基于单片机的小型家用燃气锅炉控制系统设计

《基于单片机的小型家用燃气锅炉控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于单片机的小型家用燃气锅炉控制系统设计电子信息工程专业陈希指导老师虞粉英摘要本文介绍了以AT89C51单片机为控制核心开发的小型家用燃气锅炉系统的设计与实现。用温度传感器及A/D转换器采集实际温度，从时钟芯片读取时间，经过单片机分析处理后送至LCD显示器显示，并将温度值送入单片机，与此同时通过实际温度与设定温度的差值来判断加热炉是否加热，若实际温度小于设定温度则加热；通过当前时间与设定时间是否相同来判断LED灯的点亮与否，若到达设定时间，则点亮LED灯报警。文章介绍该系统的硬件电路图和软件流程

2、图。关键词燃气锅炉单片机控制1绪论目前，我国居民住宅取暖基本上都是采用集中供暖方式。虽然集中供暖方式从原理上讲，能源利用率高，具有较高的经济性，但是这种方式大多数是使用燃煤锅炉，会带来严重的环境污染问题。近几年来以天然气为燃料的燃气锅炉倍受人们喜爱。燃气锅炉具有效率高、环境污染小等特点。目前市场上的店铺所销售的家用小型燃气锅炉大多是进口或合资生产的，价格基本在一万元以上，不利于推广使用。于此同时，目前研究开发燃气锅炉控制器的单位比较少，只有江西九江交通电器厂、上海杜比公司、天津大学无线电厂等几家

3、。因此，研究开发一种不但价格低廉而且安全可靠的智能型家用小型燃气锅炉具有一定的科学价值与现实意义。2硬件电路设计小型家用燃气锅炉控制系统由温度采集模块，A/D转换模块，单片机，时钟模块，LCD显示模块，键盘输入模块以及输出通道模块组成。单片机根据转换电路输出的数字温度信息给出控制信号，通过控制调节阀来控制燃烧器的进气量及炉火大小，从而完成对室温的调节即锅炉水温的调节。单片机还可以通过时钟芯片来实现对当前时间的显示和改写。锅炉控制系统的总体框图如图2.1所示。单片机显示器键盘燃烧器调节阀A/D转换

4、电路温度传感器时钟图2.1锅炉控制系统的总体框图2.1温度采集模块AD590是电流输出型的温度传感器，测温范围为－55°C～150°C，电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V～6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。温度采集电路如图2.2所示。图2.2温度采集电路AD590经过10K之后的电压变化范围为2.732V（对应于0°C）～3.732V（对应于100°C）。因此，为了在电路中能得到从零开始处理的数值，加入了减2.732V的减法电路。经过减法电路后，电压变化范围变成了0V～

5、1V。由于采用了输入电压范围为0V～5V的ADC0808作为A/D转换器，因此在减法电路的基础上，又加入了系数为5的放大电路，这样输入A/D转换器的电压范围就变成了0V～5V的电压了。2.2A/D转换模块本设计采用具有8路选通输入的ADC0808作为A/D转换芯片。ADC0808是一个逐次逼近式CMOS型A/D转换器，内部没有时钟电路，需外部提供时钟信号，其8位数据输出引脚可直接与单片机相连。若想使ADC0808在选择开启通道的同时就开启转换，则将通道地址锁存允许信号线和启动信号输入线连在一起即

6、可。EOC是转换结束信号，还未进行A/D转换时，EOC输出高电平，当启动信号的上升沿到来之后的0～8个时钟周期内会输出低电平，A/D转换结束后，EOC端又会输出高电平。OE是数据输出允许信号，当A/D转换结束时即EOC输出高电平时此引脚输入一个高电平，才能将数据输出三态门打开，输出数字量。A/D转换电路与单片机的硬件接线图如图2.3所示。图2.3A/D转换电路的硬件接线图2.3时钟模块DS1302带有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，只需通过简单的同步串行方式就能与单片机进行通信。DS13

7、02由备份电源Vcc1或主电源Vcc2两者中的较大者供电。X1和X2是振荡源，一般会在两引脚之间跨接32.768KHz晶振用于给芯片提供计时脉冲。是复位输入端，若想启动所有的数据传送只需把输入驱动置高电平即可；若想对DS1302进行操作并对所有的数据传送进行初始化，则将置为高电平即可；若想终止正在进行传送的数据并把I/O引脚变成高阻态，则将置为低电平即可。DS1302的硬件接线图如图2.4所示。图2.4DS1302的硬件接线图2.4LCD显示模块在本系统中，由于要对温度和时间进行显示，因而选择液

8、晶显示屏1602模块作为输出器件。LCD1602内部的字符发生存储器（CGROM）存储了160个不同的点阵字符图形，每一个字符都对应一个固定的代码，例如“M”的代码是01001101B（4DH），显示时模块把地址4DH中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“M”。单片机与1602液晶显示屏的硬件连接图如图2.5所示。图2.5单片机与1602液晶显示屏硬件连线图2.5键盘输入模块键盘从硬件电路结构上可分为行列式键盘和独立式键盘两种。行列式键盘，因其按键排列为行列式矩阵结构，所以也称为矩阵式键盘