摘 要

    本文主要设计了一种基于单片机的锅炉液位控制系统，它以STC89C52单片机作为核心控制器，通过STC89C52单片机，温度传感器、压力传感器和模数转换器，数码管显示等硬件系统和软件设计方法实现具有液位检测报警和控制双重功能.

本系统在设计中主要有水位检测、温度检测、压力检测、按键控制、水位控制、显示部分、故障报警等几部分组成来实现液位控制。主要用液位传感器检测液位，用DS18B20温度传感器来检测水温，用三个控制按键来实现按健控制，用三位7段LED显示器来完成显示部分，用MOC3041双向可控硅来控制水泵的开关，用压力传感器检测锅炉内部压力，并且通过模数转换把这些信号送入单片机中。把这些信号与单片机中内部设定的值相比，以判断单片机是否需要进行相应的操作，即是否需要开启水泵，来实现对液位的控制,从而实现单片机自动控制液位的目的。本设计用单片机控制易于实现锅炉液位、温度和压力的控制,而且有造价低、程序易于调试、一部分出现故障不会影响其他部分的工作、维修方便等优点。

关键词：STC89C52单片机,液位控制，显示，报警

ABSTRACT

    Designed in this paper is a boiler liquid level controll system, which STC89C52 as a controller, through hardware and software design ,such as STC89C52 single chip, temperature sensor,pressure sensor and ADC, a system of digital display, reach to liquid level detection and alarm dual function control. 

   The design of the system are mainly include the water level detection, temperature detection, pressure detection, key control, water level control, display, fault alarm, such as a few parts to achieve the level control. Detection of the main level with the water level sensors, temperature sensors DS18B20 is used to detected water temperature, with three control buttons to achieve the health control, with three 7 LED display to complete the display, using MOC3041 TRIAC to control the circulating pump switch ,with pressure sensors detect the internal pressure of the boiler. Through analog-to-digital conversion take these signals into the single chip. These single-chip signal and the internal set of values compared to determine the need for the corresponding single-chip operation, namely, the need to open the pump to achieve the level of control, thus in order to achieve the purpose of automatic control by single-chip solution. The design is easy to implement single-chip boiler liquid level control, temperature and pressure control, and its low cost and easy to debug the procedure, part of the failure will not affect other parts of the work, maintenance convenience, and so on.

KEY  WORDS:stc89c52 Single chip microcomputer, level control,display,alarm

目录

第一章  绪论1

1.1锅炉液位控制的背景1

1.2锅炉液位控制国内外发展概况2

1.2.1国内发展概况2

1.2.2国外发展概况2

1.3本课题研究目的及意义3

1.4 系统简介3

第二章.主要芯片介绍5

2.1单片机STC89C52介绍5

2.1.1 STC89C52单片机的外部引脚说明5

2.1.2 STC89C52RC单片机的中断系统7

2.1.3 选择使用STC89C52RC的原因9

2.2芯片74LS164介绍9

2.2.1 74LS164的引脚图及引脚功能：10

2.2.2  74LS164的内部功能图10

2.2.3 74LS164的真值表11

2.2.4 74LS164有如下特点：11

2.3 模数转换器A/D080912

2.3.1 ADC0809的逻辑结构12

2.3.2 ADC0809 的通道选择12

2.3.3 ADC0809的引脚图及各引脚作用13

2.4 温度传感器DS18B2014

2.4.1 DS18B20的内部结构及管脚图14

2.4.2 DS18B20技术性能描述15

2.4.3 DS18B20的温度处理过程16

2.5 LED数码管显示17

2.5.1 LED数码管显示器的结构18

2.5.2 LED数码管显示器的显示段码18

2.5.3 LED显示器的参数19

第三章．锅炉液位控制的硬件设计21

3.1系统硬件设计的总体方案及框图21

3.1.1系统硬件设计总体方案21

3.1.2 系统设计的总体框图21

3.2 键盘控制电路设计22

3.3 复位电路设计23

3.4 显示电路的设计24

3.4.1静态显示24

3.4.2 动态显示25

3.4.3 该设计中显示电路的选择25

3.5 液位控制电路的设计26

3.5.1 液位控制电路的工作原理及液位控制状态图26

3.5.2 液位控制的控制电路27

3.5.3 液位控制中的“虚假水位”28

3.6 测温电路及温度传感器的选择31

3.6.1 温度传感器的选择31

3.6.2 温度检测电路32

第四章.软件设计及试验运行结果和讨论33

4.1 系统的软件设计33

4.2试验调试及运行结果34

4.2.1硬件调试34

4.2.2软件调试35

4.2.3 软硬件实时调试35

4.2.4系统实际调试结果36

4.3试验中遇到的问题及讨论36

论文小结38

致谢40

参考文献41

附录一   设计程序清单42

附录二   电路原理图51

附录三   硬件实物图52

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