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2019-09-21 17:15 来源:华夏生活

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基于单片机的锅炉温度控制系统的设计

Parker强
2019-09-21 0人阅读 举报 0 0 暂无简介
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基于单片机的锅炉温度控制系统的设计摘要在对当前采暖需求情况广泛调查的基础上结合工程实际需要针对小型家用燃气锅炉的特点研制开发了基于MCS单片机的小型家用燃气锅炉温度控制系统旨在使用燃煤锅炉集中采暖时所遇到的锅炉温度不易控制改进家庭采暖的控制方式提高采暖的经济性。利用Protelse电路设计软件对智能控制器的电源电路、复位电路、时钟电路、报警电路、LCD液晶显示电路以及控制器的核心温度采集电路进行了设计。电源采用三端集成稳压器W(W)系列元件,交流v电压转换为单片机所需要的V电压利用ATS作为控制器的核心器件利用集成电路温度传感器DSB测量锅炉水温将测量的水温与设定值比较单片机另外使用LCD液晶显示器显示水位的上下限值、当前水位、预先设定的温度报警值和当前采集的温度值。当温度超过设定的报警温度值系统会发出报警声音同时关闭锅炉燃烧器。等待温度降到下限值这时就可以重新锅炉燃烧器通电继续加温如此反复监控温度。这样就可以节约能源提高能源的使用率。针对系统的要求和特点在上述硬件电路及实现方法的基础上利用汇编语言设计了基于单片机的锅炉温度控制系统。控制软件主要包括温度和温度采集子程序、水位控制程序、键盘扫描子程序和LCD液晶显示子程序等。通过对温度和水位的测试可以发现所设计的控制系统能够满足设计要求达到了预期的效果。关键词:单片机LCD燃气锅炉温度控制DSBMicrocontrollerbaseddesignoftheboilertemperaturecontrolsystemABSTRACTAccordingtothemarketdemandandthecharacteristicsofdomesticheating,thispaperdevelopsMCUintelligencecontrollerfortheminorgasfiredboilerwhichisdomesticheatingequipmentonthebasisofinvestigationofheatingdemandwidelyTheresearchpurposeistochangetheinconvenienceoftemperaturecontrolbringbyusingcoalfiredboilerforcentralizedheating,toincreaseeconomicsofheatingThesoftwarecalledProtelseforcircuitdesignedisusedtodevelopthehardwareofthecontrollerThehardwareincludesthepowersupplycircuit,theresetcircuit,theclockcircuit,thealarmcircuit,theLCDdisplaycircuit,andthetemperaturecollectionwhichisthecoreofthiscontrollerThethreepinintegratedcircuitvoltageregulatorW()seriescomponentisusedforthepowersupplyTheAtmelATSchipisthecorechipofthecontrollerTheintegratedtemperaturesensorDSBisusedtomeasurewatertemperatureinboilerThekeycircuitisusedtosetthealermtemperatureandanalogwaterinoroutInaddition,LCDisusedtodisplaywaterlevelbound,currentwaterlevel,temperaturealermvaluebypresuppositionandcurrenttemperatureWhenwaterlevelbeyonditsboundorwhencurrenttemperaturebeyonditsalermvalue,thesystemgivesanalermandmakesboilerburneroffWhenwatertemperatureisdown,thesystemreleasesalermandmakesboilerbureneronThesystemdoesitagainandagainSothesystemcansaveenergyandimproveenergyutilizationrateAimatthedemandandcharacteristicof?thesystem,onthebasisofthesehardwareandimplementmethod,usingassemblelanguage,systemdesignsboilertemperaturecontrolsystemdesignbasedonsinglechipThissoftwareincludestemperatureandwaterlevelmonitormainprogram,temperaturecollectionsubprogram,analoywaterinandoutsubprogram,keyboardscansubprogram,LCDdisplaysubprogrametcUsepracticalitytovalidatesystem’sdependabilityandstability,andthesystemcanoperatesuccessfullyKeywords:MCULiquidCrystalDisplayGasboilerTemperaturecontrolDSB目录绪论????课题背景及研究意义????系统的总体设计思想??系统方案论证及工作原理??设计方案论证??系统结构框图??主要器件的选择??锅炉辅助器件选择??硬件电路设计??主电路??单片机选择设计??单片机最小系统??时钟电路设计??复位电路??温度检测电路设计及温度传感器选择??DSB简介??温度采集电路??温度控制电路设计??水位控制电路??显示电路设计??报警电路设计??稳压电源电路设计??按键电路设计??系统软件设计??主流程图设计??中断程序程序??DSB温度采集子程序设计??LCD液晶显示子程序设计??总结??致谢??参考文献??附录??附件A:总程序??绪论课题背景及研究意义锅炉是一种热能转换设备由锅和路两大主体和保证其安全经济连续运行的附件仪表附属设备自控和保护系统组成水在锅(锅筒)中不断被炉里燃料燃烧释放出来的能量加热温度升高并产生带压蒸汽由于水的沸点随压力的升高而升高锅是密封的水蒸气在里面的膨胀受到限制而产生压力形成热动力(严格的说锅炉的水蒸气是水在锅筒中定压加热至饱和水再汽化形成的)作为一种能源广泛使用。锅炉广泛用于生产和生活之中。中小型锅炉作为供暖设备用于提供热水取暖方面得到了广泛应用。目前取暖多采用集中供暖方式。集中供暖一般都是按一个采暖季每平方(建筑面积)来收费的对北方地区来说天气比较冷需要供暖时间长应该集中供暖省钱。指集中集团式供暖的一种形式。从能源利用方面讲集中供暖一次性投资大运行费用高无论是否需要暖气始终全天供热因楼层不同而造成温度不均若遇到供暖偏热居民只有开窗降温使宝贵的能源白白浪费。这种供暖方式从原理上而言效率较高。集中供暖的锅炉大多数是燃媒锅炉锅炉燃烧时污染大已经带来了严重的环境污染问题。由于这些用户采用集中取暖给个别用户带来不便的缺陷。基于这种情况近年来采用以天然气液化石油气为燃料的中小型燃气锅炉具有高效、环境污染小发热量大甚至无污染等特点受到普遍欢迎。尤其在国外燃气锅炉目前已得到了普遍应用。家用燃气锅炉常见的是套管式燃气锅炉、板换式燃气锅炉、冷凝式燃气锅炉。随着科技的发展以及各种客观条件的具备生活采暖用燃气锅炉的应用也必将得到进一步的发展与推广。随着燃料不断补给燃料充足城市燃气管网逐步完善燃气使用率逐步会提高。市场经济的发展与开放国有企业享受国家能源补贴的取消住房逐渐私有化供热管网费、采暖费全部由个人支付。会有越来越多的人放弃集中供热方式而采用分散采暖方式。而小型家用燃气锅炉的使用作为集中供暖的一个很好补充或替代它必将被越来越多的人关注和选用成为趋势。目前市场上家用燃气锅炉为进口价格高售后服务不够完善不利于燃气锅炉的推广使用研制燃气锅炉的公司亦相对较少。因此研制开发小型家用燃气锅炉就具有现实的意义与客观的市场价值。本设计将结合小型家用燃气锅炉实际的需要利用MCS系列单片机为核心器件组成温度控制系统采用温度采集技术通过运行和分析研究以期正确认识和全面理解利用单片机实现温度采集技术在过程控制中的应用。系统的总体设计思想目前世界计算机市场上出现了专门用于工业控制的单片机系列产品单片机以其体积小、重量轻、功耗低、价格便宜、功能强的特点在工业控制的实践中得到越来越广泛的应用单片机不仅可以实现各种常规的控制还可以根据被控对象的特性充分利用控制理论的最新研究成果采用更完善的控制方式以获得更好的控制效果。目前由于家用锅炉属于批量生产而且每台锅炉需要一套完整的控制系统针对这些特点尤其从产品成本角度出发以MCS为核心器件组成的控制系统是比较理想的选择。此外MCS系列单片机运算能力、完备的控制功能、加上完善的外部接口电路对中小型锅炉控制系统完全可以胜任。在外围芯片选取时尽量选取典型的、易于扩展和替换的芯片和电路并本着节约成本的思想。选用基于单总线的数字温度传感器DSB和LCD液晶显示器。DSB温度传感器采用美国DALLAS公司生产的DSB可组网数字温度传感器芯片封装而成具有耐磨耐碰体积小使用方便封装形式多样适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域LCD液晶显示器为平面超薄的显示设备它由一定数量的彩色或黑白像素组成放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低因此倍受工程师青睐适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。它们二者与单片机的接口比较简单而且编程强度不大既保证了系统的稳定性又缩短了系统的开发周期节约了开发成本。系统在软件上采取模块化的程序结构。主程序作为控制程序为整个系统软件的一条主线其它功能模块均采用子程序调用、查询等方式为调试和扩充提供了方便。本系统的电源采用市场上常见的W()系列电源稳压芯片模拟信号和数字信号分别用单独的供电回路以避免电源干扰。利用温度传感器DSB采集测量锅炉水温使用LCD液晶显示器显示水位的上下限值、预先设定的温度报警值和当前采集的温度值。利用继电器控制燃烧器和给水泵的加热和给水。当锅炉内的水的实际水温超过报警温度值系统会发出报警声音这时接在单片机一端的继电器动作燃烧器断电。此时温度传感器实时对锅炉温度检测当温度降到设定值的下限时继电器重新通电。燃烧器电源重新接通锅炉继续加热。如此反复监控温度。这样对锅炉温度控制不仅可以节约能源提高能源的使用率。此外为符合实际本系统对锅炉的水位进行实时监控防止锅炉干烧和锅炉水溢出以免造成能源浪费和水溢出引起的锅炉爆炸严重后果。系统方案论证及工作原理设计方案论证方案一:采用ATS单片机、电源稳压芯片、热敏电阻、HC和*点阵显示器液位控制器等核心部件。该方案中单片机控制*点阵显示器这部分程序比较复杂编程的强度较大容易出错。另外在硬件电路上HC、*点阵显示器与单片机接口复杂而且它们的外围电路较多不适合用在锅炉的嵌入式系统设计中。采用液位继电器可以简单控制锅炉液位但增加了成本开销。方案二:采用ATS单片机、电源稳压芯片、温度传感器DSB和液晶显示器LCD等核心部件。该方案采用液晶显示器来显示水位的上下限值、当前水位、预先设定的温度报警值和当前采集的温度值直观、接口简单而且编程强度不大。用不锈钢管制作成的装置放于水位上下限简单。这样就可以缩短系统的开发周期减少系统成本开销。另外温度传感器DSB的温度测量范围、精度、响应时间、稳定性都要比热敏电阻好。综上分析采用第二种方案。本系统主控单片机的全部程序都是用汇编语言来编写采用KeiluVision集成开发环境来开发单片机应用程序。系统结构框图锅炉温度控制系统的主控部分由单片机构成。通过按键电路进行温度报警值的设定并对锅炉的水温进行采集及处理然后与报警值比较当温度值大于温度上限值(报警值)时就报警停止加热。当温度少于温度下限值时重新启动进行加热处理。以此重复对锅炉温度控制。同时为结合实际需要本系统亦对锅炉水位进行控制。液晶显示显示水位上限值水位下限值以及温度报警值和实际温度值。图所示是其系统结构框图。图系统结构框图在工业生产中锅炉是一种重要的动力系统。其中锅炉的温度过程控制又是一个重要环节。本系统过程控制系统主要应用于燃气锅炉的水温控制系统。在燃气锅炉里面天然气液化石油气作为燃料锅炉中的水作为加热对象。温度传感器的输出信号经调理电路处理后作为单片机系统的输入信号。本系统要采样的是锅炉的水温和锅炉的水位控制信号。温度控制系统的控制信号通过继电器控制燃烧器内进出气由三个进气阀实现控制。燃烧器的作用是:继电器接通燃烧器电源后燃烧器通过其内部的光电检测管检测锅炉内有无火光若有火光则表示点火成功不需启动点火变压器否则启动点火变压器进行点火同时电磁阀打开进气这时光电管检测到火焰关闭点火变压器系统点火成功。该中小型燃气锅炉所需要温度的热水是根据用户需要调节的。控制系统根据温度传感器检测到的温度与温度设定值比较给出控制信号若实际温度大于报警值时单片机实行对继电器的电源关断这时燃烧器断电锅炉不进行加热处理。温度传感器一直检测锅炉内部的水温。当温度传感器检测的温度小于用户设定值的时候单片机根据温度的比较信号重新对继电器进行通电锅炉重新加热。本系统燃烧控制系统(又称为燃烧调节系统)采用有差调节系统。有差调节时系统调节过程中被调参数值在设定的参数范围内变动。在供热锅炉中常采用有差调节就能达到要求所以系统采用有差调节系统并采用双位控制。如图所示。图燃烧控制(调节)系统主要器件的选择选用Atmel公司单片机ATS。选用Dallas半导体公司温度传感器DSB液晶显示器LCD锅炉辅助器件选择?奥林燃烧器型号:GPT? 功率(kg):???火焰探测器型号:QRA? 伺服马达型号:SQM气阀密封检漏器型号:VDKVPSDKF燃烧器控制:外置重量(kg):? ????????CHL系列立式不锈钢多级泵流?量:最大mh扬?程:最大m液体温度:℃~℃环境温度:最高℃工作压力:MPaMPa工作电压:VV??不锈钢管硬件电路设计主电路温度控制电路图温度控制电路水位控制电路图锅炉加水电路图水位检测电路单片机选择设计ATS是美国ATMEL生产的低功耗高性能CMOS位单片机片内含Kbytes的可系统编程的Flash只读程序存储器器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用位微处理器于单片机芯片中ATMEL公司的功能强大低价位ATS单片机可为您提供许多高性价比的应用场合可灵活应用于各种控制领域。()ATS主要功能列举如下:①为一般控制应用的位单芯片。②晶片内部具有时钟振荡器(传统最高工作频率可至MHz)。③内部程式存储器(ROM为KB)。④内部数据存储器(RAM为B)。⑤条双向输入输出线且每条均可以单独做IO的控制。⑥个中断向量源。⑦组独立的位定时器。⑧单芯片提供位逻辑运算指令。()ATS管脚排列及系统所用引脚功能介绍。管脚排列如图所示,下面介绍引脚的功能。图?ATS引脚图VCC:ATS电源正端输入接V。GND:电源地端。XTAL:单芯片系统时钟的反相放大器输入端。XTAL:系统时钟的反相放大器输出端。PORT:(P~P):端口是一个位宽的开路漏极(OpenDrain)双向输出入端口。P在当做IO用时可以推动个LS的TTL负载。PORT(P~P):端口是具有内部提升电路的双向IO端口每一个引脚可以推动个LS的TTL负载若将端口的输出设为高电平时此端口便能当成输入端口来使用。PORT(P~P):端口也是具有内部提升电路的双向IO端口其输出缓冲器可以推动个LSTTL负载同样地若将端口的输出设为高电平便是由此端口来输入数据。PORT(P~P):端口也具有内部提升电路的双向IO端口其输出缓冲器可以推动个TTL负载同时还多工具有其他的额外特殊功能包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。其引脚分配如下:P:RXD,串行通信输入。P:TXD串行通信输出。P:INT外部中断输入。P:INT外部中断输入。P:T计时计数器输入。P:T计时计数器输入。P:WR:外部数据存储器的写入信号。P:RD外部数据存储器的读取信号。单片机最小系统时钟电路设计ATS的时钟可由内部产生也可以由外部产生。在这个设计中只是用了内部产生。利用芯片内部振荡电路在XTALXTAL(脚)的引脚上外接定时元件内部振荡器便能产生自激振荡用示波器便可观察到XTAL输出的正弦波定时元件可以采用石英晶体和电容组成的并联谐振电路它与单片机的接法的如图所示。晶体可以在MHz~MHz之间所选电容可以在~pF之间所选通常选择pF左右电容CC的大小对振荡频率有微小的影响可起频率微调作用。在设计印制板时晶体和电容应尽可能与单片机芯片靠近以减少寄生电容保证振荡器可靠工作一般采用瓷片电容。图时钟电路复位电路单片机上电后在其脚(RESET)出现个振荡周期以上的高电平后单片机内部初始复位。为了确保单片机正常复位必需使其第脚上出现的高电平保持μs以上。复位电路如图所示。图复位电路系统的复位电路是由RC电路组成外加一个手动复位按钮。刚上电时或者触动按钮后C两端的电压为这时RST为高电平而其高电平保持时间是由R和C的时间常数决定由公式()可知C充电的时间常数τ等于ms远远大于μs即使RST高电平的时间保持μs以上确保了单片机正常复位。τ=R*C??????????????????()温度检测电路设计及温度传感器选择DSB简介Dallas半导体公司的数字化温度传感器DSB是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点使用户可轻松地组建传感器网络为测量系统的构建引入全新概念。DSB可以程序设定位的分辨率精度为摄氏度。分辨率设定及用户设定的报警温度存储在EEPROM中掉电后依然保存。如图所示DSB引脚排列图图DSB引脚排列图(A)DSB特性:独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯。简单的多点分布应用。无需外部应用。无需外部器件。可通过数据线供电。零待机功耗。测温范围-~+℃以℃递增。温度以位数字量读出。温度数字量转换时间ms(典型值)。用户可定义的非易失性温度报警设置。报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度的器件。应用包括温度控制工业系统消费品温度计或任何热感测系统(B)ROM操作品令:总线主机检测到DSl的存在便可以发出ROM操作命令之一这些命令如指令??????????????????代码ReadROM(读ROM)????????????HMatchROM(匹配ROM)????????????HSkipROM(跳过ROM)????????????CCH?SearchROM(搜索ROM)????????????FHAlarmsearch(告警搜索)??????????ECH(C)存储器操作命令指令???????????????????代码WriteScratchpad(写暂存存储器)???????EHReadScratchpad(读暂存存储器)????????BEHCopyScratchpad(复制暂存存储器)??????HConvertTemperature(温度变换)????????HRecallEPROM(重新调出)??????????BHReadPowersupply(读电源)??????????BH(D)DSB管脚功能表如表所示表?DSB管脚功能表引脚序号引脚名称功能GND接地DQ数据输入输出脚VDD接V电源???温度采集电路温度采集电路只有一个DSB温度传感器它与单片机的接口比较简单如图所示。只要给传感器V的供电并把它的单总线接到单片机的P口就可以了。图温度采集电路温度控制电路设计?本系统采用继电器进行对燃烧器工作方式控制从而锅炉控制温度。当P口输出高电平时经反相驱动器变为低电平使发光二极管发光从而使光敏三极管导通进而是Q导通因而继电器的线圈通电,接通锅炉燃烧器。本部分电路与单片机的接口如图所示。当P输出高电平时燃烧器通电燃烧器对锅炉加热进行加热处理。当P输出低电平时燃烧器断电燃烧器对锅炉加热不进行加热处理。图温度控制电路水位控制电路锅炉在正常加温工作情况下同时对锅炉液位检测。当锅炉的水位满足条件时开始工作。本系统设计利用普通水的导电性质采用不绣钢管作为测量液位的器件放于锅炉上下限的金属棒是否正在导电的情况判断锅炉的水位是不是在上下限范围之间单片机通过采集的水位变化的信号发出对给水泵控制的命令控制锅炉内水位符合条件。图水位检测电路如图水位检测电路所示金属棒放于水位上限位置金属棒放于水位下限位置金属棒放于水位以下比较远点的位置。其中金属棒和金属棒用限流电阻分别与单片机相连接金属棒接v的电源。单片机不断的检测单片机端口p和p的电平情况。()当P=高电平和P=高电平时即实际水位在水位上限以上的位置这时系统发出报警命令,系统停止工作。()当P=高电平和P=低电平时即实际水位在水位上限和水位下限之间的位置单片机不进行处理即保持给水泵的状态不变。()当P=低电平和P=低电平时即实际水位在下限以下的位置这时系统控制给水泵工作锅炉开始加水并报警。图水位控制电路当锅炉水位处与水位下限值的时单片机P口输出一个高电平继电器接通此时给水泵通电给水泵开始工作给锅炉加水。显示电路设计图为LCD引脚分配图。其引脚说明见表。LCD是具有位位并口可选接口方式的液晶显示模块它能同时显示两行字符每行有个字符。字符以*点阵形式显示。其字符中共有种字符。人选指令有条(清屏、返回、输入方式设置、显示开关控制、移位、功能设置、CGRAM地址设置、DDRAM地址设置、读忙信号及地址高数器、写数据、读数据)内部有字节的RAM位数据接口另外三根控制总线用于完成对写和读数据或指令时序控制。由该模块构成的液晶显示方案与LED点阵液晶显示模块相比不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多。?LCD引脚分配图()LCD引脚说明表?LCD引脚说明管脚号符号功能VCC电源地(GND)VDD电源电压(V)VL寄存器选择输入端输入MPU选择模块内部寄存器类型信号RS=当MPU进行写模块操作指向指令寄存器当MPU进行模块操作指向地址计数器RS=无论MPU读操作还是写操作均指向数据寄存器RS读写控制输入端输入MPU选择读写模块操作信号RW=读操作RW=写操作RW读写控制输入端输入MPU选择读写模块操作信号RW=读操作RW=写操作E读操作时高电平有效写操作时下降沿有效DB数据输入输出口MPU与模块之间的数据传送通道位方式通讯时不使用DBO~DBDB数据输入输出口MPU与模块之间的数据传送通道位方式通讯时不使用DBO~DBDB数据输入输出口MPU与模块之间的数据传送通道位表LCD引脚说明续表方式通讯时不使用DBO~DBDB数据输入输出口MPU与模块之间的数据传送通道位方式通讯时不使用DBO~DBDB数据输入输出口MPU与模块之间的数据传送通道位方式通讯时不使用DBO~DBDB数据输入输出口MPU与模块之间的数据传送通道位方式通讯时不使用DBO~DBDB数据输入输出口MPU与模块之间的数据传送通道位方式通讯时不使用DBO~DBDB数据输入输出口MPU与模块之间的数据传送通道位方式通讯时不使用DBO~DBBLBL背光正端V背光的负端V???()LCD结构块图。如图所示为LCD结构块图指明了LCD内部结构模块。图?LCD结构块图本系统采用LCD作为显示模块它可以方便的和单片机接口其主要功能是显示水位的上下限值、当前水位、预先设定的温度报警值和当前采集的温度值。其中VDD接V电源用于显示LCD液晶显示芯片的工作,VL串接阻值K欧姆为了调节LCD液晶显示芯片字符的亮度当阻值越大时LCD液晶显示越模糊。用滑动变阻器能更好的调节LCD液晶字符显示的亮度合适于锅炉的水位于水温的观察。BL接V电源是调节显示显示LCD液晶显示芯片是显示背光的亮度。LCD液晶显示电路如图所示。图LCD液晶显示电路报警电路设计本系统采用蜂鸣器进行报警,并用两个LED指示灯表示工作状态红灯亮绿灯灭表示报警红灯灭绿灯亮表示正常工作。该部分电路与单片机的接口如图所示。图?报警电路电路由限流电阻R、三极管Q、两个二极管和蜂鸣器组成。这个电路并不是一般的放大电路三极管不是工作在放大状态而是工作在饱和状态和截止状态。当基极为低电平时晶体管处于饱和状态饱和电压为UCES=V此时蜂鸣器鸣叫。当基极为高电平时晶体管截止相当于开路输出为高电平蜂鸣器停止鸣叫。稳压电源电路设计系列三端稳压器是最长见的集成稳压器件。具有过热过流调整管安全工作区保护功能。性能优良可靠性搞。同时又由于器件只有三个引脚所以使用简单方便价格低廉应用广泛。稳压电源电路如图所示从J输入~V的直流电打上开关经C和C滤波后加到稳压块的输入端再从其输出端输出稳定的V的电压。因为在本设计中电路中均采用低功耗的器件所以稳压块并不需要加散热片。此外由电阻R和发光二极管D组成电源指示电路具有上电指示作用。图稳压电源电路按键电路设计本系统为符合实际要求进入系统之前首先对温度报警值的设置。本系统有三个按键分别为K,K,K如图所示。()K设置锅炉温度报警值的温度值增加按键。K每按下一次温度报警值显示加比上一次值增加一度。()K设置锅炉温度报警值的温度值减少按键。K每按下一次温度报警值显示比上一次值减少一度。?()K温度报警值确定值。图按键电路设计系统软件设计本章讲述的系统软件设计包括锅炉温度控制的单片机程序设计以及构成系统的各部分子程序设计。主流程图设计锅炉温度控制系统的单片机程序设计主流程图如图所示。本系统进入执行时先对锅炉水位进行与设定的水位上下限进行判断然后按条件不同处理结果。当锅炉水位满足条件的时候再对锅炉的水温采样监控并进行相应的处理。图软件主流程中断程序程序图中断服务程序DSB温度采集子程序设计DSB有严格的协议来确保其数据的完整性。协议包括几种单线信号类型:复位脉冲存在脉冲写、写、读、读。所有这些信号类型除存在脉冲外其它的信号均由总线主机产生。开始与SDB进行任何通信。都要对其进行初始化在接收到复位脉冲后再对SDB进行正确的ROM命令和存贮器操作命令。在总线主机初始化过程主机通过拉高单总线以产生复位脉冲。接着在主机释放总线并进入接收模式。当总线被释放后上拉电阻将总线拉高。在单总线器件检测到上升沿后接着产生延时接着通过拉低总线以产生存在脉冲。DSB温度采集子程序流程图如图所示。图?DSB温度采集子程序流程图LCD液晶显示子程序设计本系统采用是*的LCD单片机对其初始化然后将需要显示的字符在LCD存储的地址和要求在LCD显示的地址送出再检测LCD是否处在忙碌不能接收命令或数据的状态检测到LCD空闲时就可以写数据显示了。LCD液晶显示子流程图如图所示具体实现过程请查阅附录LCD液晶显示子程序。图?LCD液晶显示子流程图总结本设计通过单片机的控制实现了锅炉温度控制的基本功能利用继电器控制燃烧器的工作并且对锅炉水位进行控制并通过显示屏显示出水温水位的状态信息确保了能够在正常范围下工作。系统中以ATS芯片作为控制芯片采用一线总线的温度传感器DSB用LCD液晶显示模块显示水温水位的状态信息这些都得使硬件电路变得简单性能得到提高。而且有蜂鸣器进行报警使得本设计在应用上更加安全。在本次设计中我不但巩固了基础知识而且锻炼了自己的学习能力通过查阅资料了解了大量课堂上学不到的东西为以后的工作和学习打下了夯实的基础但遗憾的是本设计并未通过了实物模拟在实际应用上肯定存在着不少缺欠。希望以后能做出实物发现设计上的缺欠并加以改进完善本系统的设计。致谢经过个多月的努力本设计终于完成了在完成之际我要真挚的感谢吴文波老师是吴老师一直以来给予本设计的巨大帮助使本设计才得以顺利完成。同时也非常感谢电信学院的每一位老师是他们传授本人专业知识。师恩深重无以为报特在此向老师们致以本人最崇高的敬意和最衷心的感谢!本设计的完成也离不开同学的帮助感谢他们对我的设计提出的宝贵意见。本设计参考了大量的文献资料向各学术界的前辈们致敬!同时在此还要感谢答辩组的老师感谢他们在百忙之中评阅本人的设计。参考文献潘永雄,张晓蓟新编单片机原理与应用M西安:西安电子科技大学出版社,燃油燃气锅炉房设计手册编写组燃油燃气锅炉房设计手册M北京:机械工业出版社张仁青李彦朱传堂等燃油、燃煤气、燃煤锅炉房的对比和展望J江苏暖通空调制冷,,:YLZKC型全自动常压油炉电脑控制器使用说明书M南京二南京仁泰锅炉白控设备有限公司陈兆煊陈伟权燃油、燃气常压热水炉国内外发展应用概况分析和建议J工业锅炉,:

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