基于微型機(jī)電加熱鍋爐系統(tǒng)的自動(dòng)控制畢業(yè)設(shè)計(jì)論文解讀

1、基于微型機(jī)實(shí)現(xiàn)電加熱鍋爐系統(tǒng)的自動(dòng)控制摘要本文介紹了一種新型智能全自動(dòng)電鍋爐控制系統(tǒng)，并給出了系統(tǒng)的工作原 理、硬件結(jié)構(gòu)及軟件流程。本系統(tǒng)采用 ATMEL公司單片機(jī)系列中的 AT89S51為 CPU，采用雙線串行 CMOS型電可檫寫存取器 AT24C02A記憶用戶的溫度設(shè)定值， 采用固態(tài)繼電器 SSR作為控制驅(qū)動(dòng)電路的開關(guān)器件， 用獨(dú)特的新型單線智能數(shù)字 溫度傳感器 DS18B20作為測溫元件， 測溫精度可達(dá) 0.5 ，這種數(shù)字傳感器可以 與單片機(jī)直接連接無需其它電路。此外在溫度傳感器的地方并聯(lián)一個(gè)液位傳感 器，再配上固態(tài)繼電器控制水泵的補(bǔ)水開關(guān)，完成對(duì)水位的控制。實(shí)際使用證明 該系統(tǒng)具有良好

2、的控制效果。關(guān)鍵詞 : 電鍋爐，單片機(jī) AT89S51，數(shù)字溫度傳感器，液位傳感器Based on single-chip control of small hot water boilerAbstractThis article describes a new type of intelligent control system of automatic electric boilers, and give the systems working principle, hardware structure and software flow. The system uses ATMEL Co

3、rporation AT89S51s ingle-chip series for the CPU, using two-wire serial CMOS-based electricity can be Sassafras Writing AT24C02Am emory device users access to temperature settings, the use of SSR as a switching device, using a unique new one-way intelligent DS18B20 digital temperature sensor as a te

4、mperature measurement components, temperature measurement accuracy of up to 0.5 , such a digital sensor can be directly connected with the single-chip microcomputer without other circuits. In addition ， temperature sensor at our place and then a liquid level sensor parallel Reinforced with Water pum

5、p relay control switch, water level control to achieve. Actual use to prove that the system has good control effect.Key words: Electric Boiler, Singlechip AT89S51, Digital Temperature Sensor, Liquid Level Sensor目錄 TOC o 1-5 h z 緒論. 2設(shè)計(jì)要求 . 2方案論證 . 2溫度檢測設(shè)計(jì)方案 . 2水位檢測設(shè)計(jì)方案 . 3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 . 4單片機(jī)外圍器件的設(shè)計(jì) . 5元件選

6、擇及介紹 . 5單片機(jī) AT89S51 5溫度傳感器 DS18B20 7掉電存儲(chǔ)器 AT24C02 11固態(tài)繼電器 SSR 12硬件電路具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) . 13水溫采集部分 . 13水位采集部分 . 13顯示電路 . 14驅(qū)動(dòng)電路 . 15報(bào)警電路 . 16鍵盤接口電路 . 16掉電存儲(chǔ)電路 . 17軟件設(shè)計(jì) . 17程序流程圖 . 18程序清單：見附錄二. 18系統(tǒng)總體電路圖：見附錄一 . 19結(jié)論 . 20謝辭. 20參考文獻(xiàn) . 20附錄一：總體電路圖 . 22附錄二：程序清單 . 23緒論在我國， 傳統(tǒng)的開水鍋爐控制中多以燃煤和燃油為主， 而且相當(dāng)一部分還是 采用人工控制或是繼電接觸式

7、的控制方式，自動(dòng)化程度低，調(diào)節(jié)精度差，單靠人 工操作已不能適應(yīng)當(dāng)今高效、低耗、 低勞動(dòng)強(qiáng)度的要求， 加上燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生大 量的廢氣和廢渣， 對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染， 給人們的生產(chǎn)和生活也帶來了巨大 的危害。 因此，對(duì)傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造是適應(yīng)今后發(fā)展的迫切需要。 隨著電 力工業(yè)的不斷發(fā)展， 人們逐漸采用電加熱控制系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)就是針對(duì)燃煤和燃油 鍋爐所存在的問題，開發(fā)了一種多功能智能的電鍋爐控制系統(tǒng) 1 。單片機(jī)作為自動(dòng)控制中的一個(gè)核心器件在小型自動(dòng)控制系統(tǒng)及信號(hào)采集方 面已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，技術(shù)也相對(duì)較成熟，它不僅有體積小，安裝方便，功能較齊 全等優(yōu)點(diǎn)，而且有很高的性價(jià)比，應(yīng)用前景廣。本論文設(shè)

8、計(jì)的小型開水房鍋爐自 動(dòng)控制中采用的就是以單片機(jī)作為控制中心， 采用電力作為燃料， 不僅能夠使控 制系統(tǒng)具有精度高、功能強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)，還節(jié)約能源，利于環(huán)保，在改善 勞動(dòng)條件等方面都顯示了無比的優(yōu)越性。 另外該設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)還具有超溫、 高 低水位保護(hù)、顯示及報(bào)警等功能，保證鍋爐正常安全的工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。設(shè)計(jì)要求（1）水溫控制：要求系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的預(yù)設(shè)，當(dāng)水溫超出設(shè)定溫度時(shí)， 能夠及時(shí)報(bào)警（2）水位控制：系統(tǒng)能夠?qū)⑺豢刂圃谏舷藓拖孪拗g，當(dāng)水位超出該范 圍時(shí)，能夠報(bào)警（3）按鍵功能：能夠?qū)λ疁剡M(jìn)行預(yù)設(shè)和設(shè)置水溫與實(shí)際溫度的轉(zhuǎn)換方案論證溫度檢測設(shè)計(jì)方案方案（ 1）：溫度檢測部分采用

9、熱電偶，經(jīng)過溫度變送后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣 保持， AD轉(zhuǎn)換后，然后與單片機(jī)通信進(jìn)行控制。若溫度檢測部分采用熱電偶， 它需要冷端補(bǔ)償電路與其配套， 并且熱電偶輸出電壓只有幾毫負(fù)， 必須經(jīng)過放大 處理才能 A/D轉(zhuǎn)換，外圍電路復(fù)雜，占用單片機(jī)的接口多 2 。方案（ 2）：主要是以單片機(jī)作為控制器的核心， 利用溫度轉(zhuǎn)換芯片 DS18B20 進(jìn)行溫度采集。數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20是世界上第一片支持 一線總線 接 口的溫度傳感器，測量溫度范圍為 - 55C+125C，在 - 10+85C 范圍內(nèi) ,精 度為 0.5 C，現(xiàn)場溫度直接以一線總線的數(shù)字方式傳輸， 大大提高了系統(tǒng)的抗 干擾性，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)

10、更靈活、方便。同時(shí) DS18B20可使程序設(shè)定 912 位的分辨 率，精度為 0.5 C?？蛇x更小的封裝方式， 更寬的電壓適用范圍。 分辨率設(shè)定， 及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM中，掉電后依然保存，并且性能價(jià)格也非 常出色。DS18B20溫度采單片機(jī)圖 2 方案（ 2）結(jié)構(gòu)框圖由于熱電偶屬于非線性器件， 因此每個(gè)溫度值都必須通過分度表， 查表才能 獲得，這給軟件編程和數(shù)據(jù)處理增加了難度。 這種系統(tǒng)具有測量溫度范圍可以從 零下一百度到上千攝氏度， 而且有很多熱電偶精度非常高這是這種測量系統(tǒng)的優(yōu) 點(diǎn)。但構(gòu)成系統(tǒng)復(fù)雜，抗干擾能力不強(qiáng)。而數(shù)字溫度傳感器DS18B20，它的最高分辨率為 12位

11、，可識(shí)別 0.0625 攝氏度的溫度 3 。它具有直接輸出數(shù)字信號(hào)和數(shù) 據(jù)處理，并且它和單片機(jī)接口只需要一位 I/O 口，因此由它構(gòu)成的系統(tǒng)簡單使用， 綜合比較溫度檢測方案 （1）和方案 （2），我們只在常溫下使用， 并且經(jīng)濟(jì)合理， 因此選擇了方案（ 2）。水位檢測設(shè)計(jì)方案方案（ 1）：采用電感式浮球傳感器對(duì)其進(jìn)行水位檢測。傳感器液筒上的汽 水管與鍋爐筒相連接， 使筒鍋內(nèi)的水位與液筒內(nèi)水位互相連通。 當(dāng)鍋筒內(nèi)水位變 化時(shí)，液筒內(nèi)水位相應(yīng)發(fā)生變化。 液筒內(nèi)浮球根據(jù)水位高低而發(fā)生變化， 水位升 高時(shí)，浮球向上浮。水位下降時(shí)，浮球向下浮。連接浮球上的矽棒在電感線圈內(nèi) 發(fā)生位移，使電感線圈兩端電感量發(fā)

12、生相應(yīng)的變化，變化的電感量寫入儀表，儀 表接收這一變化的液位信號(hào)， 轉(zhuǎn)換成與液平面相應(yīng)顯示信號(hào)， 系統(tǒng)根據(jù)水位的變 化信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)給水流量，使水位穩(wěn)定在正常區(qū)域，以確保鍋爐的安全運(yùn)行。方案（ 2）：采用金屬電極式進(jìn)行水位檢測。在鍋爐內(nèi)的不同的高度安裝3根金屬棒 , 以感知水位變化情況。其中 A 棒處于下限水位， C棒處于上限水位， B 棒在上、下水位之間。通過接頭 b、c 與單片機(jī)通信，再配上水位顯示電路，完 成水位的檢測和狀態(tài)顯示，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水。采用電感式浮球傳感器對(duì)鍋爐水位進(jìn)行檢測， 檢測精密， 但該元件的成本太 高。采用金屬電極式進(jìn)行水位檢測，電路簡單易行，成本相對(duì)

13、小，而且該技術(shù)應(yīng) 用廣泛?？紤]綜合因素，水位檢測設(shè)計(jì)方案采用方案（ 2）4 。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)整體電路方框圖如圖 3 所示。圖 3 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)主要由溫度傳感器、 液位傳感器、掉電存儲(chǔ)、復(fù)位及時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電 路、報(bào)警電路、顯示電路、開關(guān)控制電路以及 AT89S51組成。通過對(duì)鍋爐水位和 水溫實(shí)時(shí)檢測與采集， 將鍋爐的液位、 溫度等參數(shù)輸入單片機(jī)， 由單片機(jī) AT89S51 在內(nèi)部與預(yù)先設(shè)定參數(shù)通過軟件計(jì)算生成各個(gè)控制信號(hào)， 從而對(duì)補(bǔ)水泵和鍋爐內(nèi) 部的電加熱器進(jìn)行控制，再配以外部的溫度顯示和水位狀態(tài)顯示以及報(bào)警裝置， 進(jìn)而對(duì)鍋爐進(jìn)行優(yōu)化控制，達(dá)到了用戶的要求和節(jié)能目的。操作過程如下：用

14、戶首先設(shè)定水溫?cái)?shù)值，然后系統(tǒng)檢測鍋爐中水位。 如果水 位正常則系統(tǒng)開始啟動(dòng)， 否則產(chǎn)生聲光報(bào)警并進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)。 系統(tǒng)正常運(yùn)行以后， 利用傳感器 DS18B20 檢測出鍋爐中的水溫，并且實(shí)時(shí)顯示出來。當(dāng)水溫超過設(shè) 定上限， 系統(tǒng)同樣會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并采取保護(hù)措施，控制加熱器工作情況。 當(dāng)水 溫未達(dá)到設(shè)定值， 立即回饋給系統(tǒng)，由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整加熱器工作狀態(tài)， 使水溫到 達(dá)設(shè)定值，滿足用戶需求。單片機(jī)外圍器件的設(shè)計(jì)元件選擇及介紹單片機(jī) AT89S51本設(shè)計(jì)采用 AT89S51作為中央處理單元， 它是是一個(gè)低功耗， 高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP（In-system pro

15、grammable） 的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器， 器件采用 ATMEL公司的高密度、 非易失性存儲(chǔ)技術(shù) 制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS-51指令系統(tǒng)及 80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中 央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51可為許多嵌 入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)： 40個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），32 個(gè)外部雙向輸入 / 輸出（ I/O ）口， 5個(gè) 中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷， 2 個(gè)

16、16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通 信口，看門狗（ WD）T 電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外， AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 024MHz并可通過軟件設(shè)置省電 模式?？臻e模式下， CPU暫停工作，而 RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可 繼續(xù)工作， 掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中 斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、TQFP和 PLCC等三種封裝形式， 以 適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。AT89S51具有如下特點(diǎn)： 40個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），32 個(gè)外

17、部雙向輸入 / 輸出（ I/O ）口， 5個(gè) 中斷優(yōu)先級(jí) 2層中斷嵌套中斷， 2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2個(gè)全雙工串行通 信口，看門狗（ WD）T 電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 此外， AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振 蕩頻率可為 0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式。 空閑模式下， CPU暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP和 PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。AT89S51的主要特性：（1）8031 CPU與 MCS-51 兼容（2）4K字

18、節(jié)可編程 FLASH存儲(chǔ)器（壽命： 1000寫/ 擦循環(huán)）（3）全靜態(tài)工作： 0Hz-24KHz（4）三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定（5）128*8 位內(nèi)部 RAM（6）32 條可編程 I/O 線（7）兩個(gè) 16位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器（8）6 個(gè)中斷源（9）可編程串行通道（10）低功耗的閑置和掉電模式（11）片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路AT89S51的引腳結(jié)構(gòu)（如圖 4）及各管腳說明：40 39383736353433323130292827262524232221234567891011121314151617181920P1.0VCCP1.1P0.0P1.2P0.1AT89S51P1.3P0.2P1.4P0

19、.3P1. 5 /MOSIP0.4P1. 6 /MISOP0.5P1. 7 /SCKP0.6RESTP0.7P3. 0 /RXDEA/VPPP3. 1 /TXDALE/PROGP3. 2 /INT0PSENP3. 3 /INT1P2.7P3. 4 /T0P2.6P3. 5 /T1P2.5P3. 6 /WRP2.4P3. 7 /RDP2.3XTAL2P2.2XTAL1P2.1GNDP2.0圖 4 AT89S51 的引腳圖VCC：供電電壓GND：接地P0-P3：分別是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 端口，但 P0在作為一般的 I/O 端口用時(shí)，應(yīng) 外接上拉電阻，才能高電平輸出RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位

20、器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電 平時(shí)間ALE/PRO：G地址鎖存允許信號(hào)端。當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸 出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 在平時(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)， 此頻率為振蕩器頻率的 1/6 因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。 然而要注意的是： 每當(dāng)用作外 部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址 上置 0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOV，X MOVC指令是 ALE才起作用。另外，該引 腳被略微3 拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止

21、，置4位無效/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè) 機(jī)器周期兩次 /PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信 號(hào)將不出現(xiàn)/EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)， 則在此期間外部程序存儲(chǔ) （ 0000H-FFFFH）， 不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESE；T 當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH編程期間，此引腳也用于 施加 12V編程電源（ VPP）XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出溫度傳感器 DS18B20傳統(tǒng)的

22、溫度傳感器如熱電偶和鉑電阻等分立元件， 外圍電路比較復(fù)雜， 僅提 供與溫度相關(guān)的電壓或電流。而較新型的單片集成溫度傳感器如AD590,也只能產(chǎn)生與溫度呈線性關(guān)系的電流信號(hào)。 上述兩種傳感器都必須使用電阻、 運(yùn)算放大 器和 A/D 轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成溫度測量電路。當(dāng)外界環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)元件參數(shù)也 會(huì)改變, 致使測量誤差增加 , 準(zhǔn)確度降低。本系統(tǒng)采用的是美國 DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳 感器 DS18B20，它可以把溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)供單片機(jī)處理，采用 單線接口，僅需一根口線與 MCU相連，無需外圍元件。其突出優(yōu)點(diǎn)是 : 將被測溫 度直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出。它在

23、測溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分辨率等方 面都比 DS1820有所改進(jìn)。在解決各種誤差、可靠性和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化等方面，有 無可比擬的優(yōu)越性。DS18B20的主要特點(diǎn)：（） 采用單總線方式，僅需一根信號(hào)線與 CPU連接即可傳送串行數(shù)據(jù)， 且 不需要外部元件）每個(gè)芯片都有惟一編碼，多個(gè) DS18B20芯片可以并聯(lián)在一根總線上，故可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫）測溫范圍為 -55 125，分辨率為 12位 ）測溫結(jié)果的數(shù)字量位數(shù)為 912 位，并可編程選擇（）可用數(shù)據(jù)線供電，也可用外部電源DS18B20 的結(jié)構(gòu)：DS18B20采用腳 PR-35 封裝（或腳 SOIC封裝），其中 腳 PR-35 封裝的 DS18B20

24、，其外形象一個(gè)三極管，管腳排列如圖 5 所示。圖中，GND為地；DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出端 （即單線總線 ），圖 5 DS18B20 外 7形 為漏極開路輸出，常態(tài)下呈高電平； VDD為外部電路端，電源電壓為 V，不 用時(shí)應(yīng)接地。DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 6 所示，主要包括寄生電源、溫 度傳感器、 64 位激光 ROM、高速暫存器、用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定的溫度上下限值的 TH和 TL觸發(fā)器、存儲(chǔ)與控制邏輯、 8 位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼發(fā)生器等七部分。其中 ROM由 64位二進(jìn)制數(shù)字組成，它由生產(chǎn)廠家光刻而成，共分為 8 個(gè)字 節(jié)，字節(jié) 0的內(nèi)容是該產(chǎn)品的廠家代號(hào) 28H，字節(jié) 16的內(nèi)容是 48位器件序列

25、號(hào)，字節(jié) 7是 ROM前 56位校驗(yàn)碼。每個(gè) DS18B20的 64位序列號(hào)均不相同， 它可 以看作是該 DS18B20的地址序列碼。ROM的作用是使每一個(gè) DS18B20都各不相同， 這樣，就可以在一根總線上掛接多個(gè) DS18B20。圖 6 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)（）寄生電源寄生電源由二極管 VD1、VD2和寄生電容 C組成。電源檢測電路用于判定供 電方式。寄生電源供電時(shí)， VDD端接地，器件從單線總線上獲取電源。在 DS線 呈低電平時(shí)，改由 C上的電壓繼續(xù)向器件供電。該寄生電源有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一， 檢測遠(yuǎn)程溫度時(shí)無需本地電源；第二，缺少正常電源時(shí)也能讀ROM。若采用外部電源 VDD，則通過

26、VD2向器件供電。（）溫度測量原理DS18B20測量溫度時(shí)使用特有的溫度測量技術(shù)。 其測量電路框圖如圖 7 所示。 DS18B20內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號(hào) f0 ，高溫度系數(shù)振蕩器 則將被測溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào) f 。當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)， DS18B20對(duì) f0 計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)門 開通時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器決定。 芯片內(nèi)部還有斜率累加器， 可對(duì)頻率的非線 性予以被償。測量結(jié)果存入溫度寄存器中。 一般情況下的溫度值應(yīng)為 9 位（符號(hào) 點(diǎn) 1位），但因符號(hào)位擴(kuò)展成高 8位，故以 16位被碼形式讀出，表 1 給出了溫 度和數(shù)字量的關(guān)系。（） 64 位激光 ROM64位ROM的結(jié)構(gòu)圖如圖 8，

27、開始 8位是產(chǎn)品類型的編號(hào)（ DS1820為 10H）， 接著是每個(gè)器件的唯一的序號(hào)，共有 48位，最后 8位是前 56 位的 CRC校驗(yàn)碼， 這也是多個(gè) DS1820可以采用一線進(jìn)行通信的原因。 主機(jī)操作 ROM的命令有五種，如表 2 所示圖 7 DS18B20 測溫原理表1 溫度和輸出數(shù)字的對(duì)應(yīng)關(guān)系溫度/數(shù)字輸出（二進(jìn)制數(shù)）數(shù)字輸出（十六進(jìn)制）+1250000 0111 1001 0000B07D0H+250000 0001 1001 0001B0191H+0.50000 0000 0000 1000B0008H00000 0000 0000 0000B0000H-0.51111 1111

28、 1111 1000BFFF8H-251111 1110 0111 0000BFE70H-551111 1100 1001 0000BFC90H8位 CRC 48位序列號(hào)8位工廠代碼 （10H）MSBLSB MSB LSB MSB LSB 圖 8 64 位 ROM的結(jié)構(gòu)圖表2 存儲(chǔ)器操作命令指令說明讀 ROM（ 33H）讀 DS1820的序列號(hào)匹配 ROM（55H）繼讀完 64 位序列號(hào)的一個(gè)命令，用于多個(gè) DS1820時(shí)定跳過 ROM（CCH）此命令執(zhí)行后的存儲(chǔ)器操作位將針對(duì)在線的所有 DS1820搜 ROM（ F0H）識(shí)別總線上各器件的編碼，為操作各器件作好準(zhǔn)備報(bào)警搜索（ ECH）僅溫度越

29、限的器件對(duì)此命令作出響應(yīng)）高速暫存器它由便箋式 RAM和非易失性電擦寫 EERAM組成，后者用于存儲(chǔ) TH、TL 值。 數(shù)據(jù)選寫入 RAM，經(jīng)校驗(yàn)后再傳給 EERA。M便箋式 EAM點(diǎn) 9 個(gè)字節(jié)，包括溫度信 息（第 1、2字節(jié)）、 TH和 TL值（3、4字節(jié)）、計(jì)數(shù)寄存器（ 7、8字節(jié)）、 CRC （第 9 字節(jié)）等，第 5、6 字節(jié)不用。暫存器的命令共 6 條，見表 3 所列。表 3 DS18B20的存儲(chǔ)控制命令指令說明溫度轉(zhuǎn)換（ 44H）啟動(dòng)在線 DS1820做溫度 A/D 轉(zhuǎn)換讀數(shù)據(jù)（ BEH）從高速暫存器讀 9bits 溫度值和 CRC值寫數(shù)據(jù)（ 4EH）將數(shù)據(jù)寫入高速暫存器的第 2

30、和第 3字節(jié)中復(fù)制（ 48H）將高速暫存器中第 2 和第 3字節(jié)復(fù)制到 EERAM讀 EERA（M B8H）將 EERAM內(nèi)容寫入高速暫存器中第 2 和第 3 字讀電源供電方式（ B4H）了解 DS1820的供電方式在正常測溫情況下， DS1820的測溫分辨力為 0.5 ，可采用下述方法獲得高 分辨率的溫度測量結(jié)果： 首先用 DS1820提供的讀暫存器指令 （BEH）讀出以 0.5 為分辨率的溫度測量結(jié)果，然后切去測量結(jié)果中的最低有效位（LSB），得到所測實(shí)際溫度的整數(shù)部分 Tz，然后現(xiàn)用 BEH指令取計(jì)數(shù)器 1 的計(jì)數(shù)剩余值 Cs 和每 度計(jì)數(shù)值 CD。考慮到 DS1820測量溫度的整數(shù)部分

31、以 0.25 、0.75 為進(jìn)位界限 的關(guān)系，實(shí)際溫度 Ts 可用下式計(jì)算：Ts=（Tz-0.25 ）+（CD-Cs）/CD（ 1）（） CRC的產(chǎn)生在 64 位 ROM的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC）。主機(jī)根據(jù) ROM的前 56 位來計(jì)算 CRC值，并和存入 DS1820中的 CRC值作比較，以判斷主機(jī) 收到的 ROM數(shù)據(jù)是否正確。 CRC的函數(shù)表達(dá)式為： CRC=X8+X5+X3。+1此外，DS1820 尚需依上式為暫存器中的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生一個(gè) 8位 CRC送給主機(jī)，以確保暫存器數(shù)據(jù) 傳送無誤。DS18B20的工作時(shí)序根據(jù) DS18B20的通信協(xié)議，用主機(jī)控制 DS18B20以

32、完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三 個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì) DS18B20進(jìn)行復(fù)位， 復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM指 令，最后發(fā)送 RAM指令，這樣才能對(duì) DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。 每一步操作必須 嚴(yán)格按照時(shí)序規(guī)定進(jìn)行。 DS18B20的工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、 寫時(shí)序和讀時(shí)序。（1）初始化時(shí)序DS18B20的初始化時(shí)序圖如圖 9 所示。（）寫時(shí)序DS18B20的寫時(shí)序圖如圖 10 所示。10（）讀時(shí)序DS18B20的寫時(shí)序圖如圖 11 所示圖 9 DS18B20的初始化時(shí)序圖圖 10 DS18B20的寫時(shí)序圖圖 11 DS18B20的讀時(shí)序圖DS18B20的工作流程無論是進(jìn)行單點(diǎn)還是多點(diǎn)溫度檢

33、測， 在系統(tǒng)安裝及工作前， 應(yīng)將主機(jī)逐個(gè)與DS18B20掛接,讀取其序列號(hào)，其工作過程為由主機(jī)與 DS18B20聯(lián)接的位 1/O 口發(fā)“ 0”電平480p復(fù)位 DS18B20，待 DS18B20發(fā)回響應(yīng)脈沖后，主機(jī)由位 1/O 線再發(fā)讀 ROM命 令代碼 33H，然后依此發(fā)一個(gè)負(fù)脈沖 （15 p） ，并接著讀取 DS18B20序號(hào)值的一位。 同樣方法讀取序號(hào)值的 56 位。對(duì)于帶有多個(gè) DS18B20傳感器， 用以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度測量的系統(tǒng)， 分三步完成 全過程工作：（）系統(tǒng)通過重復(fù)操作，搜索出在線各個(gè) DS18B20序列號(hào) （）啟動(dòng)所有在線 DS18B20作溫度 /數(shù)字轉(zhuǎn)換（）逐個(gè)讀出在線 DS

34、18B20轉(zhuǎn)換后的溫度數(shù)據(jù)掉電存儲(chǔ)器 AT24C0211當(dāng)程序因受到干擾而彈飛到一個(gè)臨時(shí)構(gòu)成的死循環(huán)中時(shí) , 系統(tǒng)將安全癱瘓 本系統(tǒng)采用 AT24C02芯片構(gòu)成 WATCHDO。G掉 電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開的1234時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的溫度值。 AT24C02是 ATMEL公司生 8VCCNCWPNCSCLNCSDAGND652T82 產(chǎn)的 2KB電可擦除存儲(chǔ)芯片，是 8 位電可擦除 PRO，M由 704C 2568 位存儲(chǔ)器構(gòu)成，并具有兩線串行接口。遵循 I2C 總線協(xié)議與單片機(jī)通訊，電壓最低可以到 2.5V ，額定圖 12 AT24C02 的引腳結(jié)構(gòu)電流為 1mA，靜態(tài)電流 10uA

35、(5.5V) ，芯片內(nèi)的資料可 以在斷電的情況下保存 40 年以上，而且采用 8 腳的 DIP 封裝，使用方便。系統(tǒng)在上電過程、 瞬間電壓降壓或存在瞬間干擾脈時(shí) ,WATCHDOG 電路都能正確地給出復(fù)位脈沖信號(hào) , 使系統(tǒng)恢復(fù)正常的運(yùn)行狀態(tài)，保證了鍋爐的 正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 AT24C02的引腳結(jié)構(gòu)如圖 12 所示，其管腳功能如表 4 所示。表 4 AT24C02 的管腳功能 5.1.4 固態(tài)繼電器SSR 名 稱功能1 GND2接地端固SDA 態(tài)串行地址 / 數(shù)據(jù) I/O 端 繼SCL繼 串行時(shí)鐘端電 WP寫保護(hù)輸入端 器英 VCC+2.5V 到 5.5V 電源端文名 NC無內(nèi)部鏈 稱為Solid

36、State Relay ，簡稱 SSR，它是一種性能優(yōu)越的新型無觸點(diǎn)電子開關(guān)器件。 其輸入端要求很小的控制電流， 輸出回路采用雙向可控硅或大功率晶體管接通或 斷開負(fù)載電流。輸入與輸出之間采用光電耦合， 通斷無可動(dòng)接觸部件， 因此工作 可靠，具有開關(guān)速度快，無噪聲、壽命長、體積小等特點(diǎn)。該電路采用的 SSR的型號(hào)是 MOC3063其, 內(nèi)部電路原理圖如圖 13。該電路由 輸入恒流控制電路、 光電耦合隔離電路和輸出功率開關(guān)電路三部分走成。 該類型的固態(tài)繼電器的輸出功率開關(guān)由兩只雙向可控硅并聯(lián)擔(dān)任， 負(fù)載電流可高達(dá) 90A。圖 13 MOC3063 的內(nèi)部原理圖硬件電路具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)5.2.1 水溫

37、采集部分水溫采集部分主要由數(shù)字溫度傳感器 DS18B20、AT89S51和上拉電阻組成， 其工作電路如圖 14所示。 DS18B20采用外部 5 V 電源供電，數(shù)據(jù)端 DQ與單片機(jī) AT89S51的 P3.4 連接， DS18B20與單片機(jī) AT89S51的通信見溫度采集程序。TitleSizeBDate:File:5水位采集部分水位控制部分如圖 15，圖中虛線表示允許水位變化的上下限。在正常情況下,應(yīng)保持水位在虛線范圍之內(nèi)。為此在鍋爐內(nèi)的不同的高度安裝3 根金屬棒 ,以感知水位變化情況。其中 A 棒處于下限水位 ,C 棒處于上限水位 ,B 棒在上、下 水位之間。 A棒接+5V電源,B 棒、

38、C棒各通過一個(gè)電阻與地相連 5 。A鍋爐由電機(jī)帶動(dòng)水泵供水 ,單片機(jī)控制之目的： 供水時(shí), 水位上升，當(dāng)達(dá)到上 限時(shí)，由于水的導(dǎo)電作用， B、 C 棒連通 +5V。因此 b、 c 兩端均為 1 狀態(tài)，這時(shí) 應(yīng)停Nu止mb電er機(jī)和水泵工作，不給鍋爐供水；當(dāng)水位Re降v is到io n下限時(shí)，B、C 棒都不能不能與 A棒導(dǎo)電，因此 b、c 兩端均為 0狀態(tài)，這時(shí)應(yīng)啟動(dòng)電機(jī)帶到水泵工作，給1 1-May -20 09Sheet ofb P2.0C P2.1圖 15 水位控制原理圖13鍋爐論供文水溫；.D當(dāng)DB水位處于上下限之間時(shí)Dra，wn By:棒與 A 棒導(dǎo)通，因 C棒不能與 A棒導(dǎo)通， b

39、端為 1 狀態(tài)， c 端為 0 狀態(tài)。這時(shí)無論是6電機(jī)已在帶動(dòng)水泵給鍋爐加水，水位 在不斷上升，或者是電機(jī)沒有工作， 用水使水位在不斷下降， 都應(yīng)繼續(xù)維持原有 的工作狀態(tài)。工作原理功能表如表 5 示。表 5 水位控制工作原理功能表C (P2.1)B (P2.0)操作00電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)01維持原狀10故障報(bào)警11電機(jī)停轉(zhuǎn)顯示電路顯示電路（ 1）：水溫顯示電路圖如圖 16。由于在實(shí)際中， AT89S51的串行口 RXD和 TXD為一個(gè)全雙工 串行通信口，但工作在方式 0 下可作同步移位寄存器，其數(shù)據(jù)由 RXD（P3.0 ）串 行輸出或輸入；而同步移位時(shí)鐘由 TXD（P3.1 ）端串行輸出，作為外接部件的

40、同 步信號(hào)。在同步時(shí)鐘作用下，實(shí)現(xiàn)同串行到并行的數(shù)據(jù)通信。在不需要使用串行 通信的場合， 利用串行口加芯片 74HC164就可構(gòu)成一個(gè)擴(kuò)展的并行輸出口。 在這 種方式下，收 / 發(fā)的數(shù)據(jù)為 8 位，低位在前，無起始位、奇偶校驗(yàn)位及停止位， 波特率是固定的。pdpdpdDN94216721543011g f e d c b a631 12 5 4 310 1g f e d c b a50194254167301 1pd942167543011FQEQAQBQCQGQHQFQEQAQBQCQGQHQDQFQEQAQBQCQGQHQDQFQEQAQBQCQGQHQDQCCRLKLDNRLCKLC C

41、CDNRLCKLCCCDNCCRLKL741741892174121741GND P3. 1 P3. 0VCC圖 16 水溫顯示電路74HC164是串行輸入、并行輸出移位寄存器，其引腳功能如下：Q0Q7：并行輸出端，分別接 LED顯示各引腳A、B：串行輸入端，接入 AT89S51的 RXD端CLR：清除端，本設(shè)計(jì)中接高電平14CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端，接入 AT89S51的 TXD端 數(shù)據(jù)顯示采用共陽數(shù)碼管，其共陽端接高電平，三個(gè)二極管起到限流作用。 顯示電路（ 2）：水位顯示水位顯示如圖 17，單片機(jī) P2.4,P2.5,P2.6,P2.7 的輸出腳上分別接有故障、1 低水位、 正常水位、高水

42、位四個(gè)水位狀態(tài)指示燈2 ， 當(dāng)水位傳感器檢測到鍋爐內(nèi)部 水位情況時(shí)， 對(duì)應(yīng)單片機(jī)的某一輸出口輸出低電平， 與之相連的狀態(tài)指示燈被點(diǎn) 亮，便于人們觀察當(dāng)前水位狀態(tài)。15S98T圖 17 水位狀態(tài)顯示電路驅(qū)動(dòng)電路電路如圖 18 示。在輸出控制電路中 , 單片機(jī)的 P2.2、 P2.3 通過固態(tài)繼電器SSR分別接水泵和電加熱器。根據(jù)水位和水溫檢測的情況，按照系統(tǒng)的控制要求 使 P2.2 或 P2.3 輸出低電平， 控制水泵或電加熱器的通電狀態(tài)， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制過 VCC NC 12 程，完成鍋爐的自動(dòng)上水和自動(dòng)加溫功能。WP NCSCLSDA220V加熱器BP2.2 口接 SSR的輸入端，工作原理同上

43、15報(bào)警電路100報(bào)警電路如圖 19 ，主要由蜂鳴器、三極管 9015 驅(qū)動(dòng)電路。系統(tǒng)開始時(shí)復(fù) 位電路首先將 P1.4 置 1，保證不產(chǎn)生誤動(dòng)作，當(dāng) DS18B20采集的溫度超過或者 低于用戶設(shè)定的溫度或者水位達(dá)到上 /下限制水位時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)的將 P1.4 口清 零，將信號(hào)送至驅(qū)動(dòng)電路使得蜂鳴器開始發(fā)聲工作。 當(dāng)用戶做出正確調(diào)整操作之 后繼續(xù)監(jiān)視變化是否超限。+5VSpeakSpeak10uFGND圖 19 報(bào)警電路鍵盤接口電路按鍵電路（ 1）：單片機(jī)的復(fù)位及時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路本電路主要由 12M晶振、30PF的瓷片電容、 電阻、開關(guān)組成，電路如圖 2.16 所示。12M晶振和 30PF 的瓷

44、片電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。上電 自動(dòng)復(fù)位電路則由 22uF電容和 1K電阻構(gòu)成。加電瞬間電容通過充電實(shí)現(xiàn)正脈沖， 用以復(fù)位。手動(dòng)復(fù)位則由開關(guān)和電阻組成。 按下開關(guān)之后就產(chǎn)生一個(gè)正脈沖， 就 可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。本電路采用的是二者的組合。+5V1234S5R3R4 1KC422u12M HzGNDC320PF567891011121314151617181920P1. 0VCCU1P1. 1P0. 0P1. 2P0. 1AT89 S5 1P1. 3P0. 2P1. 4P0. 3P1. 5 /MOSIP0. 4P1. 6 /MISOP0. 5P1. 7/SCKP0. 6RESTP0. 7

45、P3. 0/RXDEA/VPPP3. 1/TXDALE /PROGP3. 2 /INT0PSENP3. 3 /INT1P2. 7P3. 4/T0P2. 6P3. 5/T1P2. 5P3. 6/WRP2. 4P3. 7/RDP2. 3XTAL 2P2. 2XTAL 1P2. 1GNDP2. 03938373635343332313029282726252423222140圖 20 復(fù)位及時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路按鍵電路（ 2）：溫度設(shè)置的開關(guān)控制電路16該控制電路由 4 個(gè)開關(guān)組成，其電路如圖 21 所示。4 個(gè)開關(guān)分別用于調(diào)整 溫度的上下限值，以及控制溫度的輸出。其中 S1 為多功能鍵，第一次按下用于

46、 顯示采集的溫度， 第二次按下則進(jìn)行溫度的上限調(diào)整， 第三次按下進(jìn)行溫度的下 限調(diào)整，第四次按下則進(jìn)行采集溫度的顯示構(gòu)成循環(huán)。 S2 可以進(jìn)行移位調(diào)整， 第一次顯示個(gè)位，第二次顯示十位。 S3 用于增加一個(gè)數(shù)，按下一次在原基礎(chǔ)之 上加 1，這個(gè)值在 0-9-0 之間變化。 S4用于減少一個(gè)數(shù)， 按下一次在原基礎(chǔ)之上 減 1 ，這個(gè)值在 9-0-9 之間變化。S1S2S3S4GND5.2.7 掉電存儲(chǔ)電路+5V4.03.02.01.0KCS/47.13.1 OSIM/26.11 ISOM/5.15.07.0NESP6.27.20.21.22.23.24.2U1AT89 S511TNI/3.3 0

47、DTXNTIT/12S.E33R DXR/0.31LATX2LATXDR/7.3RW/6.3 1T/5.3 0T/4.3圖 21 開關(guān)控制電路DN掉電存儲(chǔ)電路如圖 2.2 所示。圖中兩電阻是上拉電阻， 其作用是減少 AT24C02 的靜態(tài)功耗，由于 AT24C02的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的， 采用串口的方式傳送數(shù) 據(jù)，所以只用兩根線 SCL（移位脈沖）和 SDA（數(shù)據(jù)/ 地址）與單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)。 當(dāng)開機(jī)時(shí)首先將存在 AT24C02中的上下限溫度值保存在他們相應(yīng)的單元之中， 當(dāng) 進(jìn)行按鍵操作之后，確認(rèn)操作完畢之后將調(diào)整過的上下限值再送至AT24C02，將原來的數(shù)據(jù)覆蓋。+5VP3. 2P3. 35

48、TA82720VCCNCWPNCSCLNCSDAGND10k234圖 22 掉電存儲(chǔ)電路軟件設(shè)計(jì)176.1 程序流程圖程序流程圖是編寫系統(tǒng)程序的基礎(chǔ)， 只有搞清程序流程圖的控制過程， 才能 編寫符合控制流程的系統(tǒng)程序，結(jié)合外圍電路的設(shè)計(jì)，完成控制要求。下面是流 程圖的介紹， 包括主程序流程圖和子程序流程圖。 子程序流程圖主要有水位控制 流程圖和水溫控制流程圖。圖 23 主程序流程圖程序清單：見附錄二18圖 24 水位控制流程圖圖 25 水溫控制流程圖19系統(tǒng)總體電路圖：見附錄一結(jié)論本設(shè)計(jì)介紹了基于單片機(jī)的小型開水鍋爐的應(yīng)用， 采用單片機(jī) 89S51 作為控 制器，使系統(tǒng)既能滿足精度要求， 又能

49、兼顧顧客的價(jià)格需要。 該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了 對(duì)水溫和水位的兩路控制， 采用數(shù)字溫度傳感器和金屬電極式水位檢測使系統(tǒng)硬 件大為簡化，系統(tǒng)動(dòng)作準(zhǔn)確，提高了資源的利用率，大有推廣應(yīng)用的價(jià)值。由于 該系統(tǒng)是針對(duì)無壓熱水鍋爐的設(shè)計(jì)， 但如果是有壓熱水鍋爐 , 其壓力控制部分也 是至關(guān)重要的。壓力控制可采用機(jī)械重位式控制而無需電子線路來控制。另外 , 使用其他類型傳感器例如流量傳感器 , 只需加可控硅的模式擴(kuò)展電路 , 這樣就 能實(shí)現(xiàn)對(duì)其他參數(shù) （流量） 的控制。由于該系統(tǒng)工作的場合不確定， 干擾信號(hào)也不 一樣，在干擾較強(qiáng)時(shí)， 系統(tǒng)工作不夠穩(wěn)定， 在以后的研究中應(yīng)從系統(tǒng)的抗干擾方 面努力，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人值守工

50、作，減小操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人力資源。謝辭對(duì)于這次畢業(yè)論文的撰寫 , 最需要感謝的是我的指導(dǎo)老師李老師。他在整個(gè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中都給了我充分的幫助與支持， 他不僅耐心地幫我指出論文中的不 足之處，而且還對(duì)論文的改進(jìn)提出了寶貴的建議， 是在他對(duì)我自始自終的指導(dǎo)下， 我的論文設(shè)計(jì)才得以順利完成。在次借論文完成之際，表示由衷的感謝與敬意！ 這次論文的完成， 還要感謝大學(xué)幾年各科老師的教導(dǎo)， 是他們?cè)谶@三年來對(duì)我的 培養(yǎng)，使我學(xué)到了基礎(chǔ)知識(shí)， 只有在這些知識(shí)的基礎(chǔ)上， 我才能使自己的畢業(yè)設(shè) 計(jì)順利完成； 感謝我大學(xué)三年來所有幫助我關(guān)心我的老師和同學(xué)， 謝謝他們所付 出的辛勤勞動(dòng)和幫助！參考文獻(xiàn)1 魏

51、慶濤. 單片機(jī)在爐溫控制中的應(yīng)用 J. 現(xiàn)代電子技術(shù)， 2006，7，119-120李小玲 . 傳感器與檢測技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用 J . 現(xiàn)代電子技術(shù)， 2006，1，121-122金偉正. 單線數(shù)字溫度傳感器的原理及用 M. 電子工業(yè)出版社， 2000張洪潤，張亞凡 . 傳感技術(shù)與應(yīng)用教程 M. 清華大學(xué)出版社， 2005李光飛，樓然苗 . 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) M. 北京航空航天大學(xué)出版社， 2004劉星平. 基于 PLC及其網(wǎng)絡(luò)的智能爐溫控制系統(tǒng) J. 電氣應(yīng)用， 2006.3 20-22松井邦彥 日 著，梁瑞林 譯.傳感器實(shí)用電路設(shè)計(jì)制作 M . 科學(xué)出版社， 200520李

52、 明，徐向東 . 用容錯(cuò)技術(shù)提高鍋爐控制系統(tǒng)的可靠性 J. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)， 1999，(39)3 ， 88-91王永平，陳建華 . 基于 S7 200PLC的高性能電熱鍋爐控制系統(tǒng) J. 儀表技術(shù) 與傳感器， 2002， (3)26-28吳春旺，陳 霞. 鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) J. 電工技術(shù)， 2006， 3， 71-72楊 智,明麗萍, 呂雪艷.21 世紀(jì)燃?xì)忮仩t在中國的發(fā)展前景 J. 鍋爐制造， 2001，7宋書中，葛 玻. 通用型工業(yè)過程控制器及在溫控中的應(yīng)用 J. 電氣自動(dòng)驗(yàn) 化，2000，6，34-36袁希光等 . 傳感器技術(shù)手冊(cè) M. 北京國防工業(yè)出版社 ,1986張洪潤，

53、張亞凡 . 傳感技術(shù)與應(yīng)用教程 M. 清華大學(xué)出版社， 2005宏晶科技 .STC單片機(jī)用戶參考資料中文版 . HYPERLINK /datasheet/stc/STC-AD-PDF/STC89C51RC-RD+_GUI /datasheet/stc/STC-AD-PDF/STC89C51RC-RD+_GUI DE-CHINESE.pd，f 2007-11-07南京傲屹電子有限公司 .AT 命令手冊(cè) ,EB/OL.,2009-2-2021附錄一：總體電路圖VCCA BLR KCCU6 LC LCVC7 4LS1 64EABCGHDQ Q Q Q Q Q QE A B C G H D Q Q Q

54、 Q Q Q Q74LS1 647 4LS1 64 E A BC G H D Q Q Q Q Q Q Q7 4LS1 64 F EA BC GHD Q Q Q Q Q Q Q Q1S240GNDU1S3R1100S4P1.7 /SCKP0.6D230C129D410u142716Q15加熱器1922SSR201K4700PF0VD1N4007P1.0P1.1P1.5 /MOSIP1.6 /MISOVCCP0.0P0.4P0.5R1 010kXTAL2XTAL1GNDP3.1 /TXDP3.2 /INT0P3.3 /INT1P3.4 /T0P3.5 /T1P3.6 /WRP3.7 /RDP0.1

55、P0.2P0.3P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.089333234RESTP3.0 /RXD112P0.7 EA/VPP17ALE/PROGPSENP2.7R2P1.2PP11.32 AT89 S51P1.4SPEAKC422uR3 220SSR7129 8 417129 8 14 7 1 2 9 8 41 7R11 DS18 205.1K 1 2 3R5R6R7R8DNDNKLC RLC B5 AUDN CCKLC BRLC A35.1 K*4156VCCNCWPNCSCLNCSDAGND624C5TA38373635252423D3D1300300300300220V

56、+DNCCKLC RLC B274LS1AU4BLRCF EABCG HD Q Q Q Q QQ Q QDNG CCV11 017abc def pgLED1 d34 5216124D3N40073101345217624113111 0134 52131 66 1 2 4 901 511017a b c d e fLED522a b c d e f pgLED2 da b cd e fLED3ab c d e fLED4888TitleSizeBDate:File:5附錄二：程序清單ORG0000Hdsw BIT P2.0gsw BIT P2.1zhBIT P1.0sdBIT P1.1ssB

57、IT P1.2xjBIT P1.3bjBIT P1.4qdBIT P3.4SCLBIT P3.2SDABIT P3.3temp_1 EQU 29H ;溫度的低 8 位temp_2 EQU 28H溫度的高 8 位ten EQU 30H ;整數(shù)十位num EQU 31H ;整數(shù)個(gè)位dot EQU 32H ;小數(shù)單元FLAG BIT 10H; 是否檢測到 DS18B20標(biāo)志位ZFBZ BIT 11HSXGW EQU 25H ;上線個(gè)位SXSW EQU 24H ;上線十位XXGW EQU 23H ;下線個(gè)位XXSW EQU 22H ;下線十位MOV 27H,#0FFHMOV 26H,#0FEHMOV

58、R6,#0MOV R4,#0MOV R5,#0MOV SXGW,#00HMOV SXSW,#00HMOV XXGW,#00HMOV XXSW,#00HSETB bjCLR 50HCLR 51HCLR 52HMAIN: MOV A,P2JNB ACC.0,ONE ;dsw=0 則轉(zhuǎn) JB ACC.1,TWO ;gsw=1 則轉(zhuǎn) CLR P2.6 ; 正常水位顯示 AJMP WDCJ ;進(jìn)入水溫控制 BACK: ACALL YS10S23AJMP MAINONE: JNB ACC.1,THREECLR P2.4 ; 故障燈亮SETB P2.2 ; 停水泵 FOUR: SJMP FOUR ; 等待檢

59、修 THREE: CLR P2.5 ; 低水位顯示 CLR P2.2 ;啟動(dòng)水泵LCALL BJBJ; 低水位報(bào)警 AJMP BACKTWO:SETB P2.2 ；停水泵 CLR P2.7 ; 高水位顯示 LCALL BJBJ ; 高水位報(bào)警AJMP BACKLCALL READ_1820LCALL SJCL_1820MOVR1,#22HMOVR2,#0A1HMOVR4,#00MOVR7,#04LCALLEEPRLCALLBJBJLCALLKEYAJMPMAINKEY: JB zh,BIAOHAO1 LCALL YS10MSJBzh,BIAOHAO1JNBzh,$INCR6JB51H,BIAO

60、HAO4JB52H,BZ2JNB50H,BIAOHAO1BZ3: LCALL SXGWSSAJMP BIAOHAO2BZ2:LCALL XXGWSSAJMP BIAOHAO3BIAOHAO1: CJNE R6,#1,BIAOHAO2 SETB 50HLCALL READ_1820LCALL SJCL_1820LCALL DISPLAYLCALL BJBJLCALL YS10MSBIAOHAO2: CJNE R6,#2,BIAOHAO3SETB 52H24JNB sd,KEY_2CJNE R4,#0,BIAOHAO12AJMP K_1BIAOHAO3: CJNE R6,#3,BIAOHAO4SE