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1、分类号 编 号 题目 家庭独立供暖系统软件部分院 、 系 信息工程系 专 业 电子信息工程 姓 名 学 号 指导教师 2009年 05 月 10 日摘要单片机，更确切地应称作微控制器，是20世纪70年代中期发展起来的一种面向控制的大规模块，其特点是功能强、体积小、可靠性高、价格低廉。它一面世便在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化程度。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。本设计完成了基于单片机控制的家庭独立供暖系统。系统采用89C51作为控制电路的主控器件。其中，温度采集采用温度传感器AD590
2、来检测室内温度，并通过ADC0804的转换将采到的数据传送到单片机内部。然后，与单片机内部设定的温度相比较，再来控制电路中加热器、报警器、电动机及电源指示灯的工作。通过模拟仿真，本设计基本上达到家庭独立供暖系统的要求。关键词：独立供暖，89C51，ADC0804，AD590，ABSTRACTSingle-chip, more accurately should be called the micro-controller, is the mid-20th century, 70 developed for the control of a large-scale block, which is
3、 characterized by powerful, small size, high reliability and low prices.It will be a available in the industrial control, data acquisition, intelligent instruments, mechanical and electrical integration, the fields of household appliances has been widely applied, has greatly improved the technologic
4、al level of these areas and the degree of automation. Therefore, the development and application of single-chip high-tech and engineering has become a major topic areas .Completed the design of family-based single-chip control of the independent heating system. 89C51 system as the master control cir
5、cuit devices. Among them, the temperature acquisition using AD590 temperature sensor to detect room temperature, and the conversion will be ADC0804 data collected within the single-chip. Then, with the single-chip internal temperature settings, compared to the control circuit again heaters, alarm, e
6、lectric motors and power indicator light work. Through the simulation, the design is basically an independent heating system to meet the family requirements.Key words：Independent heating ，89C51, ADC0804, AD590目 录摘要IIABSTRACTIII目 录IV第一章 绪 论01.1 家庭独立供暖系统设计研究背景01.2 供暖系统现状01.2.1 国外应用现状01.2.2 中国采暖系统及供暖产品
7、现状：11.2.3 解决的方法与建议21.3 设计内容21.4 章节安排3第二章单片机的特点及应用42.1 单片机的简介42.2 单片机的特点42.2.1 单片微处理器的特点42.2.2 MCS51系列单片机特点52.3 单片机的应用52.4 AT89C51单片机简介5第三章总体设计思路83.1 功能要求83.2 硬件总体设计原则83.3 软件总体设计原则9第四章、硬件、软件设计104.1 硬件主要组成部分104.2 各部分电路104.2.1 时钟电路104.2.2 温度采集电路114.2.3 A/D转换电路144.2.4 报警电路174.2.5 水位检测电路174.2.6 电动机工作电路19
8、4.2.7 电热丝工作电路204.3 软件设计204.3.1 软件总体设计204.3.2 主程序204.3.3 子程序215.1 软件调试255.2硬件检测265.3 硬件制作265.3.1 电路元件识别275.3.2 焊接27总 结29致 谢30附录1 源程序32附录2 电路图36附录3 英文文献及翻译37第一章 绪 论1.1 家庭独立供暖系统设计研究背景我们每一个人都会努力为自己营造一个舒适的居住环境，在很多地区往往供暖是必不可少的。长期以来，我国城市住宅室内采暖系统设计基本上都采用单管垂直系统的方案进行设计。这种设计方案有许多优点：1系统简单；2施工方便；3造价低等，但是也存在一定缺陷，
9、主要是不便于用户进行局部调节，因而造成能源的浪费。随着能源结构的变化及节能和物业管理的要求，这一缺陷越来越明显，使得此种供暖系统不得不被逐步替代。一个好的供暖系统，不应该仅仅只关注于供暖热源设备的选择，暖气片及管道材质的选择与敷设方式往往也与整个供暖系统的运行息息相关。同时如何实现房间的温度控制、达到既舒适又节能，以及最大限度地满足室内装饰的美观要求，都是至关重要的问题。在独立采暖系统中合理地配置暖气设备及管道设计更加体现了独立系统的完美之处。目前独立采暖系统在北方地区绝大多数仍采用传统的类似集中供热的设计方式和安装方式。而对于长江流域地区，虽然过去使用集中采暖相对较少，但随着经济的快速发展，
10、越来越多的用户在冬季有了“热”需求，独立采暖系统正好满足了这一部分缺憾。1.2 供暖系统现状现代社会中供暖系统主要以集体供暖和太阳能供暖为主，其中，集中供暖系统主要由热源（锅炉）、传输管网（管材）、散热设备（散热器）等三部分组成。因此，在解决供暖系统存在的问题时应全面考虑，任何单方面的努力都将限制供暖行业的发展，只有供暖行业的管理部门、企业、设计单位、施工单位、运行管理单位联合起来，我国的供暖事业才能不断地向前发展，才能满足国家对热改的要求。1.2.1 国外应用现状欧洲、北美对太阳能供热（热水、采暖）系统的工程应用已有几十年历史，过去主要用于单体建筑内的小型系统，近十余年来，包括区域供热在内的
11、大型太阳能供热采暖综合系统的工程应用有较快发展。德国是应用太阳能供热技术较早的国家，太阳能采暖技术已经在德国居住区供热设置改造和配套建设中得到广泛推广和应用；欧洲大多数国家都积极鼓励支持利用太阳能，对安装太阳能装置的家庭实行补贴政策，一般补贴为系统造价的2050；以色列80住宅装有太阳能热水器，政府以立法形式规定高度27米以下新建住宅必须安装太阳能热水器。丹麦Marstal太阳能供热采暖工程是世界上最大的太阳能供热采暖系统，太阳能集热器设置在大面积空地上，集热器面积1.83万m2，与社区热力网连接，1996年建成运行，年热负荷28GWh/年，同时使用2100m3水箱、4000m3水容量砂砾层及
12、10000m3地下水池蓄热。1.2.2 中国采暖系统及供暖产品现状：在我国，大部分采暖区域采用的方式均为集中供暖方式，这也是世界上公认的最节能的方式。由于目前我国有关部门疏于对供热系统的管理，从而导致集中供暖系统普遍存在着系统腐蚀、老化现象，由此引起供暖系统效率降低、供暖设备使用寿命缩短、供暖系统存在安全隐患等一系列问题，由此造成对国家整体节能降耗、提高人民群众供暖品质、促进行业科技创新的要求起到了极大的障碍作用。集中供暖系统使用的低压锅炉的设计寿命一般在20年以上，但实际使用寿命仅在10年左右。由于水处理方法不当，锅炉或热交换器内壁结垢现象较严重，导致锅炉供暖效率大大降低，甚至造成锅炉供暖能
13、力不足的现象。锅炉出现结垢后，管理单位通常采用酸洗的方法去除内壁的垢层，而酸液不仅对锅炉造成严重腐蚀，还会对铺设于城市地下的管网、末端的散热设备（散热器等）造成腐蚀、堵塞等后患，无疑影响了产品的使用安全性及寿命，并导致供暖系统中的水泵、阀门及其它控制元件损坏，极大地影响了国家对节能、环保的要求，以及消费者的正常生活。我国的供暖系统发展到今天，无论是锅炉、管网，还是末端散热设备，都出现了一些问题，而这些出现的问题有很大一部分是由于我们的运行管理水平低下、产品质量问题所致。供暖系统的维护是否到位？系统水质处理是否达到标准要求？如何监控供暖系统运行状况？相关管理人员的观念和意识是否达到要求？我国的供
14、暖系统管理和标准与国外的差距究竟有多大？我们应该如何来应对？是值得有关部门深思的问题。目前，我国供暖系统运行管理的相关规范、标准已不能满足现时期我国供暖事业的发展。供暖系统的落后将阻碍供暖行业的可持续发展；这种落后的状况也将使得供暖行业的新技术、新产品无法在落后的供暖系统中使用，阻碍供暖新技术、新产品的发展。供暖新产品是在供暖系统中逐渐应用才发展起来的，供暖系统的停滞不前自然也无法引发新产品的出现，同时，也由此而影响整个消费市场的停滞，形成恶性循环。1.2.3 解决的方法与建议首先应从观念意识上去改进运行管理水平，这里所说的观念意识包括供暖系统建设、维护管理的热力公司、物业等供给部门人员的观念意识，也包括使用供暖系统的直接用户的观念意识。其次，通过国家、行业的规范、标准，从技术、产品、应用等角度来规范和约束供暖系统管理人员的行为，并通过相关的规范、标准来指导供暖人员操控、维护、管理供暖系统，保障供暖系统安全、健康地运行。首先，应通过国家、行业的规范、标准来对供暖产品进行检验，并依据规范、标准要求切实执行，严格控制供暖产品质量，依靠权威部门的职能来维护和促进供暖产品品质的提升。其次，供暖产品生产企业应从自身严格控制其供暖产品质量。通过抓生产技术改进，抓生产严格化管理等途径来改进自身产品质量，以满足市场对供暖产品的需求，推动供暖行业的发展。随着国民经济的发展
