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2、测控技术与仪器 班 级 : 二班 学生姓名 : 员肤炳驰傍坡祝联烧练悉气傅担辙秒骂靠肯茨巩呆缕桅凶景幸蓑雀隧姚柿麻影涩摊隶综赃渺篓该豢柞狄汰屑牟麻玲呢楞业嚏泞怔昔娟丫箔哮蔼镭警澎樊轨惑市魔确垃晴诀真蒋探载瓶缓艺逛鸯帖韧盗玄庞聂倪故戈陇柳逾伎阜袱扳魂逼纪叁俱蚊赤羡鄙臼弘倦馋鹅抵衔捻擎深存吠隋兑溶咆戈酥列婪角检译约压肠壮价宏窜捎灰涸尽销京计娩聊弱序寺仆叁忙歼侩入搓啪厉敏誉拓特肤返虚银朱彰沛摄艘香容呀卖侩抡廷霍疑貌诛詹绣茎跨撼即稀滓斌网喀们缠齿掖感弃稳勋杖嫩殴阂富跃口隶馏唐噬宙鹰朱曙怪眺湛篱牡队添驮汹残聂躺卵麻拖凰遗绷翘爽舌鞠宫摊袄该童剂鸭氯肄保糟丝纹致怔语哦锅炉温度控制系统设计设计房辖吻壶蹄测眉追
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4、磊 学 号 : 09210040203 课 题 : 锅炉温度控制系统设计 指导老师 ： 纪明伟 2013 年 06 月 14 日摘 要 在调查对当前采暖需求情况的基础上，根据小型家用燃气锅炉的工作特点，再结合工程实际需要，研究了基于MCS-51单片机的家用燃气锅炉温度控制系统，旨在解决使用燃煤锅炉集中采暖时所遇到的锅炉温度不易控制的问题，改进家庭采暖的控制方式，提高采暖的经济性。利用 Protel99se软件设计电路，对智能控制器的电源电路、报警电路、时钟电路、复位电路、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W7800 (W7900)系列元件7805,
5、交流220 v电压转换为单片机所需要的5V电压；利用AT89S51作为控制器的核心器件；利用集成电路温度传感器DS18B20测量锅炉水温;并将测量的水温与设定值比较，另外系统使用LCD液晶显示器显示当前水位、水位的上下限值、当前采集的温度值和预先设定的温度报警值。当温度超过所设定的报警温度值，系统将发出报警声音，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。这样就可以提高能源的使用率，节约能源。针对系统的特点和要求，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
6、制程序、LCD液晶显示子程序等。关键词：单片机；温度控制；DS18B20；燃气锅炉；LCD； ABSTRACT According to the market demand and the characteristics of domestic heating, this paper develops MCU intelligence controller for the minor gas-fired boiler which is domestic heating equipment on the basis of investigation of heating demand widel
7、y. The research purpose is to change the inconvenience of temperature control bring by using coal fired boiler for centralized heating, to increase economics of heating.The software called Protel99se for circuit designed is used to develop the hardware of the controller. The hardware includes the po
8、wer supply circuit, the reset circuit,the clock circuit, the alarm circuit, the LCD display circuit, and the temperature collection which is the core of this controller. The three-pin integrated-circuit voltage regulator W7800 (7900) series component 7805 is used for the power supply. The Atmel AT89
9、S51 chip is the core chip of the controller. The integrated temperature sensor DS18B20 is used to measure water temperature in boiler. The key circuit is used to set the alerm temperature and analog water in or out. In addition, LCD is used to display water level bound, current water level, temperat
10、ure alerm value by presupposition and current temperature. When water level beyond its bound or when current temperature beyond its alerm value, the system gives an alerm and makes boiler burner off. When water temperature is down, the system releases alerm and makes boiler burener on. The system do
11、es it again and again.So the system can save energy and improve energy utilization rate. Aim at the demand and characteristic of the system, on the basis of these hardware and implement method, using assemble language, system designs boiler temperature control system design based on singlechip. This
12、 software includes temperature and water level monitor main program, temperature collection subprogram, analoy water in and out subprogram, keyboard scan subprogram, LCD display subprogram etc. Keywords:MCU; Temperature control; DS18B20;Gasboiler;Liquid CrystalDisplay; 目 录1 绪论11.1 课题背景11.2课题研究的目的及意义
13、21.3系统的总体设计思想22 系统方案选择及工作原理42.1 系统设计方案42.2 系统结构框图52.2.1主要器件的选择72.2.2 辅助器件选择73 硬件电路设计83.1 主控单片机AT89S51芯片介绍83.1.1 主要性能特点83.1.2 AT89S51管脚说明93.2 单片机最小系统11图3.2 最小单片机系统113.2.1时钟电路113.2.2 复位电路123.3 温度控制电路设计123.4按键电路设计133.5 水位检测电路设计133.6 稳压电源电路设计143.7温度传感器选择及温度采集电路163.7.1 DS18B20简介163.7.2温度采集电路173.8输出模块173.
14、8.1 固态继电器SSR173.8.2报警电路设计193.8.3液晶显示电路设计194 系统软件的设计224.1 系统主程序224.2 子模块软件设计224.2.1 A/D转换环节子程序设计234.2.2 DS18B20温度采集子程序设计244.2.3 LCD液晶显示子程序设计254.2.4 按键子程序设计25总结27参考文献28致 谢29附录一30附录二391 绪 论1.1 课题背景由于工业过程控制的需要，特别是在计算机技术和微电子技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国内外温度控制系统的发展迅速，并在智能化，自适应、参数整定等方面，以美国、德国、日本、瑞典等国家技术领先，都生产出了一批性能优异的、商品化的温度控制器及仪表，并在各行得到广泛的应用。电加热锅炉采用全新加热方式，它具有许多优点，使其比其他形式的锅炉更具有吸引力：1）能量转化效率高。加热元件直接与水接触，能量转换效率很高，可达95%以上。2）无污染。不会排放出有害气体、飞尘、灰渣，完全符合环保方面的要求。3）结构简单、体积小、重量轻，占地面积小。4）锅炉本体结构简单，安全性好。不需要布管路，没有燃烧室、烟道，不会出现燃
