基于单片机的锅炉控制系统_毕业设计论文
基于单片机的小型开水锅炉控制系统设计
致谢
对于这次毕业论文的撰写,最需要感谢的是我的指导 老师刘老师。他在整个毕业设计过程中都给了我充分的帮
助与支持，他不仅耐心地帮我指出论文中的不足之处，而
且还对论文的改进提出了宝贵的建议，是在他对我自始自 终的指导下，我的论文设计才得以顺利完成。在次借论文 完成之际，表示由衷的感谢与敬意！还要感谢大学几年各 科老师的教导，是他们在这五年来对我的培养，使我学到
用率，大有推广应用的价值。由于该系统是针对无压热水
锅炉的设计，但如果是有压热水锅炉, 其压力控制部分也 是至关重要的。压力控制可采用机械重位式控制而无需电 子线路来控制。由于该系统工作的场合不确定，干扰信号 也不一样，在干扰较强时，系统工作不够稳定，在以后的
研究中应从系统的抗干扰方面努力，使系统实现无人值守
基于单片机的小型开水锅炉控制 系统设计
论文作者： 李浩 班 级：应教042 指导老师： 刘法治
介绍内容
选题的目的 系统设计方框图
系统操作过程 软件设计 结论 谢词
选题的目的
在我国，传统的开水锅炉控制中多以燃煤和燃油为主， 而且相当一部分还是采用人工控制或是继电接触式的控制 方式，自动化程度低，调节精度差，单靠人工操作已不能 适应当今高效、低耗、低劳动强度的要求，加上燃料燃烧 时产生大量的废气和废渣，对环境造成了严重的污染，给 人们的生产和生活也带来了巨大的危害。因此，对传统的 控制系统进行改造是适应今后发展的迫切需要。随着电力
温未达到设定值，立即回馈给系统，由系统自动调整加热
器工作状态，使水温到达设定值，满足用户需求。
软件设计
程序流程图是编写系统程序的基础，只有搞清程序流程 图的控制过程，才能编写符合控制流程的系统程序，结合 外围电路的设计，完成控制要求，以下是主程序流程图的 介绍。
【最新版】单片机智能温度控制系统毕业论文设计
优秀论文审核通过未经允许切勿外传毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：基于单片机的温度控制系统下达日期： X年 X 月X 日开始日期： X 年 X月 X日完成日期： X 年 X 月X日专业： X学生姓名： ***、***、***指导教师： ***XXXXXX基于单片机的温度控制系统摘要温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。
很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。
因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。
本温度设计采用现在流行的AT89S51单片机，配以DS18B20数字温度传感器，该温度传感器可自行设置温度上下限。
单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，由此作出判断是否启动继电器以开启设备。
本设计还加入了常用的数码管显示及状态灯显示灯常用电路，使得整个设计更加完整，更加灵活。
该设计已应用于花房，可对花房温度进行智能监控。
【关键词】温度箱，AT89S51，单片机，控制，模拟Temperature control systemused single chip computerABSTRACTThe temperature is constantly in the daily life of physical and temperature controls in various fields also significantly increase the temperature was charged with the technical indicators, which can greatly enhance the quality of the products. Therefore, intelligent temperature control technology is being widely adopted.The temperature was designed with the now popular AT89S51 SCM, and with DS18B20 digital temperature sensor, The temperature sensor can set up their own temperature collars. SCM will detect that the temperature of the input signal and temperature, the lower comparisons this judgment whether to activate the relay to open the equipment.The design also includes commonly used digital display and control state lights commonly used circuit, making the whole design more complete, more flexible. The design applied to someone, to someone intelligent temperature control.【Key word】 Temperature， AT89S51， SCM， Control， Simulation目录一、引言 (1)1.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (1)1.2温度控制系统的目的 (1)1.3 温度控制系统完成的功能 (2)二、总体设计方案 (2)2.1 方案一 (2)2.2 方案二 (2)三、DS18B20温度传感器简介 (9)3.1 温度传感器的历史及简介 (9)3.2 DS18B20的工作原理 (9)3.2.1 DS18B20工作时序 (9)3.2.2 ROM操作命令 (11)3.3 DS18B20的测温原理 (11)3.3.1 DS18B20的测温原理: (11)3.3.2 DS18B20的测温流程 (13)四、单片机接口设计 (14)4.1 设计原则 (14)4.2 引脚连接 (14)4.2.1 晶振电路 (14)4.2.2 串口引脚 (14)4.2.3 其它引脚 (15)五、系统整体设计 (16)5.1 系统硬件电路设计 (16)5.1.1 主板电路设计 (16)5.1.2 各部分电路 (16)5.2 系统软件设计 (18)5.2.1 系统软件设计整体思路 (18)5.2.2 系统程序流图 (19)5.3 调试 (24)六、结束语 (26)附录 (27)参考文献 (35)致谢 (36)一、引言1.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。
温度控制器毕业论文
题目：温度控制器的设计机电工程学院李小草摘要本文设计了一个温度自动控制器。
本设计以单片机（8031）为控制核心，外加硬件电路，将温度显示和数字控制集和于一体，实现智能温度控制。
并采取软件程序实现升温的调节，能对加热炉的升温速度和保温时间严格控制。
单片机控制系统由微处理器和工业生产对象两大部分组成。
本文是通过热敏电阻和单片机等，来实现对工程上一些系统的温度进行范围控制的过程。
关键词：测温；PID算法；单片机；温度控制器目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章前言 (1)1.1 概述 (2)1.2 课题分析 (2)1.3 设计思路 (2)第2章系统的基本组成及工作原理 (3)2.1 系统的基本组成 (3)2.2 系统的基本工作原理 (3)第3章测温电路的选择及设计 (5)3．1热电偶测温电路 (5)3.1.1 热电偶 (5)3.1.2 毫伏变送器 (6)3.2热敏电阻测温电路 (6)3.2.1 热敏电阻 (6)3.2.2 关于铂电阻的特性 (7)3.2.3 温度丈量电路 (7)第4章芯片组的电路设计 (8)4．1A D C0809与8031接口硬件电路设计 (8)4．28155与8031接口硬件电路设计 (9)4.2.1 8155芯片的结构 (9)4.2.28155与8031接口电路 (9)4．32732E P R O M的工作原理及硬件接口设计 (11)第5章掉电呵护功能电路 (14)第6章温度控制电路 (15)6.1温度控制电路 (15)6．2控制规律的选择 (16)第7章系统程序设计 (18)7．1系统控制主程序 (18)T中断服务程 7．20序 (20)7．3采样程序及其流程图 (24)7．4数字滤波子程序及其流程图 (25)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)第1章前言现代信息技术的三大基础是信息收集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计_毕业设计论文正文 精品
基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计1 绪论1.1锅炉燃烧控制项目的背景改革开放以来，我国经济社会快速发展，生产力水平不断提高，在生产中，锅炉起着十分重要的作用，尤其是在火力发电中发挥重要作用的工业锅炉，是提供能源动力的主要设备之一。
锅炉产生的蒸汽可以作为蒸馏，干燥，反应，加热等各过程的热源，另外也可以作为动力源驱动动力设备。
工业过程中对于锅炉燃烧控制系统的要求是非常高的，要求锅炉燃烧控制系统必须满足控制精度高，响应速度快[1]。
作为一个非常复杂的设备，锅炉同时具有了数十个包括了扰动、测量、控制在内的参数，参数之间有着复杂的关系，并且相互关联[2]。
而锅炉燃烧过程中的效率问题、安全问题一直是大众关注的重要方面。
1.2锅炉燃烧控制的发展历史对于锅炉燃烧的控制，已经经历了四个阶段[3~5](1）手动控制阶段因为20世纪60年代以前，电力电子技术和自动化技术还没有得到完全发展，技术尚不成熟，因此，这个时期工业人员的自动化意识不强，锅炉燃烧的控制方式一般多采用纯手动的方法。
这种控制方法，要求进行控制的操作工人依靠他们的经验决定送风量，引风量，给煤量的多少，然后利用手动的操作工具等操控锅炉，该方法控制的程度完全取决于操作工人的经验。
因此，要求操作工人必须具有非常丰富的经验，这样无疑大大提高了操作工人的劳动强度，由十人的主观意识，所以事故率非常大，同时，也不能保证锅炉高效稳定的运行。
（2）仪器继电器控制阶段随着科技的不断进步，自动化技术以及电力电子技术快速提高，国内外以继电器为基础的自动化仪表工业锅炉控制系统也得到发展，并且广泛应用于实际生产过程。
在上个世纪60年代前期，我国锅炉的控制系统开始得到迅速发展;到了60年代的中后期，我国引进了国外全自动的燃油锅炉的控制系统；到了上个世纪的70年代末，我国逐渐自主研发了一些工业锅炉的自动化仪器，同时，在工业锅炉的控制系统方面也在逐步推广应用自动化技术。
在仪表继电器控制阶段，锅炉的热效率得到了提高，并且大幅度的降低了锅炉的事故率。
基于单片机的温度控制系统的研究毕业设计
东华理工大学毕业设计题目：基于单片机的温度控制系统的研究英文题目：Design of Temperature Control SystemBased on SCM作者： XXXXXXX摘要单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，把单片机应用于温度控制中，采用单片机做主控单元，无触点控制，可完成对温度的采集和控制的要求。
所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。
本文主要介绍单片机在热处理炉温度控制中的应用，对温度控制模块的组成及主要所选器件进行了详细的介绍。
并根据具体的要求本文编写了适合本设计的软件程序。
温度控制在热处理工艺过程中,是一个非常重要的环节。
控制精度直接影响着产品质量的好坏。
本文研究的电炉是一种具有纯滞后的大惯性系统，传统的加热炉控制系统大多建立在一定的模型基础上，难以保证加热工艺要求。
因此本文将模糊控制算法引入传统的加热炉控制系统构成智能模糊控制系统。
关键词：单片机；热处理温度控制；模糊 PID。
AbstractThe single slice of microcomputers emerges with development of very large scale integration technology, because it has small , the function is strong , high characteristic of cost performance, applies the one-chip computer to temperature control, adopt the one-chip computer to do the top management unit, control contactlessly , can finish the requisition for collection and control of temperature . So apply to such a great deal of fields as electronic instrument , household appliances , energy-conservation fitting , the robot , industrial control ,etc. extensively, make the products miniaturized , intelligented , has already improved the function and quality of the products, have lower costs again, has simplified and designed. This text introduces the application of the one-chip computer in the temperature control of heat-treatment furnace mainly, composition and selecting to introduce the detailed one with device mainly of the temperature control module . And has written the suitable software procedure originally designed according to the concrete demand this text.Temperature in heat treatment craft is very important. Control precision effect directly the quality of the product. The electric stove is a kind pure great inertia system, and the traditional heat control system is based on some certain model, so is hard to satisfy the technological requirement.This paper will adopt fuzzy control algorithm to build a intelligent fuzzy control system.Keyword：SCM；Temperature control；Fuzzy PID.目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 控制器发展现状 (1)1.2.1 PID 控制器的发展现状 (1)1.2.2 模糊 PID 控制 (2)1.2.3 模糊自整定 PID 控制 (2)1.3 电炉采用模糊自整定 PID 控制的可行性 (3)第2章方案简介 (4)2.1 课题背景与意义 (4)2.2 系统方案概述 (5)2.3 系统设计方案 (6)第3章系统硬件和电路设计 (7)3.1引言 (7)3.2 系统的总体结构 (7)3.3 温度检测电路 (8)3.3.1 温度传感器 (8)3.3.2 测量放大器的组成 (8)3.3.3 热电偶冷端温度补偿方法 (9)3.4 多路开关的选择 (9)3.5 A/D转换器的选择及连接 (10)3.6 单片机系统的扩展 (11)3.6.1 系统扩展概述 (11)3.6.2 常用扩展器件简介 (12)3.7 存储器的扩展 (13)3.7.1 程序存储器的扩展 (13)3.7.1.1只读存储器简介 (13)3.7.1.2 EPROM2764简介 (13)3.7.2 数据存储器的扩展 (15)3.7.2.1数据存储器概述 (15)3.7.2.2静态RAM6264简介 (15)3.7.2.3数据存储器扩展举例 (15)3.8 单片机I/O口的扩展（8155扩展芯片） (16)3.8.1 8155的结构和引脚 (16)3.8.2 8155的控制字的及其工作方式 (17)3.8.3 8155与8031的连接 (18)3.9 看门狗、报警、复位和时钟电路的设计 (19)3.9.1看门狗电路的设计 (19)3.9.2报警电路的设计 (20)3.9.3复位电路的设计 (20)3.9.4 时钟电路的设计 (21)3.10 键盘与显示电路的设计 (22)3.10.1 LED数码显示器的接口电路 (22)3.10.2键盘接口电路 (23)3.11 DAC7521数模转换接口 (24)3.12 隔离放大器的设计 (25)3.13 可控硅调功控温 (26)3.13.1过零触发调功器的组成 (25)3.13.2主要电路介绍 (27)3.14 单片机开关稳压电源设计 (28)第4章系统软件设计 (30)4.1 主要程序的框图 (30)4.1.1主程序框图 (30)4.1.2显示子程序 (31)4.1.3键盘中断服务子程序 (32)4.1.4恒温及升温测控子程序 (33)4.1.5降温测控子程序 (34)4.2 模糊自整定 PID 控制算法 (35)参考文献 (38)设计总结 (38)致谢 (40)附录 (41)第1章 绪论1.1 引言工业生产中使用的热处理设备种类繁多，如窖炉、鼓风炉、烘炉、退火炉、锅炉等。
基于单片机的温度控制系统设计(2011毕业设计)
基于单片机的温度控制系统设计摘要随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。
采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。
本设计采用无ROM的8031作为主控制芯片。
8031的接口电路有8155、2764。
8155用于键盘/LED显示器接口，2764可作为8031的外部ROM存储器。
其中温度控制电路是通过可控硅调功器实现的。
双向可控硅管和加热丝串联接在交流220V，50HZ交流试点回路，在给定周期内，8031只要改变可控硅管的接通时间便可改变加热丝功率，以达到调节温度的目的。
关键字：温度控制；接口电路；可控硅DESIGN OF TEMPERATURE CONTROL SYSTEM BASEDON SCMABSTRACTAlong with national economy development, the people need to each heating furnace、the heat-treatment furnace、in the reactor and theboiler the temperature carry on the monitor and the control. Not only uses the monolithic integrated circuit to come to them to control has the control to be convenient, simple and flexibility big and so on merits, moreover may enhance large scale is accused the temperature technical specification, thus can big enhance the product the quality and quantity.This design uses non-ROM 8031 to take the master control chip. 8031 connection electric circuits have 8155、2764.8155 uses in the keyboard /LED monitor connection, 2764 may take 8031 exterior ROM memories,one temperature-control circuit is adjusts the merit realization through the silicon-controlled rectifier. The bidirectional silicon-controlled rectifier tube and the heater series connection in exchange 220V,50HZ exchange city electricity return route, in assigns in the cycle, 8031 so long as the change silicon-controlled rectifier tube puts through the time then to be possible to change the heater power, achieves the attemperation the goal.Key words:Temperature control；Connection electric circuit；Silicon-controlled rectifier目录绪论 (4)第一章单片机温度控制系统方案简介 (2)第二章单片机 (2)2.1 单片机内部模块 (2)2.1.1 MCS-51单片机内部结构 (3)2.1.2 MCS-51输入/输出端口的结构与功能 (3)2.1.3 MCS—51单片机的引脚及其功能 (4)2.1.4 8031系统扩展设计 (5)2.2 单片机外总线结构 (5)2.3 芯片的扩展设计 (5)2.4 单片机温控模块 (7)第三章系统硬件设计 (9)3.1 系统总体设计 (9)3.2 8155接口电路 (9)3.3 A/D转换电路 (11)3.4 可控硅控制电路 (11)第四章系统软件设计 (13)4.1 主程序流程图 (13)4.2 T0中断服务程序 (14)4.3 采样子程序 (18)4.4 数字滤波程序 (19)总结 (25)参考文献 (25)致谢绪论温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
锅炉过热蒸汽温度控制系统设计研究毕业设计开题报告
重点解决的问题
主要内容：
1、建立被控对象数学模型。
2、基于单片机设计总体方案，进行PID控制规律的选用与数字化。
3、硬件设计，包括单片机输入信号接口电路、外围电路等。
4、软件设计，包括初始化及主程序、控制程序、A/D和D/A转换程序及其他处理程序。
5利用PROTUES仿真。
重点解决的问题：
锅炉是我国工业生产和生活上应用面最广、数量最多的热力设备，是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备，其产物蒸汽不但可以作为蒸馏、干燥、反应、加热等过程的热源，而且还可以作为驱动设备的动力源。
过热蒸汽温度控制是锅炉控制系统不可缺少的重要组成部分，其性能和可靠性已成为保证锅炉安全性和经济性的重要因素。由于锅炉往往负荷变化大，起停频繁，依靠人工操作很难保证其安全、稳定地在经济工况下长期运行。温度过高，会使蒸汽带水过多，汽水分离差，使后续的过热器管壁结垢，影响了生产安全；温度过低又将破坏部分水冷壁的水循环不能满足工艺要求，严重时会发生锅炉爆炸，从而造成重大事故。因此，工业过程对锅炉控制系统都有很高的要求，在锅炉运行中，保证过热蒸汽的温度在正常的范围内具有非常重要的意义。
完成论文的初稿；
修改、完善毕业设计并送指导老师审阅；
完成论文的PPT文件，准备毕业答辩。
指
导
教
师
意
见
***同学查阅了大量与课题相关的文献资料，对设计意图和课题意义清
楚明确，设计了初步的研究方案，预见了难点和关键问题，并拟定了工作计划，
为开题做了充分准备。目前已达到开题要求，同意开题。
指导教师签名：
年 月 日
1、了解锅炉过热蒸汽的工艺过程，对被控对象进行分析，设计控制方案。
《基于PLC控制的加热炉温度串级控制系统设计开题报告2000字》
4．主要研究内容，关键问题的解决思路
本设计以PLC及MCGS组态软件为依托，来实现该系统的取样及分析。不仅克服了以前加热炉温度控制系统复杂、控制不连续的问题，而且实现了以计算机为辅助工具，对该系统进行精确的定量分析，并可通过远程监控来实现原系统不好操作的弱点。本设计利用了PLC的特点，对按钮、开关等输入/输出量进行控制，实现了系统在PLC控制作用下的自动化。以加热炉为被控对象，以加热炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成加热炉温度串级控制系统；采用PID算法，运用PLC梯形图编程语言进行编程，实现加热炉温度的自动控制。
[4]宋乐鹏.基于PLC控制的加热炉温度控制系统[J]，可编程控制器与工厂自动化，2007(05):78-128，
[5]唐凤姣.基于PLC控制的加热炉温度控制系统研究[J]，中国高新技术企业，2013(33):59-348，
[6]贾华,刘香.基于PLC的加热炉温度控制系统的研究[J]，包头职业技术学院学报，2017(01):79-67.
[13]何通，基于PLC的电锅炉温度串级控制系统设计[D]，西安科技大学,2016(12):56-69
[14]PAN Gang~ LI Yi-ke~ Yun Xue-feng~ LUXiu-zhen~ REN Fu-hu~ (School of Energy and Environment, Baotou, Baotou, et al，Expert Control of Thermal Process in Reheating Furnace Based on PLC[J]，Industrial Heating, 2009(12):126-32.
[15]Luo J，Furnace Temperature Cascade Control System Design Based on PID Algorithm[J]，Computer Measurement & Control, 2012(12):3243-3245.
基于单片机的智能温度控制系统毕业设计
基于单片机的智能温度控制系统毕业设计1 绪论在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
其中，温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。
因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。
1.1 温度控制器的发展状况温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和日常生活中经常测量的物理量，也是人类研究最早测量方法最多的物理量之一。
因而温度检测仪应用领域之广，使用数量之多，一直高居各类测量仪之首。
近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段：传统的分立式温度传感器（含敏感元件）；模拟集成温度传感器/控制器；智能温度传感器（即数字温度传感器）。
a) 分立式温度传感器传统的热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度传感器，均属于分立式温度传感器，传感器本身就是一个完整的、独立的感温元件。
此类传感器通常要配温度变送器，以获得标准的模拟量（电压或电流）输出信号。
b) 模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成传感器。
可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC，它属于一种简单的集成温度传感器，适合远距离测量、控温，不需要进行非线性校准，典型产品有AD590、AD592等。
c) 模拟集成温度控制器模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。
d) 智能温度传感器智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的。
智能温度传感器是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶，它也是集成温度传感器领域中最具活力和发展前途的一种新产品。
目前，国际上许多著名的集成电路生产厂已经开发出上百种智能温度传感器产品。
(完整版)基于单片机的毕业论文设计
（完整版）基于单片机的毕业论文设计标题：基于单片机的室内温湿度监测与控制系统摘要：本论文设计了一种基于单片机的室内温湿度监测与控制系统。
该系统通过温湿度传感器实时感知室内的温湿度信息，并由单片机进行数据处理和控制。
用户可以通过LCD显示屏和按键进行界面交互和参数设置。
系统可以实时显示室内的温湿度信息，并根据设定的温湿度范围进行自动调节。
实验结果表明，该系统具有良好的稳定性和准确性，能够满足室内温湿度的要求。
关键词：单片机，温湿度传感器，LCD显示屏，温湿度监测与控制1.引言室内温湿度是人们日常生活中非常重要的参数，直接影响室内舒适度和健康。
然而，室内温湿度的监测和控制通常需要人工干预，效率较低，无法实时调节。
本论文旨在设计一种基于单片机的室内温湿度监测与控制系统，以便实现室内温湿度的自动化管理。
2.系统设计本系统主要由温湿度传感器、单片机、LCD显示屏和按键组成。
温湿度传感器负责实时感知室内的温湿度信息，并将数据传输给单片机。
单片机进行数据处理和判断，可以根据设定的温湿度范围进行自动调节。
用户可以通过LCD显示屏和按键进行界面交互和参数设置。
3.硬件设计温湿度传感器采用XX型号传感器，通过串口将温湿度数据传输给单片机。
单片机选择XX型号，具备较强的数据处理能力和通信功能。
LCD显示屏选用XX型号，可实现温湿度信息的实时显示和参数设置。
按键采用XX型号，用于用户与系统的交互。
4.软件设计系统的软件设计主要包括温湿度数据处理、控制算法实现和界面设计。
温湿度数据处理部分主要负责接收温湿度传感器的数据，进行数据校正和滤波处理，以确保数据的准确性和稳定性。
控制算法实现部分根据设定的温湿度范围，计算出相应的控制信号，控制系统的终端设备进行温湿度的调节。
界面设计部分主要负责实现与用户的交互，包括温湿度信息的显示和参数设置等功能。
5.实验结果与分析对系统进行了多次实验，结果表明系统具有良好的稳定性和准确性，能够满足室内温湿度的要求。
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1 绪论本文详细介绍了一款基于单片机的锅炉监控系统，该系统能根据锅炉现场检测出各个状态，如实现温度、压力、水位、液位等的监控，具有数码管显示、报警的功能。
能够快速、稳定、安全、可靠地对工业锅炉进行智能化监控。
1.1 背景资料及研究意义当今，环境与发展已成为人类社会面临的两大课题，而这些问题的解决无一不与能源密切相关。
我国的锅炉目前以煤为主要燃料，耗煤量接近全国煤产量的三分之一。
同时，锅炉燃用的主要是中、低质煤，工业污染十分严重；而且锅炉形式比较陈旧，生产效率和自动化程度低，这又进一步加重了环境污染的程度。
因此，调整能源消费结构，逐步提高使用液体燃料和气体燃料的比例是加强环境保护、实施可持续发展战略的措施之一。
其中油、气燃料作为优质、高效、环保型清洁能源有着广阔的应用前景。
由于历史条件的原因，我国的锅炉生产自动化程度长期以来一直都较发达国家落后许多。
目前运行的各行业的锅炉有50多万台，其中相当一部分还在使用常规仪表进行控制，有的甚至还处在人工加常规仪表的半自动控制状态。
这样不仅难以做到平稳操作，安全生产也没有确定的保证，人工的劳动强度大，生产条件差。
工业锅炉是工业生产和生活上应用广泛的热能动力设备，锅炉汽包水位的平衡是保证锅炉安全生产运行的必要条件，也是锅炉正常生产运行的重要指标之一。
水位过高会影响汽水分离产生蒸汽带液现象影响汽水分离装置的正常工作，导致锅炉出口蒸汽带水和含盐量过大，使过热器受热面结垢甚至破坏，影响机组的正常运行和经济性指标。
若汽包水位过低，会使锅炉水循环工况破坏，导致水冷壁供水不足而烧坏，可能造成重大锅炉事故。
工业锅炉汽包水位控制的任务是监测锅炉的蒸发量并及时报警，使汽包水位维持在工艺允许的范围内。
所以这就要求我们对锅炉的温度、流量、水位、压力等参数实行实时的监控，以便于工作人员更好地对锅炉进行控制，以免事故的发生。
1.2 锅炉控制系统的一般结构与工作原理锅炉是一种承受一定工作压力的能量转换设备.其作用就是有效地把燃料中的化学能转换为热能，或再通过相应设备将热能转化为其它生产和生活所需的能量形式，长期以来在生产和居民生活中都起很重要的作用。
锅炉是工业过程中不可缺少的动力设备，锅炉的任务是根据外界负荷的变化，输送一定质量(汽压、汽温)和相应数量的蒸汽。
它所产生的蒸汽不仅能够为蒸馏、化学反应、干燥等过程提供热源，而且还可以作为风机、压缩机、泵类驱动透平的动力源。
锅炉是由“锅”和“炉”两部分组成的。
“锅”就是锅炉的汽水系统，如图1-1所示。
由省煤器3、汽包4、下降管8、过热器5、上升管7、给水调节阀2、给水母管1及蒸汽母管6等组成。
锅炉的给水用给水泵打入省煤器，在省煤器中，水吸收烟气的热量，使温度升高到本身压力下的沸点，成为饱和水然后引入汽包。
汽包中的水经下降管进入锅炉底部的下联箱，又经炉膛四周的水冷壁进入上联箱，随即又回入汽包。
水在水冷壁管中吸收炉内火焰直接辐射的热，在温度不变的情况下，一部分蒸发成蒸汽，成为汽水混合物。
汽水混合物在汽包中分离成水和汽，水和给水一起再进入下降管参加循环，汽则由汽包顶部的管子引往过热器，蒸汽在过热器中吸热、升温达到规定温度，成为合格蒸汽送入蒸汽母管。
61图1-1锅炉的汽水系统“炉”就是锅炉的燃烧系统，由炉膜、烟道、喷燃器、空气预热器等组成。
锅炉燃料燃烧所需的空气由送风机送入，通过空气预热器，在空气预热器中吸收烟气热量，成为热空气后，与燃料按一定的比例进入炉膛燃烧，生成的热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽。
然后经过过热器，形成一定的过热蒸汽，汇集到蒸汽母管。
具有一定压力的过热蒸汽，经过负荷设备调节阀供负荷设备使用。
与此同时，燃烧过程中产生的烟气，其中含有大量余热，除了将饱和蒸汽变成过热蒸汽外，还预热锅炉给水和空气，最后经烟囱排入大气。
1.3 系统简介单片机是在一块芯片上集成了一台微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。
单片机自问世以来，性能不断提高和完善，体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。
工业控制系统的工作环境恶劣，干扰强。
故要求控制系统的工作稳定、抗干扰能力强。
单片机能满足这些要求，因此单片机在控制领域得到了广泛的应用。
使用单片机控制锅炉是很好的选择。
为了实现对锅炉的温度、压力、水位、流量的实时监控，本文介绍了一种以AT89C52单片机为核心的控制模块，ADC0809模数转换器，并结合数码管、报警电路为一体的锅炉监控系统。
ADC0809连接四个传感器，从传感器中采集模拟信号，然后经过模数转换，把模拟信号转变为电信号，再连接到单片机，以实现信号的处理。
单片机连接到显示电路，报警电路，分别对系统温度、压力、流量和水位的信息给予实时的显示及报警。
2．开发环境简介2.1 Altium designer 6.9 简介电路设计自动化EDA（Electronic Design Automation）指的就是将电路设计中各种工作交由计算机来协助完成。
如电路原理图（Schematic）的绘制、印刷电路板（PCB）文件的制作、执行电路仿真（Simulation）等设计工作。
随着电子科技的蓬勃发展，新型元器件层出不穷，电子线路变得越来越复杂，电路的设计工作已经无法单纯依靠手工来完成，电子线路计算机辅助设计已经成为必然趋势，越来越多的设计人员使用快捷、高效的CAD 设计软件来进行辅助电路原理图、印制电路板图的设计，打印各种报表。
Altium Designer 6.9 是原Protel 软件开发商Altium 公司于2006 年推出的一体化的电子产品开发系统，主要运行在Windows XP 操作系统。
这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB 绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。
Altium Designer 6.9 除了全面继承包括Protel 99SE、Protel DXP 在内的先前一系列版本的功能和优点外，还增加了许多改进和很多高端功能。
该平台拓宽了板级设计的传统界面，全面集成了FPGA 设计功能和SOPC 设计实现功能，从而允许工程设计人员能将系统设计中的FPGA 与PCB 设计及嵌入式设计集成在一起。
2.2 Altium designer 6.9 五大模块简介：1.系统菜单：位于Altium Designer 6.9界面的上方左侧，启动Altium designer 6.9后，系统显示“DXP”、“File”、“View”、“Project”、“Window”和“Help”基本操作菜单项，用户使用这些菜单项内的命令选项可以设置Altium Designer 6.9 中的系统参数，新建各类项目文件，启动对应的设计模块。
当设计模块被启动后，主菜单将会自动更新，以匹配设计模块。
2.浏览器工具栏：浏览器工具栏位于Altium Designer 6.9 界面的上方右侧，由浏览器地址编辑框、后退快捷按钮、前进快捷按钮、回主页快捷按钮和个人喜好快捷按钮组成。
其中，浏览器地址编辑框用于显示当前工作区文件的地址；单击后退或前进快捷按钮可以根据浏览的次序后退或前进，且通过单击按钮右侧的下拉列表按钮，打开浏览次序列表，用户还可以选择重新打开用户在此之前或之后浏览的页面；单击回主页快捷按钮，将返回系统默认主页；单击个人喜好快捷按钮，可以将当前页面设置为个人喜好页面。
3.系统工具栏：系统工具栏位于系统菜单下方，由快捷工具按钮组成，单击此处按钮等同于选择相应菜单命令。
4.工作区：工作区位于Altium Designer 6.9 界面的中间，是用户编辑各种文档的区域。
在无编辑对象打开的情况下，工作区将自动显示为系统默认主页，主页内列出了常用的任务命令，单击即可快捷启动相应工具模块。
5.工作面板窗口：Protel DXP 为用户提供了大量的工作区面板窗口，如文件管理面板、项目管理面板、器件库面板等，分别位于Altium Designer6.9 界面的左右两侧和下部。
用户可以以用工作区面板右上部分的小按钮移动、修改或修剪面板，单击相应的面板标签还可以显示、隐藏或切换工作面板窗口。
2.3 使用Altium designer画原理图图2-1 AD原理图界面(1) 启动Altium Designer 6.9 原理图编辑器。
(2) 设置原理图图纸大小以及版面。
绘制原理图前，必须根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小，设置图纸的过程实际上是建立工作平面的过程，用户可以设置图纸方向、网格大小以及标题栏等。
(3) 在图纸上放置元件。
根据实际电路的需要，从元件库里取出所需的元件放置到工作平面上。
设计者可以根据元件之间的走线等关系，对元件在工作平面上的位置进行调整、修改，并对元件的编号、封装进行定义和设定，为下一步工作打好基础。
(4) 对所放置的元件进行布局布线。
该过程实际就是画图的过程。
设计者可利用Altium Designer 6.9 提供的各种工具、命令进行布线，将工作平面上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。
(5) 对布局布线后的元件进行调整。
在这一过程，设计者利用Altium Designer 6.9 的各种功能对所绘制的原理图作进一步的调整和修改，以保证原理图的美观和正确。
(6)电气检查。
布线完成后，还需要设置Project Options 来编辑当前项目，根据Altium Designer 6.9 提供的错误检查报告重新修改原理图。
(7) 保存文档和报表输出。
此阶段可利用报表工具生成各种报表，如网络表、元件清单，此时也可设置打印参数并进行打印，从而为生成印制电路板做好准备。
3．设计原理与芯片介绍3.1 设计原理3.1.1 单片机单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU来表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。
二十世纪七十年代单片机的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
计算机两大分支的产生大大促进了现代计算机技术的飞速发展。
通用计算机系统以发展海量高速数值计算为己任，不必兼顾控制功能，其数据总线宽度不断更新，迅速从8位、16位过渡到32位、64位，不断完善其通用操作系统，突出发展海量高速数值计算能力，并在数据处理、模拟仿真、人工智能图像处理、多媒体、网络通信中得到了广泛的应用；单片机则以面向对象的实时控制为己任，目前仍以8位机为主流，不断增强控制能力，降低成本，减小体积，改善开发环境，以空前的速度迅速而广泛地取代经典电子系统。