鍋爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)

【導(dǎo)讀】方式，提高采暖的經(jīng)濟(jì)性。利用Protel99se軟件設(shè)計(jì)電路，對(duì)智能控制器的電源電路、電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。電源采用三端集成穩(wěn)壓器W7800系列元件7805,交流220v. 當(dāng)溫度超過(guò)所設(shè)定的報(bào)警溫度值，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警聲音，同時(shí)關(guān)閉。等待溫度降到下限值，這時(shí)就可以重新鍋爐燃燒器通電，繼續(xù)加溫，如。此反復(fù)監(jiān)控溫度。這樣就可以提高能源的使用率，節(jié)約能源。針對(duì)系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求，控制軟件主要包括溫度和溫度采集子程序、水位控制程序、LCD液晶顯。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；溫度控制；DS18B20；燃?xì)忮仩t；LCD；

　　

【正文】 加熱 報(bào)警 溫度小于下限 加熱 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 子模塊軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的子模塊軟件包括 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、按鍵 檢測(cè)與處理模塊 、 LCD 液晶 顯示模塊、加熱執(zhí)行模塊和 PID 控制算法模塊，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖 42 程序結(jié)構(gòu)圖 A/D 轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié) 子程序 設(shè)計(jì) N Y 圖 A/D 轉(zhuǎn)換程序操作流程圖 程序結(jié)構(gòu) LCD液晶顯示 按鍵檢測(cè)與處理 溫度采集， A/D 轉(zhuǎn)換 PID 計(jì)算 越限報(bào)警 加熱執(zhí)行機(jī)構(gòu) 開始 發(fā)送 AD啟動(dòng)信號(hào) 轉(zhuǎn)換是否完成 輸入數(shù)據(jù) 結(jié)束 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 DS18B20 溫度采集子程序設(shè)計(jì) DS18B20 有嚴(yán)格的協(xié)議來(lái)確保其數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)議包括幾種單線信號(hào)類型：復(fù)位脈沖，存在脈沖，寫 0、寫 讀 0、讀 1。所有這些信號(hào)類型除存在脈沖外，其它的信號(hào)均由總線主機(jī)產(chǎn)生。開始與 SD18B20 進(jìn)行任何通信。都要對(duì)其進(jìn)行初始化，在接收到復(fù)位脈沖后，再對(duì) SD18B20 進(jìn)行正確的 ROM 命令和存 貯器操作命令。在總線主機(jī)初始化過(guò)程，主機(jī)通過(guò)拉高單總線，以產(chǎn)生復(fù)位脈沖。接著，在主機(jī)釋放總線，并進(jìn)入接收模式。當(dāng)總線被釋放后，上拉電阻將總線拉高。在單總線器件檢測(cè)到上升沿后，接著產(chǎn)生延時(shí)，接著通過(guò)拉低總線，以產(chǎn)生存在脈沖。 DS18B20 溫度采集子程序 流程圖如 圖 所示 。 Y N 圖 DS18B20溫度采集子程序 流程 開始 檢測(cè) DS18B20是否存在 跳過(guò) EOM 匹配 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)化命令 跳過(guò) ROM 匹配 發(fā)出溫度讀取命令 保存采集的溫度 結(jié)束 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 LCD 液晶顯示子程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用是 16*2 的 LCD1602，單片機(jī)對(duì)其初始化，然后將需要顯示的字符在LCD 存儲(chǔ)的地址和要求在 LCD 顯示的地址送出，再檢測(cè) LCD 是否處在忙碌不能接收命令 或數(shù)據(jù)的狀態(tài)，檢測(cè)到 LCD 空閑時(shí)就可以寫數(shù)據(jù)顯示了。 LCD 液晶顯示子流程圖 如圖 所示 ， 具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程請(qǐng)查閱附錄 LCD 液晶顯示 子程序 。 Y N 圖 LCD 液晶顯示 子 流程圖 按鍵子程序設(shè)計(jì) 開始 LCD 液晶顯示模塊初始化 將需要的顯示信息和 LCD 的地址送出 檢測(cè) LCD是否忙碌 寫數(shù)據(jù)顯示 結(jié)束 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 N Y N Y 圖 按鍵檢測(cè)與處理流程圖 中斷服務(wù)程序 K1是否按下 加 1 并顯示 K2是否按下 減 1 并 顯示 K3是否按下 返回 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 總 結(jié) 本文課題可以采用 二 種設(shè)計(jì)方案 ,一種是用單片機(jī)設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng) ,第 二 種是用 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐進(jìn)行恒溫控制。在通過(guò)對(duì) 二 種方案進(jìn)行對(duì)比之后，我選擇用單片機(jī)設(shè)計(jì)的溫度系統(tǒng)。因?yàn)橛?單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋爐的溫度控制有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： （ 1）控制電路簡(jiǎn)單易懂；（ 2）智能化設(shè)計(jì)，能夠?qū)囟冗M(jìn)行較準(zhǔn)確地控制；（ 3）附加其它功能簡(jiǎn)單、方便；（ 4）經(jīng)濟(jì) 。 本設(shè)計(jì)通過(guò)單片機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)了鍋爐溫度控制的基本功能，利用繼電器控制燃燒器的工作，并且對(duì)鍋爐水位進(jìn)行控制，并通過(guò)顯示屏顯示出水溫水位的狀態(tài)信息，確保了能夠在正常范圍下工作。系統(tǒng)中以 AT89S51芯片作為控制芯片，采用一線總線的溫度傳感器 DS18B20，用 LCD1602液晶顯示模塊顯示水溫水位的狀態(tài)信息，這些都得使硬件電路變得簡(jiǎn)單，性能得到提高。而且有蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，使得本設(shè)計(jì)在應(yīng)用上更加安全。 本文設(shè)計(jì)的鍋爐溫度控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)如下功能： （ 1） 利用功能按鍵分別實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的設(shè)定，包括設(shè)定滿足工藝要求的特定溫度值、鍋爐正常工作所能承受的最高和最低溫度值等； （ 2） 利用 LCD1602液晶 顯示當(dāng)前鍋爐內(nèi)溫度、 水位上下限和 所設(shè)定的上下限溫度 ； （ 3） 當(dāng)鍋爐內(nèi)實(shí)際溫度達(dá)到所設(shè)定的下限值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警，并啟動(dòng)固態(tài)繼電器，對(duì)鍋爐內(nèi)進(jìn)行加熱。當(dāng)鍋爐內(nèi)實(shí)際溫 度達(dá)到所設(shè)定的上限值時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)行報(bào)警 。 （ 4） 系統(tǒng)采用 PID控制算法，能非常準(zhǔn)確地對(duì)鍋爐內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，而且控制的精度 很 高 ； 由于水平有限，而且時(shí)間比較緊迫，所以在設(shè)計(jì) 鍋爐 溫度控制系統(tǒng)時(shí)難免會(huì)有很多漏洞和不足之處，同時(shí)也有部分功能模塊不夠完善。 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1] 胡漢才編著 單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M] 北京：清華大學(xué)出版社， 2020 [2] 鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng) [D] 張向豐 山東大 學(xué)碩士論文， 2020 [3]陳杰，黃鴻 .傳感器與檢測(cè)技術(shù) [M].北京：高等教育出版社 . [4] 高才蘋 .新型供熱鍋爐手冊(cè) [M].上海 :上海交通大學(xué)出版社， 2020. [5] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 [M].北京 :北京航空航大大學(xué)出版社， 2020. [6] 胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M].北京 :清華大學(xué)出版社， 1996. [7]蔡美琴等， MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 [8] 王琦 新型 PID恒溫控制器的研制 [D] 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 碩士論文， 2020 [9] 劉震 遠(yuǎn)程溫 度測(cè)控系統(tǒng)研究 [D] 國(guó)防科技大學(xué)碩士論文， 2020 [10] 曾屹． 單片機(jī)原理與應(yīng)用 中南大學(xué) 出版社， 2020 [11 彭為 ． 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [12] 何立民 ． 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]． 北京：航空航天大學(xué)出版社， 1996 [13] 康華光 ．電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）， 2020 [14]Ljung L, System Identification User39。s Guide, MadiWorks,Inc[M]. 1997 [15] Motorola, Microcontroller Setectro Guide. Quarter[M].2020,4:146157. 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 致 謝 此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文的題目是 鍋爐溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 在 紀(jì)明偉 老師的耐心指導(dǎo)下 和自己 通過(guò)在網(wǎng)上和圖書館的認(rèn)真查閱資料和撰寫開題報(bào)告 不斷探索的過(guò)程 ， 我順利地完成了此畢業(yè)設(shè)計(jì)，更重要的是經(jīng)過(guò)這一個(gè)學(xué)習(xí)探索 的過(guò)程，我 對(duì)單片機(jī)和其 自動(dòng) 控制系統(tǒng)有了更進(jìn)一步的了解和掌握。 回顧四年的學(xué)習(xí)，我對(duì) 本專業(yè) 知識(shí)有了一定的了解和認(rèn)識(shí)，在這里我要感謝曾經(jīng)教育過(guò)我、傳授知識(shí)給我的各位辛勤奉獻(xiàn)的老師，因?yàn)槭撬麄兊臏I水和付出才有我知識(shí)的積累。而特別要感謝的是我的指導(dǎo)老師 紀(jì)明偉 老師，正是在 他 的耐心指導(dǎo)和鼓勵(lì)下，我才得以完成此次設(shè)計(jì)，在整個(gè)過(guò)程中，當(dāng)我 遇到了 任何 困難 時(shí) ，都 是 在 紀(jì) 老師的指導(dǎo)下 加之 自己的努力下 ，終于 得到了較好的解 決。不僅如此， 紀(jì) 老師耐心的工作態(tài)度和真誠(chéng)的待人風(fēng)格給我留下了非常深刻的印象，對(duì)我以后的工件和生活將影響深遠(yuǎn)。與此同 時(shí)要感謝我的父母，是他們的不懈辛勞才換回一個(gè)讓我安心學(xué)習(xí)、快樂(lè)生活的的美好環(huán)境。還有我要感謝在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中給我建議和指導(dǎo)的同學(xué)，正是我們各抒己見的討論，使我的論文進(jìn)度有了提高。 時(shí)光荏苒，歲月如梭。大學(xué)四年的本科學(xué)習(xí)，成本與效益是如此的不成比例，令人汗顏。求學(xué)之艱，現(xiàn)在終于能告一段落，心生諸多感觸，冷暖甜苦自知，但也頗感欣慰。 安徽建筑 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 附錄一 總程序 ： TEMP_ZH DATA 24H 。實(shí)時(shí)溫度值存放單元 TEMPL DATA 25H 。溫度存放低八位 TEMPH DATA 26H 。溫度存放高八位 TEMPHC DATA 29H 。存放百位數(shù)和十位數(shù) BCD TEMPLC DATA 2AH 。存放個(gè)位數(shù)和小數(shù) BCD BOILER_SW EQU 。給水泵開關(guān) WATER_SW_H EQU 。燃燒器開關(guān) K1 EQU P24