mcu的锅炉报警系统设计
目前，我国的锅炉数量众多,锅炉报警系统能有效的帮助操作者多锅炉进行监控，提高锅炉的安全性和使用效率。本系统的主要由测量电路、单片机、显示模块、报警模块和键盘输入组成。以单片机为核心的控制模块，测量电路检测锅炉的参数，并结合显示电路、报警电路为一体的锅炉监控系统。单片机连接三个传感器，从传感器中获得信息，传感器输出数字信号直接发送到单片机，以实现信号的采集。单片机连接到显示电路，报警电路，分别对系统温度、压力和水位的信息给予实时的显示及报警。 从长远发展的角度来看，基于该技术的锅炉报警系统将具有十分广泛的市场潜力。它具有运行、操作安全可靠，自动化程度高，可实现无人值守等特点，是一种比较方便可靠的设备。关键词 锅炉，单片机，报警系统目 录
1 引言 1
1．1 课题的背景 1
1．2 课题的现状 2
2 总体设计 3
2．1 设计要求 3
2. 2 主控部分方案设计 3
2．3 系统结构 3
3 元器件介绍 4
3. 1 单片机 4
3. 2 温度传感器 7
3. 3 气压传感器 9
3. 4 超声波传感器 9
3. 5 显示器 9
4 硬件电路设计 10
4. 1 主控电路设计 10
4.1.1 单片机的时钟电路与复位电路设计 10
4. 2 液晶显示电路设计 11
4. 3 报警电路 11
4. 4 键盘电路 12
4. 5 温度传感器电路 12
4. 6 气压传感器 13
4. 7 超声波传感器电路 13
4. 8 总体电路图 14
5 软件设计 14
5. 1 主程序流程图设计 15
5. 2 键盘子程序流程图 16
5. 3 读出温度子程序 17
5. 4 显示电路子程序流程图 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1 引言
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
. 8 总体电路图 14
5 软件设计 14
5. 1 主程序流程图设计 15
5. 2 键盘子程序流程图 16
5. 3 读出温度子程序 17
5. 4 显示电路子程序流程图 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1 引言
1．1 课题的背景
目前，全国锅炉的总数量非常多,拥有各种类型小，中型锅炉，据统计大概30多万台,每年消耗的燃煤总量大约占全国原煤总产量的四分之一,耗能高、浪费严重、环境污染厉害的情况大量的存在于大多数工业锅炉之中。对于资源与环境、新能源与节能的课题，国家在第10到第11个五年计划科技创新计划中很明确地提出，需要加大投入研制开发出自动化程度高、节能效率大、安全系数高、污染环境减轻、成本比较低的新型测量控制设备。要求燃煤节省率能够大大的提高,能够将设备投资的回收期缩短在1年以内。如果全国大多数中型以下的工业锅炉都能够改装成新型节能智能化测控装置，将会大大减少对资源的浪费和环境的污染。所以这个课题有很高的现实意义并且拥有非常好的市场潜力。锅炉自动化控制,这项新型技术近几年来受到了广泛的关注,它是由许多新型绿色化技术紧密结合在一起例如：硬件、计算机软件、自动化监控、锅炉环保节能等技术。锅炉采用微机智能化控制比采用旧有的仪表控制方式具有许多明显的优势，首先锅炉各运行的参数能够直观且集中的进行显示，能具体的显示液位、压力、温度等各个参数的实时状态。然后在运行中，可以灵活方便的修改系统的监控参数并且还可以很方便的修改各个运行参数的监控上下限数值。所以，在实际操作时能够更加方便地改变参数的上限、下限，减少工人的操作，提高锅炉的使用效率。一旦采用计算机控制后锅炉的使用效率可以得到很大的提高,根据使用者的统计,一台19T的锅炉,如果改装升级成自动化控制，一整年能节约用煤800吨。鼓风机、引风机、给水泵等耗能高的大功率的电机组成了锅炉的整个运行系统,实际操作上，由于锅炉本身的使用特性和其他的因素,这些大功率的电机大部分的时间里是不会一直满负荷输出的,如果继续采用采用阀门和挡板控制流量的原有老式控制运行方式,浪费现象会非常的严重。通过使用计算机来控制风机、水泵的运行，可以使节省用电达到35%。作为一款新型的监控锅炉状况的实时报警装置,其首要的最重要的目的是能保证锅炉能够保持稳定、经济、安全地运行状态,减少操作工人的操作流程。在采用智能化控制系统的锅炉控制报警系统中,有着十分可靠的安全机制,能设置自动声光报警和自动锁停锅炉，杜绝因为人为疏忽而造成重大事故。综合以上的各种优点可以清楚地预见采用计算机控制锅炉的报警系统会具有好的发展动力和潜力。
随着电力工程的不断发展，人们逐渐开始采用电加热的锅炉。电气化锅炉是能将电能有效转换为热能的能量转换装置，具有无污染、自动化的程度高、结构简单等特点。和传统的燃烧石化产品和煤的老式锅炉相比，而且具有占地面积小、操作方便、投资少、能量的转化率高、热效率高等优点。近几年来，电气化锅炉已经成为供热和采暖的主要设备。
单片机作为自动化控制中的一个核心器件，在自动化控制系统以及信号采集方面已经被广泛的应用，技术发展的比较成熟，它不仅有功能比较齐全，安装方便，体积小等优点，并且制造成本比较低，应用前景十分广。本论文设计的锅炉自动报警系统中采用的就是以单片机为控制中心，所以不仅能够使控制的系统具有功能强、经济性好、精度高的特点，还能节约能源的使用，有利于环境的保护，并且在改善劳动方式等方面都显示了无与伦比的优越性。另外该设备的报警系统还具有显示及报警等功能，能保证锅炉正常安全的工作。
1．2 课题的现状
目前我国在基于单片机的测量控制报警系统的研究、生产、应用中,取得了很大的成果,积累了大量的宝贵的经验。然而这个行业，仍处于发展期。经过调查,在天津、北京的高校、科研院所，对于这方面进行的研究更加看重的是算法和理论,研究出来的成果大多仅仅是局限于论文,然而对于在实际生产过程中的实际应用比较少。在上海,对于新型单片机在控制报警系统方面的研究，生产开发工作的基础比较雄厚,在生产时大量使用新型测控装置与系统技术,着重研究生产中的实际应用。在深圳对研究单片机成果是论文的机构比较少，然而他们在研究开发新型测控装置与系统领域比较有成绩,尽管与其他发达国家的生产商比尚且有距离,但是,他们的最大特点就是专注于实际应用,一般与实际生产项目无关的问题基本上会不去进行过多的考虑,在这里的大部分工程技术和科研人员关心的不是论文,而考虑的是使用什么材料更合适、测控哪种物理量和机器设备的使用等等。有些发达国家在单片机新型测控装置与系统研究、制造上,已积累了大量的经验,奠定了厚实的生产技术基础。进入了国际市场，我国在新型测控装置与智能化系统的研究、制造、应用的技术上,与其他发达国家相比还存在较大距离,但是,我国的科研人员通过不断的克服困难,还是有希望在相关领域赶上甚至超过发达国家的技术水
1 引言 1
1．1 课题的背景 1
1．2 课题的现状 2
2 总体设计 3
2．1 设计要求 3
2. 2 主控部分方案设计 3
2．3 系统结构 3
3 元器件介绍 4
3. 1 单片机 4
3. 2 温度传感器 7
3. 3 气压传感器 9
3. 4 超声波传感器 9
3. 5 显示器 9
4 硬件电路设计 10
4. 1 主控电路设计 10
4.1.1 单片机的时钟电路与复位电路设计 10
4. 2 液晶显示电路设计 11
4. 3 报警电路 11
4. 4 键盘电路 12
4. 5 温度传感器电路 12
4. 6 气压传感器 13
4. 7 超声波传感器电路 13
4. 8 总体电路图 14
5 软件设计 14
5. 1 主程序流程图设计 15
5. 2 键盘子程序流程图 16
5. 3 读出温度子程序 17
5. 4 显示电路子程序流程图 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1 引言
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
. 8 总体电路图 14
5 软件设计 14
5. 1 主程序流程图设计 15
5. 2 键盘子程序流程图 16
5. 3 读出温度子程序 17
5. 4 显示电路子程序流程图 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1 引言
1．1 课题的背景
目前，全国锅炉的总数量非常多,拥有各种类型小，中型锅炉，据统计大概30多万台,每年消耗的燃煤总量大约占全国原煤总产量的四分之一,耗能高、浪费严重、环境污染厉害的情况大量的存在于大多数工业锅炉之中。对于资源与环境、新能源与节能的课题，国家在第10到第11个五年计划科技创新计划中很明确地提出，需要加大投入研制开发出自动化程度高、节能效率大、安全系数高、污染环境减轻、成本比较低的新型测量控制设备。要求燃煤节省率能够大大的提高,能够将设备投资的回收期缩短在1年以内。如果全国大多数中型以下的工业锅炉都能够改装成新型节能智能化测控装置，将会大大减少对资源的浪费和环境的污染。所以这个课题有很高的现实意义并且拥有非常好的市场潜力。锅炉自动化控制,这项新型技术近几年来受到了广泛的关注,它是由许多新型绿色化技术紧密结合在一起例如：硬件、计算机软件、自动化监控、锅炉环保节能等技术。锅炉采用微机智能化控制比采用旧有的仪表控制方式具有许多明显的优势，首先锅炉各运行的参数能够直观且集中的进行显示，能具体的显示液位、压力、温度等各个参数的实时状态。然后在运行中，可以灵活方便的修改系统的监控参数并且还可以很方便的修改各个运行参数的监控上下限数值。所以，在实际操作时能够更加方便地改变参数的上限、下限，减少工人的操作，提高锅炉的使用效率。一旦采用计算机控制后锅炉的使用效率可以得到很大的提高,根据使用者的统计,一台19T的锅炉,如果改装升级成自动化控制，一整年能节约用煤800吨。鼓风机、引风机、给水泵等耗能高的大功率的电机组成了锅炉的整个运行系统,实际操作上，由于锅炉本身的使用特性和其他的因素,这些大功率的电机大部分的时间里是不会一直满负荷输出的,如果继续采用采用阀门和挡板控制流量的原有老式控制运行方式,浪费现象会非常的严重。通过使用计算机来控制风机、水泵的运行，可以使节省用电达到35%。作为一款新型的监控锅炉状况的实时报警装置,其首要的最重要的目的是能保证锅炉能够保持稳定、经济、安全地运行状态,减少操作工人的操作流程。在采用智能化控制系统的锅炉控制报警系统中,有着十分可靠的安全机制,能设置自动声光报警和自动锁停锅炉，杜绝因为人为疏忽而造成重大事故。综合以上的各种优点可以清楚地预见采用计算机控制锅炉的报警系统会具有好的发展动力和潜力。
随着电力工程的不断发展，人们逐渐开始采用电加热的锅炉。电气化锅炉是能将电能有效转换为热能的能量转换装置，具有无污染、自动化的程度高、结构简单等特点。和传统的燃烧石化产品和煤的老式锅炉相比，而且具有占地面积小、操作方便、投资少、能量的转化率高、热效率高等优点。近几年来，电气化锅炉已经成为供热和采暖的主要设备。
单片机作为自动化控制中的一个核心器件，在自动化控制系统以及信号采集方面已经被广泛的应用，技术发展的比较成熟，它不仅有功能比较齐全，安装方便，体积小等优点，并且制造成本比较低，应用前景十分广。本论文设计的锅炉自动报警系统中采用的就是以单片机为控制中心，所以不仅能够使控制的系统具有功能强、经济性好、精度高的特点，还能节约能源的使用，有利于环境的保护，并且在改善劳动方式等方面都显示了无与伦比的优越性。另外该设备的报警系统还具有显示及报警等功能，能保证锅炉正常安全的工作。
1．2 课题的现状
目前我国在基于单片机的测量控制报警系统的研究、生产、应用中,取得了很大的成果,积累了大量的宝贵的经验。然而这个行业，仍处于发展期。经过调查,在天津、北京的高校、科研院所，对于这方面进行的研究更加看重的是算法和理论,研究出来的成果大多仅仅是局限于论文,然而对于在实际生产过程中的实际应用比较少。在上海,对于新型单片机在控制报警系统方面的研究，生产开发工作的基础比较雄厚,在生产时大量使用新型测控装置与系统技术,着重研究生产中的实际应用。在深圳对研究单片机成果是论文的机构比较少，然而他们在研究开发新型测控装置与系统领域比较有成绩,尽管与其他发达国家的生产商比尚且有距离,但是,他们的最大特点就是专注于实际应用,一般与实际生产项目无关的问题基本上会不去进行过多的考虑,在这里的大部分工程技术和科研人员关心的不是论文,而考虑的是使用什么材料更合适、测控哪种物理量和机器设备的使用等等。有些发达国家在单片机新型测控装置与系统研究、制造上,已积累了大量的经验,奠定了厚实的生产技术基础。进入了国际市场，我国在新型测控装置与智能化系统的研究、制造、应用的技术上,与其他发达国家相比还存在较大距离,但是,我国的科研人员通过不断的克服困难,还是有希望在相关领域赶上甚至超过发达国家的技术水
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