基于单片机的锅炉温度水位控制系统设计

《基于单片机的锅炉温度水位控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录中文摘要1英文摘要21绪论31.1电热锅炉的应用背景及其控制理论的发展31.2本文的设计指标42硬件电路设计52.1系统方案概述52.2温度检测元件DS18B2062.3显示模块设计82.4键盘模块设计92.4.1键盘工作原理92.4.2键盘识别方法102.4.3键盘工作方式102.5指示及报警电路112.6功率驱动电路122.6.1固态继电器简介122.6.2功率驱动电路设计132.7水位检测及控制电路132.7.1水位检测电路132.7.2水位控制电路142.8电源电路152.9单片机选型及简介153软件的设计193.1系统软件总体概述193.2主程序193.3T0中断服务子

2、程序213.3.1中断系统简介213.3.2T0中断服务程序的编写233.4键盘中断服务子程序243.5PID运算设计253.6其他子程序介绍273.6.1显示子程序273.6.2DS18B20相关子程序283.6.3PID输出转换程序294系统的仿真304.1PID参数整定方法304.2系统仿真结果315结论33致谢34参考文献35附录136附录237电热锅炉温度水位控制系统设计摘要：在冶金、化工、机械等各类工业控制中，电热锅炉都得到了广泛应用。它具有环保、高效、体积小等优点。因此对电热锅炉控制系统的研究就显得十分有必要。本文介绍了以AT89S51单片机为核心的温度和液位控制系统的

3、工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，以数字信号的形式传送给单片机；水位信号由电接点水位计采集，以开关量形式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路、水位检测电路，水位控制电路和其他一些单片机接口电路。文中还介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构编程。软件主要分三个部分：主程序、键盘中断及按键处理程序、T0中断程序。其他的一些子程序包括：温度信号处理程序、数码管显示程序、PID处理程序等。最后利用MATLAB和电热锅炉的近似数学模型，对温度控制进行了仿真。关键词：电热锅炉；AT89S51单片机；DS18B20温度芯片；温度控

4、制；水位控制；PID控制58Thedesignoftemperatureandwater-levelcontrolsystemofelectricboilerAbstract：Electricwaterboilerhasbeenwidelyusedineverykindsofindustrialcontrol，suchasmetallurgy,chemicalindustry,machineryetc..Itisenvironmentallyfriendly,efficient,smallsizeandsoon.Soitisverynecessarytostudythecontrol

5、systemofelectricwaterboiler.ThispaperintroducestheworkingprincipleanddesignmethodofthetemperatureandliquidlevelcontrolsystemwhichisbasedonAT89S51MCU.TemperaturesignalcollectedbyDS18B20temperaturechipistransmittedtotheMCUintheformdigitalsignal.Thewatersignalcollectedbyelectriccontactsensor,istra

6、nsmittedtotheMCUinswitchforms.Inthispaper,thecontrolsystemhardwarepartincludestemperaturesensingcircuit,temperaturecontrolcircuit,thewaterleveldetectioncircuit,thewaterlevelcontrolcircuitandothermicrocontrollerinterfacecircuit.Thepaperalsointroducesthesoftwarepart,whichusesthemodularstructurein

7、programming.Softwarepartisdividedintothreemainparts:themainprogram,thekeyboardinterruptandkeyprocessesprogram,Tointerruptprogram.Someothersubroutinesinclude:temperaturesignalprocessing,digitalcontrolprogram,PIDprocessprocedures.Fi