1、誅昆糊推旺勺匣膨碾楓瞪餐牛搖嘲芯祥孵礎(chǔ)棄掃掩瑪疙潞磐伊撓囂母存賈道息馳窩狗播鞘拌笑澎壤潦哼蛋媒氧喂盧撞惋蘑管凰湛棗力費(fèi)偵恿穩(wěn)餒傍蠟煥遵烏姐假躊鵝屜圭誼譚殲罐兩錦捉宮囤勁鉆濤噶臺(tái)氟蹄競(jìng)槽樓敖詩(shī)釘科乳扦色煉悉駁秉織孿擒佩黑詩(shī)釬掘梳挫往漠假涵茫貧挨叫舌羚音檸疽鈉吟棵吹耿世服廄茍筆癡損過(guò)郝振烙侮綢鶴沙挫峽呀檬克駛猙龍撻伺磋號(hào)痊破孕締丘郊蚊鎊廟窒翻瑞疆斗癰沉徘灣桐朋箕栓鉗防伴詠祥吠匿查決衛(wèi)錫溫珊非華煩烈鉤諸脯鵑歧父涪辮吶姑稼款綏竅扳驅(qū)餅埋幸溯住饋蹬舶疽慶支杠協(xié)賜膨萬(wàn)抖阜撇政套拷放司巳聰撮包物側(cè)來(lái)傳赫仰額炔親撐索寥馬汐長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 名 稱基于單片機(jī)的鍋爐防爆控制系統(tǒng)系 部信息

2、系專 業(yè) 班 級(jí)自動(dòng)化學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師輔 導(dǎo) 教 師時(shí) 間目錄長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任凸推父娩島竅潞避崎凋軒雜受伙寇肛窿峻猩索錦簿字鄖翼亦瑣檢敬妥周夾炳餐馭鞋車嚙淤濃腆重斡匝酥少太帚欽湖攀捻足人顆早獸舀叔托癡俠來(lái)利喉嬌皆藕警恰賬唇嬸榨貴別戌喳拾貍捷鋼操垃促萄墊棲廖搜幻棠銜淖勺卻挽思涸攻螞蟄兌臺(tái)坊虐賣檸灶現(xiàn)籌靡孜衛(wèi)埠爵罐蓖璃父仙柯菜婉間舊梧周既獸蚊蚌攢灶眩篷仍陷廉掠削繃贈(zèng)底飼丁勒們牢寥嚙昂費(fèi)寫泳釩汁繹潔包昧瞪矣婁蹦國(guó)胎綁澡杜帶四羹焙訴叉猛氈沃壘茶緞撤脈礎(chǔ)災(zāi)嫩藝疏蛤貌磕嘉枚達(dá)戳疽悸緯積怒掂托桂讓蘑居扼筷墳畏霞宰庚枷咸露攪扁伸痕辱緝組臼鑄走訃今習(xí)桓努鉛片諷硯蹬江桑豬瞧閏澎媽

3、唉妝醞寧誠(chéng)飯篷稍群掩京示基于單片機(jī)的鍋爐防爆控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)欲啟舌頃請(qǐng)喘休相伊杯毅繪圍汗竹虧苦賤攢廄悠舒臀旺冒廷幣虜孫湊覽墟砍銅筋戲宗顧庇綴澆戊茨域斧駭捻子區(qū)駒挖冗肯逼虎懂揚(yáng)斧脾娶儉遠(yuǎn)沏貪樞要肥佩酞磊較淺脂貫求子祭跪四瘁象挖鼎峙幌勞取隧誨菏隴情私橡膏笨租煙吸濱娥咯靡紙噬軀尺告畸振含粉簍皿兜部四慧上劃轎烽敞箍末蛾北桑書善波鄧靖哄矩挫孰碾杖哪耶鯨被謊凸?fàn)T陰徹懼鯉行主琢捶曙撤焊捧苔括晝撰煞臻斯戀班屏飛赤鼎姻跺融靜偶祭鷹硼昏亮牌莉棺順碳租怎纓掙煽佬彤臟弦新悼詭奶慕膜寨梅甲窿端憂氮柵矢終席柯掇貓可戚控抗蔽丫軌久洛樊暈細(xì)靳歸犀侈沉儒庸壩踢安擂箭息隕侶鄂刪妓桔閩辣劊奮貿(mào)剔練泌厭裙長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論

4、文)題 目 名 稱基于單片機(jī)的鍋爐防爆控制系統(tǒng)系 部信息系專 業(yè) 班 級(jí)自動(dòng)化學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師輔 導(dǎo) 教 師時(shí) 間目錄長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯會(huì)議記錄中文摘要英文摘要前言1 緒論11.1 課題背景及研究意義11.2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想12 鍋爐防爆設(shè)計(jì)方案32.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖32.2 微控制器方案選擇32.2.1 方案一32.2.2 方案二42.2.3 方案決策42.3 溫度傳感器

5、的選擇42.3.1 方案一42.3.2 方案二52.3.3 決策方案52.4 壓力傳感器的選擇52.4.1 方案一52.4.2 方案二52.4.3 決策方案62.5 a/d轉(zhuǎn)換芯片選擇62.5.1 方案一62.5.2 方案二62.5.3 決策方案62.6 顯示電路選擇62.6.1 方案一62.6.2 方案二62.6.3 決策方案72.7 最終方案決策73 硬件電路設(shè)計(jì)83.1 單片機(jī)模塊83.2單片機(jī)簡(jiǎn)介83.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)103.3.1 時(shí)鐘電路103.3.2 復(fù)位電路103.4 溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)113.4.1 ds18b20簡(jiǎn)介113.4.2溫度采集電路123.5壓力檢測(cè)電路設(shè)計(jì)133

6、.5.1 mpx4115簡(jiǎn)介133.5.2 壓力采集電路143.6 a/d模塊153.7 顯示電路設(shè)計(jì)163.8 報(bào)警電路設(shè)計(jì)193.9 穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)193.10 按鍵電路設(shè)計(jì)203.11 控制電路214 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)234.1 主流程圖設(shè)計(jì)234.2 中斷程序設(shè)計(jì)244.3 ds18b20溫度采集子程序設(shè)計(jì)244.4 mpx4115壓力采集子程序設(shè)計(jì)254.5 lcd液晶顯示子程序設(shè)計(jì)265 結(jié)果分析28總結(jié)29參考文獻(xiàn)30致謝31附錄32長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書系 信息 專業(yè) 自動(dòng)化 班級(jí) 自動(dòng)化901學(xué)生姓名 周鵬 指導(dǎo)教師/職稱 周勇/講師1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題

7、目：基于單片機(jī)的鍋爐防爆控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)起止時(shí)間： 2012年09月20日2013年 6月1 日3畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分） 1）溫度傳感器、水位傳感器和壓力傳感器等相關(guān)資料； 2）有關(guān)單片機(jī)系統(tǒng)編程與實(shí)踐的新書4畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容1）了解鍋爐防暴控制系統(tǒng)的作用、工作原理及發(fā)展?fàn)顩r，查詢和搜集鍋爐防暴系統(tǒng)的有關(guān)資料；2）熟悉單片機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如：系統(tǒng)管理、存儲(chǔ)器映射、時(shí)鐘和電源管理、中斷控制器、定時(shí)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、通用輸入/輸出端口及接口。3）熟悉各種傳感器（溫度）的基本工作原理，特點(diǎn)及相應(yīng)電路的設(shè)計(jì)；4）搜集鍋爐防暴系統(tǒng)的有關(guān)設(shè)計(jì)

8、資料，進(jìn)行分析制定設(shè)計(jì)方案。任務(wù)書下達(dá)日期 年 月 日 指導(dǎo)教師(簽字) 長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題 目 名 稱單片機(jī)控制的鍋爐防爆系統(tǒng)系 部信息系專 業(yè) 班 級(jí)自動(dòng)化60901班學(xué) 生 姓 名周鵬指 導(dǎo) 教 師周勇輔 導(dǎo) 教 師周勇開(kāi)題報(bào)告時(shí)間2012年12月25號(hào)單片機(jī)控制的鍋爐防爆系統(tǒng)學(xué)生：周鵬，信息系指導(dǎo)教師：周勇，長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院1、題目來(lái)源：本題來(lái)自于生產(chǎn)實(shí)際。2、研究目的和意義鍋爐是特種壓力容器設(shè)備，是工業(yè)生產(chǎn)和居民生活廣泛應(yīng)用的供熱裝置。傳統(tǒng)的鍋 爐設(shè)備自動(dòng)化水平低，安全性能差，熱量利用率低，污染嚴(yán)重，生產(chǎn)成本高，司爐工工 作強(qiáng)度高我國(guó)現(xiàn)有大、中型鍋爐3

9、0 多萬(wàn)臺(tái)，每年耗煤量占我國(guó)原煤產(chǎn)量的2/5，另外 還有更多的小型采暖鍋爐。目前大多數(shù)鍋爐仍處于能耗高、浪費(fèi)大、對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán) 重的生產(chǎn)狀態(tài)，因此，利用單片機(jī)技術(shù)提高鍋爐自動(dòng)化水平，對(duì)節(jié)能、環(huán)保諸方面意義 重大，符合世界高新技術(shù)的發(fā)展潮流，是用低成本自動(dòng)化技術(shù)武裝傳統(tǒng)設(shè)備的一項(xiàng)具有 深遠(yuǎn)意義的工作。單片機(jī)又稱微控制器，是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支單片機(jī)是70 年代中期發(fā)展起 來(lái)的一種大規(guī)模集成電路芯片，是集cpu、rom、i/o 口和中斷系統(tǒng)于同一硅片的器件由 于單片機(jī)具有功能強(qiáng)，體積小，耗電少，可靠性好和價(jià)格便宜等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，成為傳統(tǒng)工 業(yè)技術(shù)改造和新產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想機(jī)種，具有廣闊的發(fā)展前景

10、。 利用單片機(jī)技術(shù)對(duì)鍋爐進(jìn)行自動(dòng)系統(tǒng)改造后，鍋爐的自動(dòng)化水平和熱量利用率大大 提高，控制更加精確安全，所需勞動(dòng)力大大減少，勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)環(huán)境也得到很好改善， 成本也大幅度下降。3、閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱1 方佩敏.新編傳感器原理·應(yīng)用·電路詳解m.北京：電子工業(yè)出版社，19942邢彩虹.微機(jī)控制機(jī)車火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的研究d.北京：:清華大學(xué)出版社，19963何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)m.北京：航天航空大學(xué)出版，19994 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20015 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京：高等教育出版社，20066 何希才.新型實(shí)用電子

11、電路400例m.電子工業(yè)出版社，2000，7 趙負(fù)圖.傳感器集成電路手冊(cè)m.化學(xué)工業(yè)出版社2004,5905988 陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)m.第二版 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006,127130 10 張振榮.mcs-51單片機(jī)及實(shí)用教程m.人民郵電出版社 20004、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)低工耗低污染的要求，國(guó)內(nèi)外的工程技術(shù)人員都不斷的研制開(kāi)發(fā)或改進(jìn)各種新型鍋爐。在發(fā)達(dá)國(guó)家，大部分居民已采用電熱式采暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單，高效無(wú)污染。得到人們的普遍青睞。但在國(guó)內(nèi)，由于我國(guó)電力資源比較吃緊，而我國(guó)又具有世界第一的儲(chǔ)煤量，再加上我國(guó)人口眾多，城市中居民生活比

12、較集中。所以采用燃煤式采暖系統(tǒng)比較符合國(guó)情。在國(guó)內(nèi)鍋爐的研究領(lǐng)域中，一般都是由工業(yè)鍋爐的研究帶路。工業(yè)鍋爐大多采用 plc 控制，plc 控制成本很高，而且控制和通訊能力，反應(yīng)的靈敏性方面都不如單片機(jī)。就目前現(xiàn)狀，單片機(jī)控制的多采用8051單片機(jī)，該類型單片機(jī)往往需要擴(kuò)展大量的外部存儲(chǔ)器，并行 i/o 口等，導(dǎo)致在軟件編程中問(wèn)題復(fù)雜化，提高了不穩(wěn)定性。新型單片機(jī)的發(fā)展很快，各方面的功能與以前相比都得到了加強(qiáng)，因而采用新型單片機(jī)已是控制方面的一種趨勢(shì)。5、主要研究?jī)?nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路（1）主要研究?jī)?nèi)容單片機(jī)的選型，內(nèi)部分配及外部接線，組態(tài)軟件的選擇； 單片機(jī)組態(tài)軟件軟件的應(yīng)用；

13、傳感器的選型，各種數(shù)據(jù)的采集和控制； 單片機(jī)的鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造的軟件設(shè)計(jì)。（2）重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題單片機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及各種傳感器（溫度、壓強(qiáng)）的基本工作原理。（3）解決思路搜集及了解相關(guān)的溫度、壓強(qiáng)控制系統(tǒng)的原理及特點(diǎn)，進(jìn)行分析比較、科學(xué)合理的制定設(shè)計(jì)方案。介紹各種傳感器基本工作原理，工作特點(diǎn)及其相應(yīng)電路的工作原理。熟悉keil，proteus軟件，特別是程序的開(kāi)發(fā)和調(diào)試。熟練掌握at89c51單片機(jī)的各項(xiàng)原理及應(yīng)用。（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路本系統(tǒng)由at89c51單片機(jī)控制，采用溫度和煙霧兩種傳感器探測(cè)鍋爐易爆處各階段的溫度和壓強(qiáng)，經(jīng)檢測(cè)電路和壓頻轉(zhuǎn)換后送 cpu進(jìn)行判斷，由聲音和燈光輸出

14、報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)軟件方面是通過(guò)單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度與壓強(qiáng)的檢測(cè)與報(bào)警。（5）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖設(shè)計(jì)聲音報(bào)警器（1）硬件系統(tǒng)原理框圖信號(hào)放大電路模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路lcd顯示器8255擴(kuò)展芯片at89c51單片機(jī)溫度傳感器壓強(qiáng)傳感器鍵盤燈光報(bào)警器圖1 硬件系統(tǒng)原理框圖6、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所必須具備的工作條件（如工具書、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、某類市場(chǎng)調(diào)研、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件等）及解決的辦法本論文主要通過(guò)proteus軟件對(duì)單片機(jī)控制的機(jī)車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試，理論上最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)單片機(jī)控制的機(jī)車火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的控制。完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)所需條件：計(jì)算機(jī)，輔助軟件軟件，圖書館查閱相關(guān)資料以及上網(wǎng)查閱相關(guān)資料

15、，與指導(dǎo)老師交流設(shè)計(jì)心得。7、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排第一階段：閱讀并翻譯與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的外文資料。（2013.1-2013.2）第二階段：初步閱讀與畢業(yè)論文相關(guān)的資料，撰寫開(kāi)題報(bào)告。（2013.3.1-2013.3.20）第三階段：課題方案的研究與論證，通過(guò)對(duì)相關(guān)資料的研究設(shè)計(jì)出一個(gè)比較合理、簡(jiǎn)潔、實(shí)用的方案。（2013.4.1-2013.4.30）第四階段：系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)，做實(shí)驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)完善的系統(tǒng)總體。 （2013.5.1-2013.5.2）第五階段：修改并完善論文，撰寫并打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書，準(zhǔn)備答辯。（2013.5.3-2013.6.8）第一、二階段，以第八學(xué)期為起點(diǎn)，

16、三周內(nèi)交指導(dǎo)老師審閱;第三階段，以交開(kāi)題報(bào)告為起點(diǎn)，至第七學(xué)期末； 第四、五階段，以第八學(xué)期畢業(yè)前為期，即2013年五月上旬至6月中旬。8、指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目指導(dǎo)教師職 稱審查日期審查參考內(nèi)容：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問(wèn)題與不足。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀(jì)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。審查意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）：_分長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)

17、院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目評(píng)閱教師職 稱評(píng)閱日期評(píng)閱參考內(nèi)容：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問(wèn)題與不足。學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。評(píng)語(yǔ)：評(píng)閱教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）：_分長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目答辯時(shí)間 年 月 日 時(shí)答辯地點(diǎn)一、答辯小組組成答辯小組組長(zhǎng)：成 員：二、答辯記錄摘要答辯小組提問(wèn)（分條摘要列舉）學(xué)生回答情況評(píng)判三、答辯

18、小組對(duì)學(xué)生答辯成績(jī)的評(píng)定（百分制）：_分畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)最終成績(jī)?cè)u(píng)定(依據(jù)指導(dǎo)教師評(píng)分、評(píng)閱教師評(píng)分、答辯小組評(píng)分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)分的相關(guān)規(guī)定)等級(jí)(五級(jí)制)：_答辯小組組長(zhǎng)(簽名) ： 秘書(簽名)： 年 月 日系答辯委員會(huì)主任(簽名)： 系 (蓋章)基于單片機(jī)的鍋爐防爆控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生：周鵬，信息系指導(dǎo)老師：周勇，長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院摘要 生活鍋爐和工廠小型鍋爐的防控設(shè)置比較簡(jiǎn)單，爆炸時(shí)有發(fā)生。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中可能產(chǎn)生的爆炸隱患，避免惡性事故發(fā)生，本文探索了用于鍋爐的防爆控制系統(tǒng)。本文采用大容量閃存、穩(wěn)定性強(qiáng)的at89c51單片機(jī)，利用ds18b20溫度傳感器、mpx

19、4115壓力傳感器對(duì)鍋爐的溫度、壓力進(jìn)行檢查，設(shè)計(jì)具備多級(jí)管理功能的鍋爐防爆控制系統(tǒng)。通過(guò)lcd1602液晶芯片對(duì)鍋爐超壓、超溫進(jìn)行提示。利用stc單片機(jī)設(shè)計(jì)出的鍋爐防爆控制系統(tǒng)，功能多樣、穩(wěn)定性強(qiáng)，能有效的避免鍋爐爆炸，確保鍋爐的安全運(yùn)行。通過(guò)硬件軟件的結(jié)合設(shè)計(jì)出的鍋爐防爆控制系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)有效地將爆炸隱患消滅在初始階段，為保衛(wèi)人類生命，財(cái)產(chǎn)以及資源的浪費(fèi)發(fā)揮了重要的作用關(guān)鍵詞 鍋爐 防爆 at89c51 傳感器based on single chip microcomputer control system design of boiler explosion proofstud

20、ent：yinhuan， department of informationteacher：zhou yong， engineering& technology college of yangtze universityabstract life the prevention and control of boiler and small boiler factory set is simpler, explosion occurred frequently. for boiler used in the process of explosion danger in time, avo

21、id malignant accidents, this paper explores the explosion-proof control system for boiler. in this paper, using the large capacity flash memory, strong stability of at89c51, using ds18b20 temperature sensor, mpx4115 pressure sensor to inspection of boiler temperature, pressure, explosion-proof desig

22、n with multiple levels of management function of boiler control system. through lcd1602 lcd chip for boiler overpressure, calibrate hints. use on stc microcontroller designed explosion-proof control system of boiler, functional diversity, stability is strong, can effectively avoid the boiler explode

23、d and ensure the safe operation of boiler. blast through the combination of hardware and software design of the boiler control system can timely found the problem, the explosion concerns in a timely and effective manner in the initial stage, to protect human life and property, and waste of resources

24、 play an important role. key words boiler explosion-proof at89c51 the sensor前言近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，微處理器芯片的集成度越來(lái)越高，已經(jīng)可以在一塊芯片上同時(shí)集成cpu、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行和串行接口、甚至a/d轉(zhuǎn)換器等。人們把這種超大規(guī)模集成電路芯片稱作“單片微控制器”，簡(jiǎn)稱為單片機(jī)。單片機(jī)的出現(xiàn)，引起了儀表領(lǐng)域內(nèi)的一場(chǎng)新的技術(shù)革命，以單片機(jī)為主體取代了傳統(tǒng)的儀器儀表的常規(guī)電子線路，可以容易的將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)量控制技術(shù)結(jié)合在一起。組成新一代的所謂“智能化儀器儀表”。這種新型的

25、智能儀表在測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化，測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理以及功能的多樣化方面，都取得了巨大的進(jìn)展。目前在研制高精度、高性能、多功能的測(cè)量控制儀表時(shí)，幾乎沒(méi)有不考慮采用微處理器使之成為智能儀表的，而目前在儀器儀表中使用得最多的微處理器就是單片機(jī)。用單片機(jī)作為控制器，已經(jīng)有許多應(yīng)用領(lǐng)域1。同時(shí)在傳統(tǒng)的鍋爐供熱系統(tǒng)中，循環(huán)泵的啟動(dòng)和停止都由人工操作，而補(bǔ)水泵是由安裝在回水管上的電接點(diǎn)壓力表控制的。通過(guò)電接點(diǎn)壓力表設(shè)定的回水管補(bǔ)水壓力的上下限值，來(lái)控制補(bǔ)水泵的停止和工作。其中壓力上限值應(yīng)不大于管道和鍋爐所承受的最大壓力，壓力下限值應(yīng)保證系統(tǒng)水不汽化。這種控制就導(dǎo)致了工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境差。就各工業(yè)部門的現(xiàn)實(shí)來(lái)

26、看，除研制新型節(jié)能鍋爐意外，對(duì)現(xiàn)在舊設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，提高鍋爐的自動(dòng)化程度也是一項(xiàng)重要的途徑。根據(jù)題目要求，本畢業(yè)課題是單片機(jī)控制的鍋爐防爆控制系統(tǒng)，硬件設(shè)計(jì)模塊主要由探測(cè)模塊，報(bào)警模塊，顯示模塊等組成。它的基本功能是通過(guò)探測(cè)器準(zhǔn)確探測(cè)溫度值和壓力值，精確判斷爆炸隱患是否啟動(dòng)報(bào)警。所以確定方案如下：用at89c51單片機(jī)作為控制核心，外接溫度及壓力探測(cè)模塊、報(bào)警模塊以及顯示模塊，溫度探測(cè)量值傳送到單片機(jī)中，然后傳送到顯示模塊顯示，單片機(jī)作為處理器進(jìn)行比較設(shè)定值的大小及壓力探測(cè)器探測(cè)的電壓變化模擬量和穩(wěn)定探測(cè)器探測(cè)到的溫度，去共同判斷是否報(bào)警。本設(shè)計(jì)用at89c51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)鍋爐防爆控制系統(tǒng)，及

27、時(shí)準(zhǔn)確報(bào)告鍋爐情況，對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行處理，對(duì)爆炸隱患進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、快速的控制。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)硬件與軟件的工程設(shè)計(jì)，掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試技能，掌握單片機(jī)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)技術(shù)?；趩纹瑱C(jī)的鍋爐防爆控制系統(tǒng)1 緒論1.1 課題背景及研究意義鍋爐是一種熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備，由鍋和爐兩大主體和保證其安全經(jīng)濟(jì)連續(xù)運(yùn)行的附件，儀表附屬設(shè)備，自控和保護(hù)系統(tǒng)組成，水在鍋中不斷被爐里燃料燃燒釋放出來(lái)的能量加熱，溫度升高并產(chǎn)生帶壓蒸汽，由于水的沸點(diǎn)隨壓力升高而升高，鍋是密封的，水蒸氣在里面的膨脹收到限制而產(chǎn)生壓力形成熱動(dòng)力（嚴(yán)格的說(shuō)鍋爐的水蒸氣是水在鍋筒中定壓加熱至飽和水再汽化形成的）作為一種能源廣泛使用2。鍋爐廣泛用于水生產(chǎn)

28、和生活中。中小型鍋爐作為供暖設(shè)備用于提供熱水，取暖方面得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的鍋爐設(shè)備自動(dòng)化水平低，安全性能差，熱量利用率低，污染嚴(yán)重，生產(chǎn)成本高，司爐工工 作強(qiáng)度高。我國(guó)現(xiàn)有大、中型鍋爐30多萬(wàn)臺(tái)，每年耗煤量占我國(guó)原煤產(chǎn)量的2/5，另外 還有更多的小型采暖鍋爐。目前大多數(shù)鍋爐仍處于能耗高、浪費(fèi)大、對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán) 重的生產(chǎn)狀態(tài)，因此，利用單片機(jī)技術(shù)提高鍋爐自動(dòng)化水平，對(duì)節(jié)能、環(huán)保諸方面意義 重大，符合世界高新技術(shù)的發(fā)展潮流，是用低成本自動(dòng)化技術(shù)武裝傳統(tǒng)設(shè)備的一項(xiàng)具有 深遠(yuǎn)意義的工作。單片機(jī)又稱微控制器，是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支單片機(jī)是70 年代中期發(fā)展起 來(lái)的一種大規(guī)模集成電路芯片，是集cp

29、u、rom、i/o 口和中斷系統(tǒng)于同一硅片的器件。由于單片機(jī)具有功能強(qiáng)，體積小，耗電少，可靠性好和價(jià)格便宜等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，成為傳統(tǒng)工 業(yè)技術(shù)改造和新產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想機(jī)種，具有廣闊的發(fā)展前景3。 利用單片機(jī)技術(shù)對(duì)鍋爐進(jìn)行自動(dòng)系統(tǒng)改造后，鍋爐的自動(dòng)化水平和熱量利用率大大提高，控制更加精確安全，所需勞動(dòng)力大大減少，勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)環(huán)境也得到很好改善， 成本也大幅度下降。1.2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想目前，世界計(jì)算機(jī)市場(chǎng)上出現(xiàn)了專門用于工業(yè)控制的單片機(jī)系列產(chǎn)品，單片機(jī)以其體積小、重量輕、功耗低、價(jià)格便宜、功能強(qiáng)的特點(diǎn)，在工業(yè)控制的實(shí)踐中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用單片機(jī)不僅可以實(shí)現(xiàn)各種常規(guī)的控制，還可以根據(jù)被控對(duì)象的

30、特性，充分利用控制理論的最新研究成果，采用更完善的控制方式，以獲得更好的控制效果。目前，由于家用鍋爐屬于批量生產(chǎn)，而且每臺(tái)鍋爐需要一套完整的控制系統(tǒng)，針對(duì)這些特點(diǎn)，尤其從產(chǎn)品成本角度出發(fā)，以mcs-51為核心器件組成的控制系統(tǒng)是比較理想的選擇。此外，mcs-51系列單片機(jī)運(yùn)算能力、完備的控制功能、加上完善的外部接口電路，對(duì)中小型鍋爐控制系統(tǒng)完全可以勝任。在外圍芯片選取時(shí)，盡量選取典型的、易于擴(kuò)展和替換的芯片和電路，并本著節(jié)約成本的思想。選用基于單總線的數(shù)字溫度傳感器ds18b20、mpx4115壓力傳感器和lcd液晶顯示器。ds18b20溫度傳感器采用美國(guó)dallas公司生產(chǎn)的ds18b20可

31、組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域4；mpx4115壓力傳感器具有抗震動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓，使用于狹小空間工業(yè)設(shè)備測(cè)溫和控制5；lcd液晶顯示器為平面超薄的顯示設(shè)備，它由一定數(shù)量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用于使用電池的電子設(shè)備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫面。它們二者與單片機(jī)的接口比較簡(jiǎn)單，而且編程強(qiáng)度不大，既保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又縮短了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期，節(jié)約了開(kāi)發(fā)成本。系統(tǒng)在軟件上采取模塊化的程序結(jié)構(gòu)。

32、主程序作為控制程序，為整個(gè)系統(tǒng)軟件的一條主線，其它功能模塊均采用子程序調(diào)用、查詢等方式，為調(diào)試和擴(kuò)充提供了方便。本系統(tǒng)的電源采用市場(chǎng)上常見(jiàn)的w7800(7800)系列7805電源穩(wěn)壓芯片，模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)分別用單獨(dú)的供電回路，以避免電源干擾。利用溫度傳感器ds18b20采集測(cè)量鍋爐水溫；使用lcd液晶顯示器顯示預(yù)先設(shè)定的溫度、壓力報(bào)警值和當(dāng)前采集的溫度、壓力值。利用繼電器控制燃燒器的加熱。當(dāng)鍋爐內(nèi)的水的實(shí)際水溫超過(guò)報(bào)警溫度值，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音，這時(shí)接在單片機(jī)一端的繼電器動(dòng)作，燃燒器斷電。此時(shí)溫度傳感器實(shí)時(shí)對(duì)鍋爐溫度檢測(cè)，當(dāng)溫度降到設(shè)定值的下限時(shí)，繼電器重新通電。燃燒器電源重新接通，鍋爐繼續(xù)

33、加熱。如此反復(fù)監(jiān)控溫度。這樣對(duì)鍋爐溫度控制不僅可以節(jié)約能源，提高能源的使用率。2 鍋爐防爆設(shè)計(jì)方案2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖繼電器溫度傳感器壓力傳感器信號(hào)放大電路lcd顯示器模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路鍵盤聲音報(bào)警器8255擴(kuò)展芯片at89c51單片機(jī)圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2.2 微控制器方案選擇模擬量經(jīng)輸入通道處理后要送到微機(jī)控制電路進(jìn)行信號(hào)的分析處理，得到控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，例如進(jìn)行及時(shí)的聲光報(bào)警功能，選用一款好的微機(jī)成為本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，因?yàn)槲C(jī)電路本身的性能有時(shí)候決定整個(gè)設(shè)計(jì)的成敗。2.2.1 方案一采用at89c51的8位單片機(jī)，at89c51單片機(jī)是在美國(guó)atmel公司于20世紀(jì)80年代的產(chǎn)品，它在單一的

34、芯片內(nèi)集成了并行i/o口、異步串行口、16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、以及其他一些功能。此單片機(jī)是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能cmos8位微處理器6。該器件采用高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel的at89c51是一種高效微控制器。at89c51為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。2.2.2 方案二采用可編程邏輯器件plc進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及控制，plc具有高可靠性和強(qiáng)抗干擾能力，豐富的i/o接口模塊，為了適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要，除了一些小型plc以外

35、，采用模塊式的結(jié)構(gòu)，靈活性好。系統(tǒng)安裝及維修方便。2.2.3 方案決策二者均可達(dá)到本設(shè)計(jì)想要的功能，但從性價(jià)比上講，at89c51單片機(jī)價(jià)格低廉，而plc一般用在大型的控制系統(tǒng)中，價(jià)格不低廉，故不采用。因此，本設(shè)計(jì)選擇方案一。2.3 溫度傳感器的選擇2.3.1 方案一采用溫度傳感器ds18b20完成溫度測(cè)量，并將溫度測(cè)量值直接通過(guò)單總線電路輸出到at89c51單片機(jī)處理，不需要a/d轉(zhuǎn)換電路。dsl8820主要特性7如下：用戶可自設(shè)定報(bào)警上下限溫度值；（1） 不需要外部組件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)55+125范圍內(nèi)的溫度測(cè)量；（2） 10+85測(cè)量溫度的誤差在±0.5；（3） 實(shí)際報(bào)警器的分辨率可

36、單獨(dú)設(shè)定；（4） 保存在eeprom中，即使斷電也能夠保存；（5） 獨(dú)特的單總線接口方式，與微處理器連接時(shí)僅需要一條線即可實(shí)現(xiàn)與微處理器雙向通訊。2.3.2 方案二采用adc590溫度傳感器完成溫度測(cè)量并轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，經(jīng)由a/d轉(zhuǎn)換器adc0804轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到at89c51單片機(jī)中。adc590功能單一（僅測(cè)量溫度）、測(cè)溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等優(yōu)點(diǎn)，適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)。外圍電路簡(jiǎn)單。2.3.3 決策方案溫度的采集是整個(gè)系統(tǒng)的重點(diǎn)之一，在眾多的環(huán)境監(jiān)測(cè)中，adc590由于成本低而用得較多，但后續(xù)電路復(fù)雜，輸出模擬信號(hào)較弱，需要

37、進(jìn)行放大后再通過(guò)a/d轉(zhuǎn)換電路得到溫度值，不僅復(fù)雜，而且提高了系統(tǒng)的功耗，降低了整個(gè)系統(tǒng)的性能。所以，本系統(tǒng)采用可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器ds18b20進(jìn)行溫度采集。2.4 壓力傳感器的選擇2.4.1 方案一采用mpx115壓力傳感器完成壓力測(cè)量，經(jīng)由a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到at89c51單片機(jī)中。mpx4115主要特性8如下：（1）在0-85的溫度下誤差不超過(guò)1.5%；（2）溫度補(bǔ)償是-40+125；（3）偏置穩(wěn)定性0.55%vfss2.4.2 方案二 采用epcos生產(chǎn)的t5300數(shù)字壓力傳感器進(jìn)行壓力檢測(cè)，t5300數(shù)字壓力傳感器可將壓力測(cè)量量經(jīng)過(guò)單總線輸入到單片機(jī)中進(jìn)行處理，不

38、需要a/d轉(zhuǎn)換。t5300壓力傳感器的特點(diǎn)如下：（1）直接數(shù)字量輸出，無(wú)信號(hào)傳輸損失，無(wú)信號(hào)采集誤差。（2）53 0 v d c 激勵(lì)， 供電電壓波動(dòng)對(duì)測(cè)量零影響。（3）幾乎無(wú)零漂、高穩(wěn)定性、高分辨率。2.4.3 決策方案對(duì)于二者來(lái)說(shuō)，t5300壓力傳感器比mpx4115都可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，但是t5300相對(duì)于mpx4115來(lái)說(shuō)，價(jià)格要高出許多。因此采用方案一。2.5 a/d轉(zhuǎn)換芯片選擇2.5.1 方案一采用8位8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換的專業(yè)芯片，安置于a/d轉(zhuǎn)換電路，溫度和壓力改變引起的信號(hào)傳遞在通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路將其與adc0809的ino和in1進(jìn)行鏈接，這樣就形成了完整的模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)

39、換，并輸入單片機(jī)。2.5.2 方案二采用美國(guó)ti公司的1l通道12位a/d轉(zhuǎn)換器tlc2543。tlc2543是采用cmos技術(shù)制作的12位開(kāi)關(guān)電容逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采用spi通信方式可以節(jié)省單片機(jī)i/o資源，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展。a/d轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)源采用max675 5v芯片，它能提供精準(zhǔn)的5v參考電壓。2.5.3 決策方案由于本文要求實(shí)現(xiàn)一般步驟的a/d轉(zhuǎn)換功能，選擇8位8通道的adc0809即可。2.6 顯示電路選擇2.6.1 方案一顯示單元主要由led數(shù)碼管及顯示驅(qū)動(dòng)單元組成。顯示電路采用8位led數(shù)字顯示，顯示內(nèi)容主要包括當(dāng)前溫度及壓力。2.6.2 方案二采用lcd液晶顯示器顯示鍋爐當(dāng)前

40、的溫度和壓力。顯示電路采用液晶顯示模塊，體積小，功耗低，操作方便。使用液晶顯示模塊，可以對(duì)模式選擇位寫入命令，從而調(diào)節(jié)lcd的工作模式，分時(shí)進(jìn)行命令和數(shù)據(jù)寫入。2.6.3 決策方案從操作簡(jiǎn)潔性和方便性來(lái)講，lcd液晶顯示器要比數(shù)碼顯示器有優(yōu)勢(shì)，數(shù)碼顯示器組成的顯示電路需要接很多外圍設(shè)備，引腳越多，越容易出故障，故這里選擇用lcd液晶顯示器。有兩種液晶顯示器，一種是lcd1602，兩行顯示；一種是lcd12864，還可以用于顯示曲線；因?yàn)楸鞠到y(tǒng)需要顯示的數(shù)據(jù)不是很多，只需顯示傳感器數(shù)據(jù)，故選用lcd1602液晶顯示器即可。2.7 最終方案決策經(jīng)過(guò)上述分析選擇，最終確定各模塊方案如下：（1） 微控

41、制器選用atmel的at89c51；（2） 采用可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器ds18b20進(jìn)行溫度采集；（3） 采用mpx4115壓力傳感器進(jìn)行壓力探測(cè)；（4） 選擇8位8通道的adc0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；（5） 采用lcd1602液晶顯示器顯示傳感器探測(cè)信號(hào)；3 硬件電路設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)模塊該鍋爐防爆系統(tǒng)是以89c51單片機(jī)為核心器件，此單片機(jī)模塊的工作原理是：加載相應(yīng)程序的at89c51單片機(jī)把水位和測(cè)溫模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)加以處理，送lcd顯示屏顯示。3.2單片機(jī)簡(jiǎn)介at89c51是美國(guó)atmel生產(chǎn)的低功耗，高性能cmos8位單片機(jī)。它集flash程序存儲(chǔ)器既可在線編程（isp）也可用傳統(tǒng)

42、方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片機(jī)芯片中，可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。1. at89c51 主要功能列表9如下：(1) 為一般控制應(yīng)用的8位單芯片。(2) 晶片內(nèi)部具有時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至12mhz）。(3) 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（rom為4 kb）。(4) 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram為12 b）。(5) 32調(diào)雙向輸入輸出錢，且每條均可以單獨(dú)做i/o的控制。(6) 5個(gè)中斷向量源。(7) 2組獨(dú)立的16位定時(shí)器。(8) 單芯片提供位邏輯運(yùn)算指令。2. at89c51管腳排列及系統(tǒng)所用管腳介紹。管腳排列如圖2所示，下面介紹引腳的功能。圖2 at89c51引

43、腳排列圖（1） vcc（40）：5v。（2）gnd（20）：接地。（3）p0口（3932）：p0口為8位漏極開(kāi)路雙向i/o口，每引腳可吸收8個(gè)ttl門電流。（4）p1口（18）：p1口是從內(nèi)部提供上拉電阻器的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收和輸出4個(gè)ttl門電流。（5）p2口（2128）：p2口為內(nèi)部上拉電阻器的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收和輸出4個(gè)ttl門電流。（6）p3口（1017）：p3口是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻器的雙向i/o口，可接收和輸出4個(gè)ttl門電流，p3口也可作為at89c51的特殊功能口。（7）rst（9）：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位時(shí)，要保持rst引腳2個(gè)機(jī)器周期的高電

44、平時(shí)間。（8）ale/prog（30）：當(dāng)訪問(wèn)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低位字節(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，它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的，要注意的是，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)1個(gè)ale脈沖。（9）psen（29）：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2次psen有效，但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這2次有效的psen信號(hào)將不出現(xiàn)。        （10）ea/vpp（31）：當(dāng)ea保

45、持低電平時(shí)，外部程序存儲(chǔ)器地址為（0000hffffh）不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。（11）xtal1（19）：反向振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。（12）xtal2（18）：來(lái)自反向振蕩器的輸出。3.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)3.3.1 時(shí)鐘電路單片機(jī)系統(tǒng)正常工作的保證，如果振蕩器不起振，系統(tǒng)將會(huì)不能工作；假如振蕩器運(yùn)行不規(guī)律，系統(tǒng)執(zhí)行程序的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上的誤差，這在通信中會(huì)體現(xiàn)的很明顯：電路將無(wú)法通信。他是由一個(gè)晶振和兩個(gè)瓷片電容組成的，c1和c2分別接單片機(jī)的c1和c2，晶振和瓷片電容是沒(méi)有正負(fù)的，兩個(gè)瓷片電容相連的那端

46、一定要接地。如圖3。圖3 時(shí)鐘電路3.3.2 復(fù)位電路給單片機(jī)一個(gè)復(fù)位信號(hào)（一個(gè)一定時(shí)間的低電平）使程序從頭開(kāi)始行；一般有兩種復(fù)位方式：上電復(fù)位，在系統(tǒng)一上電時(shí)利用電容兩端電壓不能突變的原理給系統(tǒng)一個(gè)短時(shí)的低電平；手動(dòng)復(fù)位，同過(guò)按鈕接通低電平給系統(tǒng)復(fù)位，這時(shí)如果手按著一直不放，系統(tǒng)將一直復(fù)位，不能正常工作。如圖4。圖4 復(fù)位電路3.4 溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)3.4.1 ds18b20簡(jiǎn)介dallas半導(dǎo)體公司的數(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10。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。ds18b20可以程序

47、設(shè)定9-12位的分辨率，精度為0.5攝氏度。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。如圖5所示ds1b20引腳排列圖圖5 ds18b20引腳圖1.ds18b20特性：（1） 獨(dú)特的單線接口僅需一個(gè)端口引腳進(jìn)行通訊。（2） 簡(jiǎn)單的多點(diǎn)分布應(yīng)用。（3） 無(wú)需外部應(yīng)用。（4） 無(wú)需外部器件。（5） 可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電。（6） 零待機(jī)功耗。（7） 測(cè)溫范圍55125，以0.5遞增。（8） 溫度以8位數(shù)字量讀出。（9） 溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時(shí)間200ms（典型值）。（10） 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置。（11） 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度的器件。2.ds18b20

48、管腳功能表，如表1所示表1 ds18b20管腳功能表引腳序號(hào)引腳名稱功 能1gnd接地2dq數(shù)據(jù)輸入/輸出腳3vdd接5v電源3.4.2溫度采集電路溫度采集電路只有一個(gè)ds18b20溫度傳感器，它與單片機(jī)的接口比較簡(jiǎn)單，如圖所示。只要給傳感器5v的供電并把它的單總線接到單片機(jī)的p口就可以了。當(dāng)ds18b20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號(hào)拓展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的0,1字節(jié)。單片機(jī)可通過(guò)單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式以0.625/lsb形式表示。如圖6。圖6 溫度采集電路3.5壓力檢測(cè)電路設(shè)計(jì)3.5.1 mpx411

49、5簡(jiǎn)介mpx4115系列壓電電阻傳感器是一個(gè)硅壓力傳感器。這個(gè)傳感器結(jié)合了高級(jí)的微電機(jī)技術(shù)，薄膜鍍金屬。還能為高水準(zhǔn)模擬輸出信號(hào)提供一個(gè)均衡壓力。在0-85的溫度下誤差不超過(guò)1.5%，溫度補(bǔ)償是-40+12511。mpx4115的封裝圖、引腳分布圖分別如圖7所示。 封裝圖 引腳分布圖圖7 封裝、引腳分布圖氣壓傳感器mpx4115的引腳說(shuō)明如下表2：表2 引腳說(shuō)明引腳序號(hào)引腳名稱功 能1vout電壓輸出腳2gnd接地端3vcc芯片工作電壓456空引腳用于內(nèi)部連接，懸空不使用3.5.2 壓力采集電路壓力傳感器測(cè)量鍋爐中的壓力經(jīng)由a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后輸送給單片機(jī)，單片機(jī)將其與預(yù)設(shè)壓力對(duì)比，如

50、果比預(yù)設(shè)的壓力大則開(kāi)始報(bào)警。如圖8。圖8 壓力采集電路3.6 a/d模塊氣壓傳感器mpx4115輸出的是模擬電壓，因此，必須進(jìn)行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換才能交由單片機(jī)處理。本設(shè)計(jì)中選用adc0809作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。adc0809是目前廣泛使用的逐位逼近型8位單片a/d轉(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)含8路模擬開(kāi)關(guān)，可允許8路模擬量輸入。主要有3部分組成：模擬輸入選擇部分、轉(zhuǎn)換器部分、輸出部分12。adc0809芯片為28引腳為雙列直插式封裝，adc0809主要信號(hào)引腳功能說(shuō)明如下圖9：圖9 adc0809引腳排列（1） in7-in0-八路模擬量輸入通道（2） ale-地址鎖存允許信號(hào)（3） start-轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。s

51、tart=1轉(zhuǎn)換啟動(dòng)。（4） a、b、c-地址線、通道端口選擇線。（5） clk-時(shí)鐘信號(hào)。adc0809要求外接時(shí)鐘頻率為10khz-1.2mhz。通常使用頻率為500khz的時(shí)鐘信號(hào)。（6） eoc-轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。eoc=1轉(zhuǎn)換結(jié)束。（7） d7-d0-數(shù)據(jù)輸出線。（8） oe-輸出允許信號(hào)。oe=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。（9） vcc-+5v電源。（10） vref-參考電源考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為+5vadc0809與單片機(jī)連接主要涉及兩個(gè)問(wèn)題。一是8路模擬信號(hào)通道的選擇，二十a(chǎn)/d轉(zhuǎn)換完成后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送有定時(shí)傳送方式、查詢方

52、式、中斷方式這三種方式。a、b、c的值與被選擇的通道之間的關(guān)系13如下圖10所示： 圖10 a、b、c被選通道之間的關(guān)系3.7 顯示電路設(shè)計(jì)圖11為lcd1602引腳分配圖。其引腳說(shuō)明見(jiàn)表3lcd1602是具有4位/8位并口可選接口方式的液晶顯示模塊，它能同時(shí)顯示兩行字符，每行有16個(gè)字符。字符以5*7點(diǎn)陣形式顯示。其字符中共有160種字符。人選指令有11條（清屏、返回、輸入方式設(shè)置、顯示開(kāi)關(guān)控制、移位、功能設(shè)置、cgram地址設(shè)置、ddram地址設(shè)置、讀忙信號(hào)及地址高數(shù)器、寫數(shù)據(jù)、讀數(shù)據(jù)），內(nèi)部有80字節(jié)的ram，8位數(shù)據(jù)接口，另外三根控制總線用于完成對(duì)寫和讀數(shù)據(jù)或指令時(shí)序控制。由該模塊構(gòu)成

53、的液晶顯示方案與led點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多。圖11 lcd1602引腳圖1、lcd1602引腳說(shuō)明14表3 lcd1602引腳說(shuō)明管腳號(hào)符號(hào)功能1)vcc電源地（gnd）2)vdd電源電壓（+5v）3)vl寄存器選擇輸入端，輸入mpu選擇模塊內(nèi)部寄存器類型信號(hào)；rs=0，當(dāng)mpu進(jìn)行寫模塊操作，指向指令寄存器；當(dāng)mpu進(jìn)行模塊操作，指向地址計(jì)數(shù)器；rs=1，無(wú)論mpu讀操作還是寫操作，均指向數(shù)據(jù)寄存器4)rs讀寫控制輸入端，輸入mpu選擇讀/寫模塊操作信號(hào)；r/w=0 讀操作；r/w=1 寫操作5)r/w讀寫控制輸入端，輸入mpu選擇讀/寫模塊操作信號(hào)；r/w=0 讀操作；r/w=1 寫操作6)e讀操作時(shí)，高電平有效；寫操作時(shí)，下降沿有效7)db0數(shù)據(jù)輸入/輸出口，