(jī)組的主要研究方向。 本論文在上述背景下提出了基于水 — 水換熱機(jī)組的中央空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)課題，研究成果可用于實(shí)現(xiàn)區(qū)域集中供暖，解決供熱熱水效率利用和供暖合理化等問(wèn)題。 課題研究的對(duì)象 本課題研究的是實(shí)現(xiàn)區(qū)域集中供暖的水 — 水換熱機(jī)組，來(lái)包括換熱系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)兩部分。（ 2）單片機(jī)調(diào)控模塊對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理，按照已設(shè)定的相關(guān)程序形成調(diào)控信號(hào)，傳達(dá)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分。 （ 4）調(diào)控執(zhí)行模塊接受單片機(jī)調(diào)控部分輸出的調(diào)控信號(hào)，在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)溫度、壓力、流量的調(diào)控。 ：二次側(cè)出口恒定壓力 ；測(cè)量范圍達(dá)到（ 0～ 1000KPa） ：壓力 177。 課題研究的意義 現(xiàn)階段 中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 國(guó)民生產(chǎn)和人民生活 對(duì)能源的需求越來(lái)越大；然而面對(duì)有限的能源儲(chǔ)量， 國(guó)民生產(chǎn)和人民生活 正面臨能第一章 引言 3 源短缺的局面。板式換熱機(jī)組的應(yīng)用于供暖系統(tǒng)中，有效地解決了供暖能源利用率低的 問(wèn)題。在無(wú)人值守的情況下，可按不同的工況條件和用戶(hù)的作息時(shí)間，合理運(yùn)行，達(dá)到最佳供熱和節(jié)能效果。 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 4 第二章 方案的選擇與論證 換熱系統(tǒng)方案確定 圖 21 水 水機(jī)組工藝控制系統(tǒng) 機(jī)組的換熱 系統(tǒng)的主要功能是完成換熱機(jī)組兩側(cè)循環(huán)水的熱量交換，保證循環(huán)用水的正常流動(dòng)。 方案論證：經(jīng)過(guò)比較論證，上述兩種方案各自的特點(diǎn)如下： ① 方案一系統(tǒng)簡(jiǎn)單，所用儀器設(shè)備較少，制造成本較低。 方案二較方案一提高了系統(tǒng)的使用壽命，具有長(zhǎng)期效益。 智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 總體方案 機(jī)組的智能控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案如圖 24， 采用單片機(jī)作為控制核心，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本控制功能。該部分的主要功能是實(shí)現(xiàn)溫度、壓力信號(hào)的采集濾波與放大，并且對(duì)已處理信號(hào)進(jìn)行模 — 數(shù)轉(zhuǎn)換，形成數(shù)字信號(hào)。該部分的功能主要是對(duì)數(shù)據(jù)采集部分輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理，按照已設(shè)定的相關(guān)程序形成調(diào)控信號(hào)，傳達(dá)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分。該部分的功能主要是實(shí)現(xiàn)相關(guān)溫度壓力信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示，便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該部分的功能主要是接受單片機(jī)調(diào)控部分輸出的調(diào)控信號(hào)，在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)溫度、壓力、流量的調(diào)控。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能包括基本的溫度測(cè)量顯示、壓力測(cè)量顯示、流量控制、溫度控制、壓力控制，并具有超壓報(bào)警功能，由于系統(tǒng)資源豐富，還可以方便的擴(kuò)展應(yīng)用。 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 7 國(guó)標(biāo)定義：依照中華人民共和回國(guó)家標(biāo)難 (GB665— 87)的規(guī)定，傳感器的定義是：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 發(fā)展過(guò)程： 1938 年出現(xiàn)氯化鋰濕度傳感器； 40年代熱敏電阻問(wèn)世，并很快應(yīng)用于熱工儀表；50年代出現(xiàn)了光傳感器； 60 年代隨著半導(dǎo)體和集成電路技術(shù)的開(kāi)發(fā)，傳感器已應(yīng)用到機(jī)器人； 70 年代開(kāi)發(fā)了大規(guī)模集成電路和微處理機(jī)技術(shù)，傳感器得到飛速發(fā)展； 80年代傳感器被譽(yù)為 最有時(shí)代性的大量生產(chǎn)的商品 ； 90年代傳感器已進(jìn)入高技術(shù)軌道。 汽車(chē)上就需要各種傳感器，在有的汽車(chē)上，傳感器多達(dá) 50多個(gè)，比如溫度傳感器、空氣流量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等。不少材料、元件的特性都能隨溫度的變化而變化，所以能作為溫度傳感器的材料相當(dāng)多。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，新型溫度傳感器還會(huì)不斷涌現(xiàn)。 接觸式溫度傳感器需要與被測(cè)介質(zhì)保持熱接觸，使兩者進(jìn)行充分的熱交換而達(dá)到同一溫度。非接觸式溫度傳感器無(wú)需與被測(cè)介質(zhì)接觸，而是通過(guò)被測(cè)介質(zhì)的熱輻射或?qū)α鱾鞯綔囟葌鞲衅?，以達(dá)到測(cè)溫的目的。這種測(cè)溫方法的主要特點(diǎn)是可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物質(zhì)的溫度（如慢速行使的火車(chē)的軸承溫度，旋轉(zhuǎn)著的水泥窯的溫度）及熱容量小的物體（如集成電路中的溫度分布）。熱敏電阻具有電阻溫度系數(shù)大 (輸出幅度大，溫度分辨率高 )、體型小、體輕、熱慣性小 (響應(yīng)快 )、穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻抗較高 (可兩線(xiàn)測(cè)量 )等特點(diǎn)。需標(biāo)定溫度；測(cè)溫范圍較窄；線(xiàn)性度差，測(cè)量結(jié)果需進(jìn)行線(xiàn)性補(bǔ)償，造成后級(jí)電路復(fù)雜；有自熱效應(yīng)，影響測(cè)量結(jié)果。根據(jù) 輸出信號(hào)不同可分為電壓，電 流和數(shù)字三類(lèi)。因此使用方便 ； 工作電壓范圍廣， ～ 40V；靈敏度高（ 1μ A/K），輸出信號(hào)幅值大，一般不需要放大；輸出阻抗高大于 10MΩ，遠(yuǎn)高于導(dǎo)線(xiàn)電阻，故適用于長(zhǎng)距離測(cè)量和控制，抗干擾能力強(qiáng)； 價(jià)格較低，且后級(jí)電路簡(jiǎn)單，綜合成木低；精度高，穩(wěn)定性，數(shù)字輸出級(jí)在最后出廠(chǎng)前都經(jīng)過(guò)測(cè)試，以排除一切誤差來(lái)源，整塊芯片的精度得到了保證。例如 硅管的 PN結(jié)的結(jié)電壓在溫度每升高 1℃時(shí)，下降 2mV，利用這種特性，一般可以直接采用二極管（如玻璃封裝的開(kāi)關(guān)二極管 1N4148）或采用硅三極管（可將集電極和基極短接）接成二極管來(lái)做 PN結(jié)溫度傳感器。尺寸小；熱時(shí)間常數(shù)為 — 2秒，靈敏度高 。 傳感器的選擇 分析本系統(tǒng)對(duì)溫度測(cè)量的設(shè)計(jì)要求如下：溫度測(cè)量范圍窄 (0100 ℃ )，精度要求較高：由于水溫變化較慢，響應(yīng)速度要求不高，由于傳感器浸于水中，自熱效應(yīng)影響不大，穩(wěn)定性好。銅電阻等性能較差，不宜采用。熱敏電阻及集成溫度傳感器各性能特點(diǎn)基本符和設(shè)計(jì)要求，其中集成溫度傳感器輸出為線(xiàn)性不需要線(xiàn)性化電路，電路