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1、 摘 要 本文主要设计了一种基于单片机的锅炉液位控制系统，它以STC89C52单片机作为核心控制器，通过STC89C52单片机，温度传感器、压力传感器和模数转换器，数码管显示等硬件系统和软件设计方法实现具有液位检测报警和控制双重功能.本系统在设计中主要有水位检测、温度检测、压力检测、按键控制、水位控制、显示部分、故障报警等几部分组成来实现液位控制。主要用液位传感器检测液位，用DS18B20温度传感器来检测水温，用三个控制按键来实现按健控制，用三位7段LED显示器来完成显示部分，用MOC3041双向可控硅来控制水泵的开关，用压力传感器检测锅炉内部压力，并且通过模数转换把这些信号送入单片机中。把这
2、些信号与单片机中内部设定的值相比，以判断单片机是否需要进行相应的操作，即是否需要开启水泵，来实现对液位的控制,从而实现单片机自动控制液位的目的。本设计用单片机控制易于实现锅炉液位、温度和压力的控制,而且有造价低、程序易于调试、一部分出现故障不会影响其他部分的工作、维修方便等优点。关键词：STC89C52单片机,液位控制，显示，报警ABSTRACT Designed in this paper is a boiler liquid level controll system, which STC89C52 as a controller, through hardware and softwar
3、e design ,such as STC89C52 single chip, temperature sensor,pressure sensor and ADC, a system of digital display, reach to liquid level detection and alarm dual function control. The design of the system are mainly include the water level detection, temperature detection, pressure detection, key cont
4、rol, water level control, display, fault alarm, such as a few parts to achieve the level control. Detection of the main level with the water level sensors, temperature sensors DS18B20 is used to detected water temperature, with three control buttons to achieve the health control, with three 7 LED di
5、splay to complete the display, using MOC3041 TRIAC to control the circulating pump switch ,with pressure sensors detect the internal pressure of the boiler. Through analog-to-digital conversion take these signals into the single chip. These single-chip signal and the internal set of values compared
6、to determine the need for the corresponding single-chip operation, namely, the need to open the pump to achieve the level of control, thus in order to achieve the purpose of automatic control by single-chip solution. The design is easy to implement single-chip boiler liquid level control, temperatur
7、e and pressure control, and its low cost and easy to debug the procedure, part of the failure will not affect other parts of the work, maintenance convenience, and so on.KEY WORDS:stc89c52 Single chip microcomputer, level control,display,alarm目录第一章 绪论11.1锅炉液位控制的背景11.2锅炉液位控制国内外发展概况21.2.1国内发展概况21.2.2国
8、外发展概况21.3本课题研究目的及意义31.4 系统简介3第二章.主要芯片介绍52.1单片机STC89C52介绍52.1.1 STC89C52单片机的外部引脚说明52.1.2 STC89C52RC单片机的中断系统72.1.3 选择使用STC89C52RC的原因92.2芯片74LS164介绍92.2.1 74LS164的引脚图及引脚功能：102.2.2 74LS164的内部功能图102.2.3 74LS164的真值表112.2.4 74LS164有如下特点：112.3 模数转换器A/D0809122.3.1 ADC0809的逻辑结构122.3.2 ADC0809 的通道选择122.3.3 ADC
9、0809的引脚图及各引脚作用132.4 温度传感器DS18B20142.4.1 DS18B20的内部结构及管脚图142.4.2 DS18B20技术性能描述152.4.3 DS18B20的温度处理过程162.5 LED数码管显示172.5.1 LED数码管显示器的结构182.5.2 LED数码管显示器的显示段码182.5.3 LED显示器的参数19第三章锅炉液位控制的硬件设计213.1系统硬件设计的总体方案及框图213.1.1系统硬件设计总体方案213.1.2 系统设计的总体框图213.2 键盘控制电路设计223.3 复位电路设计233.4 显示电路的设计243.4.1静态显示243.4.2 动
10、态显示253.4.3 该设计中显示电路的选择253.5 液位控制电路的设计263.5.1 液位控制电路的工作原理及液位控制状态图263.5.2 液位控制的控制电路273.5.3 液位控制中的“虚假水位”283.6 测温电路及温度传感器的选择313.6.1 温度传感器的选择313.6.2 温度检测电路32第四章.软件设计及试验运行结果和讨论334.1 系统的软件设计334.2试验调试及运行结果344.2.1硬件调试344.2.2软件调试354.2.3 软硬件实时调试354.2.4系统实际调试结果364.3试验中遇到的问题及讨论36论文小结38致谢40参考文献41附录一 设计程序清单42附录二 电
11、路原理图51附录三 硬件实物图52代做本论文毕业设计实物。代做专科、本科各个专业毕业论文。代做电子、机械类专业毕业设计。完全按照毕业设计指导书做，指导毕业答辩。淘宝交易： QQ: 第一章 绪论1.1锅炉液位控制的背景目前我国的燃煤锅炉数量众多，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/4，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。国家在第10到第n个五年计划的科技创新指南中，对光机电一体化、资源与环境、新能源与高效节能的指导性课题中明确指出:需要开发研制自动化程度高、节能潜力大、提高安全系数、减轻环境污染、减轻劳动强度、价格低的新型测控装置。要求节煤率
12、达到%5以上，装置投资的回收期在1年以内，采暖锅炉为3年以内。如中小型链条式工业锅炉用的新型测控装置。因此这个课题有现实意义且市场前景良好。锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，工业锅炉采用微机控制和原有的仪表控制方式相比具有以下明显优势:(1)直观而集中的显示锅炉各运行参数。能显示液位、压力、温度的状态。(2)在运行中可以随时方便的修改各种运行参数的控制值，并修改系统的控制参数。可以方便的改变液位、压力、温度等的上限、下限。(3)提高锅炉的热效率。采用计算机控制后热效率可比以前提高5一10%，据用户统计，一台20T的锅炉
13、，全年平均负荷70%，以平均热效率提高%5计，全年节煤800吨。(4)锅炉系统中包含鼓风机、引风机、给水泵等大功率电动机，由于锅炉本身特性和选型的因素，这些风机大部分时间里是不会满负荷输出的，原有方式采用阀门和挡板控制流量，浪费非常严重。通过对风机、水泵进行微机控制可以平均节电达到30%一4%0。(5)作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻操作人员的劳动强度。在采用计算机控制的锅炉控制系统中，有十分周到的安全机制，可以设置多点声光报警和自动连锁停炉。杜绝由于人为疏忽造成的重大事故。综合以上种种优点可以预见采用计算机控制锅炉系统是行业的大势所趋。单片机是在一块芯片上集
14、成了一台微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。工业控制系统的工作环境恶劣，干扰强。故要求控制系统的工作稳定、抗干扰能力强。单片机能满足这些要求，因此单片机在控制领域得到了广泛的应用。使用单片控制锅炉是很好的选择。1.2锅炉液位控制国内外发展概况1.2.1国内发展概况目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中，取得了很大的成绩，总结了很多经验。但在这个行业，仍处于发展期。经调查，北京、天津的高校、科研院所在这方面开展的工作更看重的是理论、算法，研究出来的成果是论文的较多，看重在生产实际应用的较少
15、;在上海，新型单片机测控装置与系统的研究、生产基础较雄厚，在生产中需要新型测控装置与系统，也就努力研究、开发。因此，上海的工程技术和科研人员需要的是应用技术，更看重的是生产实际应用，对研究理论、算法、成果是论文的较少;深圳在研制新型测控装置与系统领域也比较有成绩，尽管与其他国家开发者比尚有距离，但是，深圳的高校、科研院所的最大特点就是实际，与生产实际应用项目无关的问题基本上不去考虑，这里的工程技术和科研人员关心的不是理论、不是算法、不是论文，而考虑，是用什么材料、测控什么物理量、优点是什么、与机器设备的通讯接口等等。目前,国内对锅炉液位控制的方法大体有以下几种：（1）改进内模控制算法的方法。该方法的改进之处,即在ITAE性能指标下确定入参数值.然后,通过QXLPC-过程控制实验装置和西门子S7-300控制器,用改进内模控制算法对锅炉液位进行控制,结果表明这种方法具有良好的控制效果.（2）模
