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1、山 东 工 商 学 院SHANDONG INSTITUTE OF BUSINESS AND TECHNOLOGY毕业论文（设计）论文（设计）题目Title Of Thesis（Design） 锅炉温度控制系统的设计 分院（系别）Department 信息与电子工程学院 专业Speciality 电气自动化 班 级Class 电气112班论文（设计）作者Author of Thesis（Design）杨帆论文完成日期Date 2015年5月论文（设计）指导教师Advisor 庞指导教师职称The Title of Advisor 讲师 锅炉温度控制系统的设计 温度控制再工业生产中有相当得重要性，

2、工业生产的被控参数包括电流，电压，温度，压力，流量，流速和开关量。温度的把持是很多工作进行的必要过程。基于此，AT89S52单片机的锅炉温度控制系统便是此文的介绍系统。温度控制系统是由蜂鸣器，上拉电阻，时钟芯片DS1302，AT89S52单片机、DS18B20温度传感器、LCD160128液晶显示器、反相器74HC04和发光二级管LED组成。硬件电路图是由protwus软件进行电路的仿真。设计时测量温度信息使用温度传感器DS18B20,经过传感器和单片机进行通讯，读取温度和写入温度的讯息（温度的高低限度），利用单片机的P2口控制LCD160128液晶显示器来显示温度，当锅炉温度超过设定的温度的

3、上限时，利用单片机的P3.0口使LED红灯亮，同时利用P3.2口驱动蜂鸣器发出长嘀报警声，利用继电器模拟阀门，关闭燃油通道；当锅炉温度低于设定的温度的下限时，利用单片机的P3.1口使LED黄灯亮，同时利用P3.2口驱动蜂鸣器发出短嘀报警声，利用继电器模拟阀门，打开燃油通道，当温度到达设定值时，系统便主动封闭燃油的通道。 关键字：单片机AT89S52；温度传感器；锅炉Design of Boiler Temperature Control System AbstractWith cientific constant progress,electric curret,votage,temperat

4、ure,flow velocity and switches are mainly commonly used in industrial production.Among them,The paper introduces the boiler temperature control system based on AT89S52 single-chip microcomputer.System mainly consists of AT89S52 single chip microcomputer,pull-up resistor, DS18B20 temperature sensor,

5、LCD160128 LCD,clock chip DS1302, 74HC04 inverter, light-emitting diode LED and buzzer.read the temperature information is written to the temperature control (temperature) of the upper and lower limits,the P2 mouth of the single-chip microcomputer control LCD160128 LCD to display the temperature,when

6、 the boiler temperature more than set temperature on limit,use MCU P3.0 port LED red light,at the same time using P3.2 drive buzzer sends out long di alarm,When the temperature of the boiler is set below the lower limit of temperature,using single-chip microcomputer P3.1 mouth make LED yellow lights

7、,at the same time by using short di P3.2 mouth drive buzzer sends out alarm sound,the relay use analog valve, open the fuel channel,when the temperature reached set value,the system automatically shut off the fuel channel.Key words:temperature sensor; The temperature controlTOC o 1-3 h u HYPERLINK l

8、 _Toc2542 目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc30963 第一章 绪论 PAGEREF _Toc30963 1 HYPERLINK l _Toc21200 1.1 引言 PAGEREF _Toc21200 1 HYPERLINK l _Toc4735 1.2课题背景及及研究目的和意义 PAGEREF _Toc4735 2 HYPERLINK l _Toc16975 1.3国内外研究现状 PAGEREF _Toc16975 3 HYPERLINK l _Toc8756 第二章 系统的整体设计 PAGEREF _Toc8756 4 HYPERLINK l _

9、Toc16567 第三章 系统的硬件设计 PAGEREF _Toc16567 5 HYPERLINK l _Toc17932 3.1硬件选择 PAGEREF _Toc17932 6 HYPERLINK l _Toc286 3.2硬件电路 PAGEREF _Toc286 16 HYPERLINK l _Toc26023 第四章 系统的软件设计 PAGEREF _Toc26023 21 HYPERLINK l _Toc20996 结 论 PAGEREF _Toc20996 27 HYPERLINK l _Toc28017 致谢语 PAGEREF _Toc28017 28 HYPERLINK l _

10、Toc21581 参考文献 PAGEREF _Toc21581 29第一章 绪论1.1 引言温度与许多材料的制作过程，特征密切相关，并且材料的各类化学，物理变化过程也与温度息息相关，所以，在当代自动化生产中的首要任务就是对温度的控制掌握。在对温度的控制中，所用燃料，加热方式，控制方案的不同来应对当代工业中的制作要求和不同生产方案。使用正常温度计进行读取数据是一直以来温度的测量法子。这种方法会损耗大批的人力物力对温度随便变化且随时要掌握温度的场合而言，并且成效欠佳对于温度变化较快且不能准时测量时。这种方法会消耗大量精力，且温度变化幅度快时不能做到及时测量。由于读数时人为因素引起的误差也不可忽视。

11、若人为控制温度，也将消耗大量人力，并且人工不能精确控制温度，所以必须探索更佳的控温测温方法。我国的工业城市化发展的的连续加快伴随着我国经济的连续进步发展，锅炉作为重要的工业设备，在化工，炼油，冶金，轻工等行业中广泛使用。在社会发展中，锅炉也是各个职业部门必不可少的。工业革命后工业不断的进步，扩大，锅炉因为具有效率高等优点，也作为动力和热源，锅炉被广泛使用，所以要对锅炉温度控制系统的安全生产进行保障。锅炉在发生事故时会爆炸，轻度事故会当知传热效率变低，鉴定锅炉安全的参数指数的汽包液位，锅炉在过高温下，蒸汽过多，使管道结垢，锅炉在过低温下，水循环遭到破坏，影响安全。在使用大型锅炉使时，温度过热过冷

12、都会导致汽包内汽化或满水，一致出现重大事故。长时间的使用锅炉，汽锅的温度会快速上升，如果超出了汽锅承受温度的上限便会造成钢材的蠕变，大大下降了锅炉的原本寿命。目前，北方的冬季还有许多企事业单位或小区、甚至是洗浴中心都是由中小型锅炉独立供热。现代在北方，很多地区在冬季都提供人为的烧锅炉供热，导致在各个方面都有些落后。单片微型计算机有着良好的特点，如功能强，可靠性高，体积小，低电压，低功耗，性价比高，便于拓展等优点，它是伴随着超大规模集成电路技术的发展而产生的，基于这些优点，它被广泛运用于众多领域，如家电，仪器，节能与军事装置，工业控制，机器人，金融电子系统等很多领域，使得提高了产品的质量与功能，

13、并使产品智能化与小型化，又降低了成本，简化了设计，而且便于操作。1.2课题背景及及研究目的和意义生产生活时最基本的物理量是温度，它代表了产品冷热程度的变化。生产生活中很多化学过程，物理过程都与温度密切相连。温度在当今社会生产中是检验生产效率，安全，质量的指标。从18世纪的工业革命至今，温度测量和控制在工业过程中必不可少。温度的测量和控制被普遍应用与生活的各种领域，像电力电子，汽车，家电，各类材料都会用到温度控制。从社会发展来看，温度的控制技术有这几点，1.精确的温度控制2.不同控制对象的控制方法，在控制参数中温度是重要的被控参事之一，过程自动化系统中的一个典型系统就是锅炉温度控制系统，随着生产

14、力的发展，人们对温度控制的精准度有了越来越高的要求，所以温度控制技术发展也越来越迅速，近年来，加热炉的温度控制系统是比较常见的典型过程，应用十分广泛。温度控制中的应用有很多算法，如：PID温度控制，神经网络算法，模糊控制算法，遗传算法等。近年来跟随着迅速发展起来的微型计算机和微电子技术，由于控制灵活方便，逻辑简单，性价比高等益处，控制及时个微机测量可以发展迅速，应用广泛。在日常生活中其如电梯，电冰箱，电动玩具，电视机，微波炉，只能空调，全自动洗衣机等高科技产品中其技术得到了全面运用，有广阔的使用前景，并且在交通，航空，冶金，石油，电力等方面获得了广泛普遍的运用，特别是很多仪表和周能系统加入了电

15、脑控制系统后，仪表器，仪表设备产生了根本变化，w饿哦工业生产的自动化，智能化奠定了坚固的技术根基。这样的控制方法应用于越来越多的智能控制，智能单片机控制应用于越来越多的控制方法 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 。单片机是将定时器/计数器，输入输出接口（I/O接口）总线，微处理器（CPU）、存储器ROM和RAM、中断系统、和许多功能器件集成在一块芯片上的微型计算机 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT ，要实现对数字信息的处理和控制只要晶振和外加电源便了完成，并且得到了普遍运用以其低电压，低功耗，体积小，重量轻，可靠性高，控制

16、功能强等优点。因此，如果能利用单片机对锅炉温度进行测量和控制，将会大大提高锅炉温度测量和控制的可靠性和灵活性。借助传感器，A/D转换器，扩展接口和执行机构的控制过程是单片机对温度的测量控制过程。所以单片机温度控制系统的整个动作需由单片机来进行。通过单片机来控制锅炉温度具有重要意义:1.用单片机系统时，不再需要人为不停监视锅炉的温度，劳动力得到了节省与改善。2.提高了控制精度。 单片机能够对温度进行及时地监控，下降了温度加热的滞后性，加热精度得到进步。3.提高了工作效率，降低了成本。 选用单片机系统控制使得成本下降，节约了能源，保护了环境，工作效率也得到了提高，能够更迅速的到达恒温控制的成效。1

17、.3国内外研究现状温度控制系统自时间的推移，在生活和工业中对精确度，非人工化，适应能力提出了越来越高的要求，且由计算机微电子各类技术和方法的推进。总体来说，我国的发展水平比较慢，同一些发达国家比较差距较大，如日本，美国，德国等。这些国家研发了一种新型温控器和仪器，这些产品商品化，拥有优秀性能，各种行业普遍使用。新型仪器具有几种特点：1，数学模型建立难度大的温控体系适用。2，滞后性大，惯性强的复杂温控体系适用。3，繁琐的过程，参数随时间变化的温控体系适用。4，发达国家温控体系适应限度宽泛，采取自校正控制，自适应控制，模糊控制，非人工控制，计算机技术，并且算法先进。5，温度控制器运用软件技术能对参

18、数进行控制，并自动整定，少数控制器可以自身学习。6，温度控制体系的优点是，鲁棒性，控制精确度，抗干扰能力好，发达国家对其研究的方向是精度高，智能化，微型化。温度控制办法已经从传统的直接控制转变成PID控制、PLC控制、模糊控制、神经网络控制和遗传算法等控制方法，在近十年以来。PID（Proportion Integration Differentiation）控制即比例积分微分控制。PID控制器已有近70的年龄了，它成为工业控制的重要技术之一就是它具有使用安全可靠，调整方便，结构简单，稳定性好等优点。PID功能块输入的方法是根据温度控制系统将热电偶实时收集到的温度预设定值进行比较的差值。PID

19、控制算法由积分，微分，比例得出出准确的控制参数，闭环控制环节通过改正控制变量缺点的办法得到，使控制过程连续 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 。2.PLC（Programmable Logic Controller）控制法方式及可编程逻辑控制器方式。PLC是为了在投入工业操纵而创造的数字算法。因其维护简单，设计系统和构建工作量低，方便学习，适应能力高，功能全面，配套完善，有很强的抗干扰功能，较高的可靠性，所以受到社会技术阶层的热烈欢迎。现在，PLC在海内遍及各个行业，例如电力，石油加工，钢铁，文化娱乐等。控制各种类型的机械或生产过程。3.模糊控制是一个算法，

20、由模糊逻辑来表征，模糊控制表征了系统的性能指标和动态特征，技术人员的知识和经验由它引导，模糊控制的主要控制对象是非线性和不确定对象，它们有强鲁棒性，该特性能有效阻止系统干涉。 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 。4.神经网络控制是（人工）神经网络理论与控制理论相结合的产物，是发展中的学科。它虽然只有十多年的历史，却已经有了如神经预测控制，神经逆系统控制等控制结构，庞大的网络由它用一个个简单的但愿联结而成，有算法不同的拓扑结构，其中误差反向传播算法（BP算法）应用最为广泛 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 。5.遗传算法是从

21、达尔文的进化论中得到启示，是一种选择和淘汰的全局优化搜索算法。遗传算法基于进化论中适者生存和染色机的随机的结合，用准确的编码机制和适应度函数的选择来应用，这种应用称为染色体的二进制1或0。遗传算法在在问题空间应用中采用全面地随即搜索优化，采用了了进化论中交叉繁殖和变异等理论。用遗传算法来设计温控系统地原理就是传感器接收到温度信号，发出，单片机受到数字信号，并将其与设定标准温度比较，采用遗传算法来优化3个PID参数，然后将控制量输出 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT第二章 系统的整体设计 系统主要由AT89S52单片机、上拉电阻、DS18B20温度传感器、LC

22、D160128液晶显示器、时钟芯片DS1302、反相器74HC04、蜂鸣器和发光二级管LED组成。在设计中利用温度传感器DS18B20测取温度信息，通过单片机与传感器进行通信、读取温度信息并写入温度控制信息（温度的上下限），利用单片机的P2口控制LCD160128液晶显示器来显示温度，当温度超过上限时，发出长嘀报警声和光报警，同时关闭燃油通道，当温度低于下限时，发出短嘀报警声和光报警，同时打开燃油通道。灯D1、D2分别为最高限度、最低限度温度报警灯，当温度超过设计的最高限度或最低限度温度时，利用P3.0、P3.1分别控制报警灯亮起。 图1 锅炉温度控制系统框图 Figure1 Boiler t

23、emperature control system第三章 系统的硬件设计系统主要由AT89S52单片机、上拉电阻、DS18B20温度传感器、LCD160128液晶显示器、时钟芯片DS1302、反相器74HC04、蜂鸣器和发光二级管LED组成。利用Proteus仿真软件搭建硬件电路图。在设计中利用温度传感器DS18B20测取温度信息，通过单片机与传感器进行通信、读取温度信息并写入温度控制信息（温度的上下限），利用单片机的P2口控制LCD160128液晶显示器来显示温度，当锅炉温度超过设定的温度的上限时，利用单片机的P3.0口使LED红灯亮，同时利用P3.2口驱动蜂鸣器发出长嘀报警声；当锅炉温度低

24、于设定的温度的下限时，利用单片机的P3.1口使LED黄灯亮，同时利用P3.2口驱动蜂鸣器发出短嘀报警声。3.1硬件选择（1）单片机单片机 别名单片微控制器，它是一个芯片，所有的系统都聚集在它上，它好像一个微计算机，但它缺少了计算机的i/o设备，它的优点是小体积，轻重量，成本低，还是学习的好对象。ATMEL公司制造的AT89S52单片机，集中这些优点，具有8k 在系统可编程的flash，它拥有灵活的8位cpu，at89s52具有以下标准功能：8k字节flash，256字节ram，32位io口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时

25、钟电路。AT89S52的引脚图如图2所示。图2 AT89S52引脚图 Figure2 The pin of AT89S52GND：接地引脚Vcc：正电源引脚。正常工作时，接+5V电源。P0口：p0口是一个8位漏极开路的双向io口。加了数据输入的可靠性。每个引脚可驱动8个TTL负载。当p0口写“1”时，引脚用高阻抗输入。p0接受字节指令在flash编程时，在程序校验时，需用到外部上拉电阻，输出指令字节。P1口：18脚为P1.0P1.7输入/输出引脚。p1口时一个具有内部上拉电阻的8位双向io，p1输出缓冲器能驱动4个ttl逻辑电平。P2口：2128脚为P2.0P2.7输入/输出引脚。P2时一个具

26、有内部上拉电阻的8位双向io口，p2输出缓冲器能驱动4个yyl逻辑电平，对p2口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，这时可以作为输入口适用。p2接受高8位地地址字节和一些控制信号，在flash编程和校验时。P3口：1017脚为P3.0P3.7输入/输出引脚。p3口时一个具有内部上拉电阻地8位双向io口，p3输出缓冲器能驱动4个ttl逻辑电平。p3也接受一些控制信号在flash校验和编程中。作为通用I/O接口时，功能与P1口相同，常使用第二功能使用时，各位的作用见表1。P3口第二动能信号名称P3.0RXD串行数据接收口P3.1TXD串行数据发送口P3.2 EMBED Equation.KSEE3

27、 * MERGEFORMAT 外部中断0请求输入P3.3 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 外部中断1请求输入P3.4T0定时器/计数器0的外部输入口P3.5T1定时器/计数器1的外部输入口P3.6 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 外部RAM写选通信号P3.7 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 外部RAM读选通信号表1：P3口的第二功能Sheet1: The second function of P3（2）温度传感器DS18B20DS18B20数字温度计是DALLAS半导体公司生产的1

28、Wire,即单总线智能传感器。具有线路简单、体积小、接口方便、传输距离远等特点。DS18B20组成的温度检测电路简单，在一根通信线上可以串联多个DS18B20，安装布线十分便利。它提供912位摄氏温度测量，而且有一个由高低电平触发的可编程的不因电源消失而改变的报警功能。它的测温范围为-55+125，并且在1085精度为 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 5。单总线通常要求外接一个约为4.7K的上拉电阻，这样，当总线闲置时，其状态为高电平。上电复位时，温度寄存器默认值为+85。DS18B20的引脚图如图3所示，温度/数据关系如表2所示。图3 DS18B20引脚

29、图 Figure3 The pin of DS18B20GND:接地引脚VDD：可选电源电压。工作在寄生电源模式时，VDD必须接地。DQ：数据输入输出引脚。对于单线操作，漏极开路。当工作在寄生电源模式时用来提供电源。NC：空引脚温度 数据输出（二进制）数据输出（十六进制） 1250000 0111 1101 000007D0H 850000 0101 0101 00000550H 25.06250000 0001 1001 00010191H 10.1250000 0000 1010 001000A2H 0.50000 0000 0000 10000008H 00000 0000 0000 0

30、0000000H 0.51111 1111 1111 1000FFF8H 10.1251111 1111 0101 1110FF5EH 25.06251111 1110 0110 1110FE6EH 551111 1100 1001 0000FC90H表2：DS18B20的温度/数据关系Sheet2: This Temperature and data of DS18B20（3）LCD160128液晶显示器LCD（Liquid Crystal Diodes）（液晶二极管）是一种主动的显示，所以液晶本身不发光，在液晶技术的方向可以改变光，来显示图案，液晶显示器具有很多优点，它很轻，耗费能量很低，

31、可以呈现各种图案内容，并且具有小体积的特点。PG160128A液晶，液晶与51单片机兼容，T6963C内核为基础的控制，内置字库，达160*128像素，可寻址，字库和图像是液晶显示屏的显示方式，它可以实现字库和图像的各种广泛的变化。液晶显示器在Proteus中的元器件图形如下： 图4 PG160128A Figure4 PG160128AFG：信号设计引脚。此引脚为一个输出引脚。VDD：电源引脚。正常工作时，外接+5V电源。VSS：接地引脚。CON：功效未知，悬浮在电路连接。WR：写信号引脚。当引脚为低电平时数据写入T6963C中。RD：读信号引脚。当针从t6963c低读。CE：使能信号脚。C

32、/D：指令/数据信号脚。当引脚为高电平且WR为低电平时可以写入指令，当引脚为高电平且RD为低电平时可以读T6963C状态。当引脚为低电平且WR为低电平时可以写入数据，当引脚为低电平且RD为低电平时可以读出数据。D0D7：数据引脚，用于液晶屏与单片机之间的数据通信。RST：复位引脚。低有效复位装置，发挥作用，上拉电阻的内部整合，该引脚接电源正常运行时。FS1：选择自形销FS1，用于选择字体，当处于高水平是5*8点阵字体，当低为8*8点阵字体。（4）DS1302 DS1320是美国DALLAS公司研发的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。DS1302外部引脚图如图5。图5 DS1302Fig

33、ure5 DS1302Vcc1：主电源。Vcc2：备份电源。当Vcc2Vcc10.2V时，由Vcc2向DS1302供电；当VccVcc1时，由Vcc1向DS1302供电。SCLK：串行时钟。输入、控制数据的输入与输出。I/O：三线接口时的双向数据线。CE：输入信号。在读、写数据时期，必须是高的。该引脚有两个功能：第一，CE开始控制字访问移位寄存器的控制逻辑；其次，CE提供结束单字节数据传输的方法。（5）74HC0474HC04是一种高速CMOS器件，兼容低功耗肖特基TTL电路74LS04，是6通道反相器，它的宽电压工作范围为3.0V5.0V。74HC04外部引脚图及内部结构图如图6。图6 74

34、HC04Figure6 74HC04（6）蜂鸣器蜂鸣器是采取直流电压供电的构造一体化的电子讯响器，在计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等发生电子产品中普遍适用。蜂鸣器主要有压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。在本次设计中，蜂鸣器主要用于报警，利用P3.2定时翻转电平产生驱动波形对蜂鸣器进行驱动，当温度超过设计的上限温度时，使其发出长嘀报警声，当温度低于下限温度时，使其发出短嘀报警声。蜂鸣器的外形尺寸及引脚排列如图7。图7 蜂鸣器外形尺寸及引脚排列Figure7 Buzzer arranged shape size and pin（7）LED报警灯 LED（L

35、ight Emitting Diold）一般指发光二极管，是半导体二极管，它把电能转化成光能，与普通二极管一样，发光二极管也是由一个PN结构成，具有单项导电性。发光二极管有很多优点，它的工作电压很低，工作电流很小，抗冲击和抗震性能好，使用时间久，电流的强弱就是发光的强弱。图8 LEDFigure8 LED继电器继电器（Relay）是一种电控制器件，当输入量达到额定值时，其输出量会发生变化，知道输入量为正常值，它有继电系数，它在输入和输出之间做比较。它是自动作用的，不需要人工操作，相当于电源的开关，它在电路中有非常重要的作用，在生活中，每一组电路都必须装设继电保护装置，它是电路中必不可少的最重要

36、控制元件之一。电流电压过高和过低时，它都自动关闭电路，直至恢复正常，它具有隔离功效。它在遥测，遥控，机电一体的电力电子设备中全面应用。欠量继电器，如欠电流，欠电压低频率继电器。物理继电器，如瓦斯继电器。温度继电器。测量距离时用的阻抗继电器等。继电器有开关的通，断功能，继电器的触点有三种基本形式：动合型（常开）（H型）两个触点打开当无电时，两个触点闭合当有电时。以合字的拼音字头“H”表示。动断型（常闭）（D型）无电时，两个触点关闭，有电时，两个触点断开。用断字的拼音字头“D”表示。转换型（Z型）这是触点组型。它由上，中，下的转换触点组成，当线圈通电时断开的触点轻触闭合，闭合的触点打开，相互转换。

37、触点不通电时，两个静触点一个断开一个闭合，一个动触点断开。以转字的拼音字头“z”表示。其在Proteus中的元器件图行如下所示： 图9 继电器 Figure9 Relay3.2硬件电路 图10 系统硬件连接图 Figure10 The system hardware connection diagram最小系统。（1）时钟电路时钟有两种方式：一种是片内时钟振荡电路，如图11（a）所示；另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，KSEE3 * MERGEFORMAT ，如图11（b）所示。 （a）内部时钟方式 （b）外部时钟方式 图11 内、外部时钟连接方式 Figure11 Internal

38、 and external clock connection mode（2）复位电路如图12所示，电源为5v，上电自动复位，在电阻R上可获得正脉冲，只要保持正脉冲的宽度为10 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT ，就可使单片机可靠复位。一般电阻R选8.2 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 。 图12 上电自动复位电路 Figure12 The electric automatic reset circuit上电/按键手动复位如图13所示，按下按键SW，电源

39、打开对电容c充电，使RST端最快到达高电平；松开按键，恢复为低电平，单片机可靠复位，是因电容往芯片的内阻放电。即可上电复位，又可按键复位。一般R1选470 EMBED Equation.KSEE3，电容选22 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT 。图13 上电/按键手动复位手动电路 Figure13 Electric and manual reset button on the circuit manually报警电路蜂鸣器是电流流过电磁线圈时振动发出声音的仪器。单片机引脚的输出电流较小，输

40、出的TTL电平大致作用不了蜂鸣器，所以要加一定的驱动电流。时钟电路电压转换电路第四章 系统的软件设计主程序和子程序组成了软件。系统初始化，判断报警都有主程序控制。温度采集转换，时钟和温度显示，声光报警等都由子程序完成。温度报警器软件流程：首先进行系统初始化，在液晶显示器LCD160128和温度传感器DS18B20都完成初始化后，每隔2秒刷新一次温度值。温度采集部分由温度传感器DS18B20完成，采集到的温度值经过模数转换后送到液晶显示器LCD160128中显示，并且在单片机内进行比较。温度在额定值以内时，温度体系继续工作；当采集到的温度超过设定的温度的上下限时，系统采取相应的报警措施。主程序流

41、程图如图14所示。 图14 主程序流程图 Figure14 The main program flow 图15 温度采集子流程图Figure15 Emperature gathering flow 图16 时钟和温度显示子流程图 Figure16 Clock and temperature display subprocesses图17 LCD显示子流程图Figure17 LCD display flow 图18 启动声光报警子流程图 Figure18 Start the acousto-optic alarm flow 结 论本文设计了以AT89S52单片机为根基的锅炉温度控制系统。系统主要

42、由AT89S52单片机、上拉电阻、DS18B20温度传感器、反相器74HC04、液晶显示器、时钟芯片DS1302、蜂鸣器和发光二级管LED组成。在设计中利用温度传感器DS18B20测取温度信息，利用单片机的P2口控制LCD160128液晶显示器来显示温度，当锅炉温度超过设定的温度的上限时，利用单片机的P3.0口使LED红灯亮，同时利用P3.2口驱动蜂鸣器发出长嘀报警声，利用继电器模拟阀门，关闭燃油通道；当锅炉温度低于设定的温度的下限时，利用单片机的P3.1口使LED黄灯亮，同时利用P3.2口驱动蜂鸣器发出短嘀报警声，利用继电器模拟阀门，打开燃油通道，温度过高过低时，超过额定值，锅炉温度控制系统

43、的燃油体系自动关闭。当然在本次设计中还有许多不足之处，例如精确性不能得到保证，DS18B20只能测55125。此外，在本次设计中，没有进行实物制作，所以只能利用Proteus进行仿真，并用继电器模拟阀门打开或关闭燃油通道，设计键盘输入锅炉温度值从而进行下面的仿真。 对于要求控制参数准确，技术条件严格的迅速发展起来的自动化技术中的工业控制系统，在工业上，锅炉控制系统是一个庞大又复杂的控制系统，要控制这样庞大的系统，需要用到更精准更先进的控制算法。对于燃油锅炉来说，由于材料的变化，难以使燃烧过程达到最佳化状态。在以后的工作中可以应用到一些参数的调整和优化燃烧过程优化的控制方法。 致谢语我之所以能顺

44、利完成文章，与老师同学的帮助离不开关系，老师的耐心教导，同学的热情洋溢，给了我很大的指导和鼓励，当我遇到困难时，老师的包容和耐心给了我自信，并在我设计中的细小环节耐心的讲解和纠正，在此我对他表示最衷心的谢意！最后，我感谢大学期间所有帮助过我的老师同学，你们的帮助是我一路走来的动力，谢谢你们！大学期间，我学到的知识水平有限，我的用词比较匮乏，论文中有很多出错和不足，我会积极改进这些出错和不足，也请老师和读者给予纠正。 姓名：杨帆 学号：11055234 日期：2015年5月 参考文献1 许鑫宏.加热炉计算机温度控制系统研究（硕士学位论文）.西北工业大 学.2000.10:1-22 张鑫.单片机原理及应用（第2版）.北京：电子工业出版社.2010.103 鲍可进.PID参数自整定的温度控制J.江苏理工大学学报.1995（6）744 王文杰.模糊控制理论在为温度控制中的应用J.西北纺织工学院学 报.1995（