DOC《...硬件电蓐夼鳍、软件程序分析。北方冬季分散取暖的热水锅...》

摘要夼鳍了用803l单片机构成的小型热水捐炉温度控制的最小系统.

阐逮了数学模型的建立、硬件电蓐夼鳍、软件程序分析.北方冬季分散取暖的热水锅炉通常采用人工定时烧水供热的方法,缺点是耗煤量大、居室温度变化大、费人力.本文提出一种用单片机控制热水锅炉供热的系统装置.供腰系统的救学横型 对于供暖系统,环境温度反映了需热量,供水温度反映了供热量,对供暖系统的要求为:环境温度低时.供水温度高,而环境温度高时,供水温度低.根据实践经验,建立描述反映供暖系统的数学模型如下式: 式中, 、 分别为供水上、下限温度,rh为环境温度.上式说明:环境温度低于l6 时,每降低i℃,供水温度上、下限升高i℃;

环境温度低于一l0℃ 时,供水上限温度为95℃ , 下限温度为75℃ .在开机状态时,当供水温度达到 时即停机.在停机状态时,当供水温度下降至rT_即开机.当环境温高于l6 时停机.供水温度始终在T 与 _之间变化.

二、硬件电路 用8031单片机构成的热水锅炉温度控制电路如图i所示. 此电路采用MC~51系列的8031单片机控制,由于803I内部无ROM,所以选用了一片4K字节的EPROM2732作为扩展程序存储器,2732的12根地址线占用8031的整个 口和 口的低4位.由于R 口是地址/数据复用线,当作地址线时,需要加一十地址锁存器74L~73锁存地址信号.ALE信号接人7412~373的锁存控制端(G端).对环境温度和供水温度的检测,选用AD590半导体温度传感器做温度检测元件,分别由环境温度一电压变换电路和供水温度一电 压变换电路来完成.由于一6V、+6V、R

1、

112、R

3、R

4、WI W

2、W

3、

1、Ic

2、DI、I)

2、D

3、I)4构成环境温度一电压变换电路.其中WI、W

2、W3用于电路调整,调整方法在环境温度为一10℃时,调WI使U =0V,在环境温度为l5℃ 时,调W2使un.=5V.W

3、D

3、I)4构成输出限幅电路,在最大输出时,调W3使=5V.同样,由一6V、+6V、R

5、R

6、R7R

8、W

4、W

5、W

6、1C

3、IC

4、D

5、D

6、I)

7、D8构成供永温度一电压变换电路.当供水温度为45℃时,调W4使u =OV,当供水温度为95℃ 时,调W5使um=5V.W6的调整与W3相同.硬件电路选用A1)C0809对Un.和Um实现MD转换,1NO做的输入通道,珊l做 输入通道.通道选择线ADDA、ADDB接、A ,ADDC接地.AI)C0809作为8031单片机的外部数据存储器与单片机相接,端口地址为7FFEH、7FFFlt.由RD及wR信号和端口地址 ,进行控毒I转换 MD转换结束信号EOC由8031的T1脚检测.控制电机启停的信号由Pl口送出,P'.控制引风电机,P1.控制排渣电机, 控制炉排电机和鼓风电机.P..、 、Pl 、信号依次延时15s送出来启动电机运转.由P.口送出的信号经同相驱动器

7407、光电耦台及90l3的功放,使继电器J动作,完对相应电机的控制.

三、软件设计夏程序分析 整十程序包括两十部分:主程序和内部中断服务程序.内中断由定时器 溢出产生.程序中使用的各寄存器的作用如 下:Ro:暂存A的内容. R1 存放由ADC0809转换的环温. R2:存放由ADC0809转换的水温. ll3:存放由R1内容查水温下限表得对应下限水温. R4:存放由R1内容查水温上限表得对应上限水温. R5:存放定时器t 初始常数的低8位. R6:存和定时器t 初始常数的高8位. R7:当(R7)=00H,置(P¨ =

0 (启动排渣电机). 当(R7)=FFH,置(P¨ =?0 (启动炉排电机和鼓风电机),初始状态(aT)=00H. 图2 主程序流程盈 PSW ,是用户标志位,在此用作标志锅炉电机的启、停状态.由软件置.o 时,表示电机处于停转状态;

置1"耐,表示电机处于运转状态,从而控毒I程序的流向i初始状态P . ,置o.主程序流程围见盈2.主程序启动后,进入初始化程序,在初始化中主要完成各控毒I寄存器控制字的确定,参数的传进等必要的初始准备工作.启动AI)C0809采集环温.进Rl保存,再次启动^D(瑚09采集永温,送R2保存.首先判断环温是否高于l6℃ ,即(R1)=FFH? 决定是否停机.若(R1) FFH,由Psw ,决定程序的流向.(Psw,)="0 ,由Rl内容查水温下限表.进ll3保存.当R3(112继 续采集永温和环温;

当ll3≥ R2,P..置' (启动引风电机),启动定时器t,PSW 置"1 .(PsW,)=?1, 由Rl内容查水温上限表,进R4保存,当附(112继续采集水温和环温;

当R4≤ 112,P. 口置啪 (电机停止运转),Psw,置0 . 图3 内中断程序流程盈 维普资讯 http://www.cqvip.com