1、 X X 大 学 微 处 理 器 原 理 与 接 口 课 程 设 计 年 月 日 设计题目： 单片机的锅炉报警系统 学 院： 电子工程学院 年 级： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 目录目录 1 绪论绪论1 1.1 背景资料.1 1.2锅炉系统的一般结构及工作原理1 1.3 系统简介.2 2 设计原理及论证设计原理及论证3 2.1 设计原理.3 2.2 方案论证.3 3 系统硬件设计系统硬件设计4 3.1 单片机最小系统.4 3.2A/D 转换电路.5 3.3 热敏电阻电路.5 3.4 显示电路.6 3.5 报警电路.8 4 软件设计软件设计8 4.1 主程序流程图设计.8 4.2A
2、D 转换及 LED 显示流程图9 5 相关程序相关程序10 6 结论结论13 参考文献参考文献.14 1 1.绪论绪论 1.1 背景资料背景资料 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
3、景。 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。 工业锅炉现在仍然是工业生产和生活上应用广泛的热能动力设备，如果能顺 应发展将其智能化，不仅能节省人力物力，还能有效的防止事故的发生。 1.21.2 锅炉系统的一般结构及工作原理锅炉系统的一般结构及工作原理 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
4、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
5、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 2 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。 燃燃 烧烧 室室 燃料燃料 空气空气 1 2 3 4 5 6 8 7 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
6、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 系统简介系统简介 单片机是现当今非常实用的操控系统，很多的智能化控制都可以用其实现。 单片机由 CPU、存储器、输入、输出等部件组成，相当于一台微型计算机。随着 技术的进步它的性能不断提高和完善， 具有体积小、 速度快、 功耗低、 工作稳定、 抗干扰能力强的特点。 为了实现对锅炉的温度监测和报警本文介绍了一种以单片机 i80c31 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。将热敏电阻传感器采集到的模拟量传给 ADC0809 进行模数转换，再传给单 3 片机进行控制，实现温度显示和报警。 2.2.设计原理及论证设计原理及论证
