锅炉自动给水系统设计

1、锅炉自动给水系统设计 设 计 者：* 课题组成员： * 课题组组长: * 指导老师： 一、项目背景一、项目背景 1 1、锅炉在工业生产中的作用、锅炉在工业生产中的作用 锅炉是化工机械设备中重要的能量 转换设备，锅炉制造业是国家战略性产 业，而锅炉制造技术则是产业技术进步， 打造装备制造业核心竞争力的关键。 2 2、锅炉在日常生活中的作用、锅炉在日常生活中的作用 锅炉在大型的沐浴场所、学校、公司、 企事业单位等都有重要的应用，可以省去 很多人力物力财力的付出，而且自动给水 系统也可以有效的降低风险。 单片机是计算机发展的一个重 要分支领域，现代人类生活中所用 的几乎每件电子器件的产品中都会 集成

2、有单片机 。单片机自动给水设 备采用自动的方式来实现恒温供水 的,它取消了旧式需要人员操作的方 式,可以称之为全自动的给水设备。 3 3、单片机的应用、单片机的应用 二、设计需求二、设计需求 1 1、系统简易意图、系统简易意图 2、详细设计需求、详细设计需求 1、在水温、水位满足设定条件时方可放水，从而达到让使 用者舒适的目的。 2、设置放水键，水温、水位条件满足，按键方可放水， 否则按键就不放水，达到保护设备的目的。 3、设置温度手动设置按钮，以满足不同的温度需求。 4、水位低了，进水。水温靠加热棒，加热。 5、水温采集用18b20温度传感器。 6、水位检测由两个液位传感器完成。 三、系统设

3、计总方案三、系统设计总方案 1 1、系统设计方案图、系统设计方案图 显示显示 加热加热 给水给水 驱动驱动 温度检测温度检测 液位检测液位检测 检测模块检测模块 执行模块执行模块 中心模块中心模块 单片机 2 2、方案详细解释、方案详细解释 、中心部分、中心部分 本设计是以STC89C52为控制核心，以MAX232为辅助设计，通过单 片机系统设计实现对锅炉水位和温度的检测显示和锅炉供水的控制。 、检测部分（温度、液位传感器）、检测部分（温度、液位传感器） 本次设计的锅炉上装有数字温度传感器DS18B20、液位传感器采集 锅炉运行状态的信号送STC89C52单片机控制芯片，再在外围添加显示、 控

4、制等外围电路来实现锅炉自动给水的功能。 、驱动部分、驱动部分 加热棒、显示器、水泵加热棒、显示器、水泵 四、系统各部分实现原理四、系统各部分实现原理 1、中心模块、中心模块 、单片机最小系统原理图 、电路板实物图、电路板实物图 、部分核心器件应用总结、部分核心器件应用总结 1-8脚: 通用I/O接口 9脚:RESET复位键 10 .11脚:RXD串口输入 TXD串口输出 12-19:I/O P3接口 (12,13脚 INT0中断0，INT1中断) 14,15 : 计数脉冲T0 T1 16,17: WR写控制 RD读控制输出端) 18,19: 晶振谐振器 20 地线 21-28 p2 接口 高8

5、位地址总线 29: psen 片外rom选通端，单片机对片外rom操作时， 29脚(psen)输出低电平30:ALE/PROG 地址锁存器 31:EA rom取指令控制器，高电平片内取，低电平片外 取 32-39:(注意此接口的顺序与其他I/O接口不同，与引 脚号的排列顺序相反) 40:电源+5V a.STC89C52 它的作用是：电压转换芯片， 将TTL电平转换成可以和电脑串 口匹配的电压,这样才能使电脑 与单片机系统板相连。 b.MAX232 2 2、驱动电路 、驱动电路原理图、驱动电路原理图 、电路板实物图、电路板实物图 、部分核心器件应用总结、部分核心器件应用总结 ULN2004概述：

6、 ULN2004是一款高耐压，大 电流达林顿驱动器，包含7个NPN达 林顿管。它的应用包括继电器驱动、 捶击起子、电子驱动和LED驱动。 相关参数： 输出击穿电压50V 输出击穿电流500mA a.ULN2004 继电器实际上是一种“自动开 关” ，用很小的电力和电流驱 动一个设备（电动机或电磁铁） 带动一个负载部件（比如电闸或 接触片）让这个接触片去承载大 电流。 (本系统采用电磁继电器 作为外界控制装置) b.继电器 3 3、检测电路、检测电路 、液位传感器接口电路、液位传感器接口电路 、电路板实物图、电路板实物图 、部分核心器件总结及应用、部分核心器件总结及应用 液位传感器有雷达液位传感

7、器、 超声波液位传感器、浮球式液 位传感器等，本系统采用浮球 式液位传感器（优点：在界面 测量方面有稳定的性能，缺点： 精度不高） 左图为简易液位传感器的实物 图，图中为连接两路液位传感 器探头，在实验时，此探头放 入相应容器中测量水位，浮动 开关浮上去以后电路接通，对 单片机发送信号，位于最低水 位的浮动开关闭合后则给出信 号请求进水，最高水位的浮动 开关闭合后请求停止进水。 a.液位传感器 b.温度传感器DS18B20 DS18B20采用单总线协议， 即与微机接口仅需占用一 个I/O端口，无需任何外部 元件，直接将温度转化成 数字信号字码，从而大大 简化了传感器与微处理器 的接口。特点如下

8、：硬件 接口简单，性能稳定，单 线接口，仅需一根口线与 MCU连接无需外围元件；由 总线提供电源；测温范围 为-5575；精度为 0.5。 五、算法流程图五、算法流程图 1 1、算法框图、算法框图 2 2、核心代码、核心代码 、调用函数部分 #include #includePCF8591.H #include5110.h #include18b20.h 、定义按键部分 sbit sos_down=P20; /下水位传感器 sbit sos_up=P21;/上水位传感器 sbit UP=P22;/上水 sbit DOWN=P23;/取水 sbit key_down=P32;/取水按键 sbit

9、 key_up=P33;/手动上水按键 sbit key_stop=P34;/手动停止上下水按键 sbit key_temp_up=P35;/温度设定加 sbit key_temp_down=P36;/温度设定加 、执行操作的条件 #define UP();UP=1;/上水 #define DOWN();；DOWN=1/取水 #define STOP();UP=0;DOWN=0/ #define JiaRe(); Write_PCF8591(0,255);/加热棒加热 #define BaoWen(); Write_PCF8591(0,100);/加热棒保温 #define TingZhi(); Write_PCF8591(0,0);/加热棒停止工作 #define ON0/也为传感器触发时的电平 0或1 #define size1/温度缓冲区间 六、系统测试记录及测试结果分析六、系统测试记录及测试结果分析 七、系统构成实物图七、系统构成实物图 八、实习体会与总结八、实习体会与总结 本设计首先简要介绍了单片机水位控制系统的组成， 以及工作原理，单片机的有关知识，包括系统硬件设计、 软件设计、程序流程图设计等。针对该系统本身的特点和 对系统的功能要求，选用STC89C52芯片作为CPU，MAX232 等作为辅助设计。我们在运用C语言编程，P