(论文 页数:63 字数:24114带程序)摘要:在对当前采暖需求情况广泛调查的基础上，结合工程实际需要，针对小型家用燃气
锅炉的特点，研制开发了基于MCS-51单片机的小型家用燃气锅炉智能控制器，旨在改变城镇居民使用燃煤锅炉集中采暖时所遇到的室内温度不易控制、无法实现智能控制等的不便，减少因燃煤而产生的大气污染，提高天然气的使用率，改进家庭采暖的控制方式，提高采暖的经济性，改善人们的生活设施。
利用Protel99SE电路设计软件，对智能控制器的电源板、信号调理板、人机交互接口(按键面板、显示面板)以及控制器的核心—控制器主板进行了研制。电源采用三端集成稳压器W7800 (W7900)系列元件;利用Intel8031作为控制器的核心器件;利用集成温度传感器AD590测量室内温度和锅炉水温;A/D转换器使用ADC0809芯片;扩展了8K程序存储器和并行输入、输出接口8155芯片。
在硬件电路及控制算法的基础上，利用汇编语言，研制开发了小型家用燃气锅炉控制器的控制软件。控制软件主要包括控制系统监控主程序、监控处理子程序、控制算法子程序、时钟子程序、中断服务子程序等。通过对硬件电路及系统软件进行分析，提出了提高小型家用燃气锅炉单片机控制系统可靠性和抗干扰能力的主要软、硬件措施。


关键词:燃气锅炉,单片机,控制器

Design of the Single-Chip Microcomputer Control System
For The Min or Gas -Fired Boiler
Abstract
According to the market demand and the characteristics of domestic cheating, this Paper develops a single-chip microcomputer intelligence controller for the minor gas-fired boiler which is domestic heating equipment on the basis of investigation of heating demand widely. The research goals are to change the inconvenience of temperature control bring by using coal fired boiler for centralized heating, to reduce air pollution, to improve the control quomodo of domestic heating, to increase economics of heating, to ameliorate living service facilities of people.
The software called Protel99SE for circuited signed is used to develop the hardware of the controller. The hardware includes the power supply Printed Circuit Board, the signal modulation board, the interface board of human & machine(key board, display board),and the main control board which is the core of this controller. The three-pin integrated-circuit voltage regulator W7800 (7900) series component is used for the power supply. The Intel 8031 chip is the core chip of the controller. The integrated temperature sensor AD590 is used to measure room temperature and water temperature in boiler. The chip ADC0809 is used to carry out AID conversion. In the control system, 8K ROM and 1/O interface the chip 8155 are expanded。
On the basis of these hard ware and control arithmetic, using assemble language ,the paper develops the software of the controller for the minor gas-fired boiler for domestic heating. This software includes control system monitor program, monitoring and managing control arithmetic subprogram, clock subprogram, service subprogram for interrupt etc. Analyzing both hardware circuit and software of control system, the main measures have been presented to improve the dependability and the anti-jamming ability at both hardware and software .

Key Words: Gas-Fired Boiler; Single-Chip Microcomputer; controller

目录

摘要 1
Abstract 2
前言 5
1.概述 6
1．1系统的工作原理 6
2．系统设计方案论证确定 7
2．1单片机型号的方案确定 7
2．1．1关于单片机 7
2．1．2 MCS－51系列单片机基本型号 7
2．1．3选用单片机型号方案最终确定： 8
2．2温度传感器部分 10
2．2．1 温度传感器选用方案的论证确定 10
2．3键盘输入部分 12
2．3．1键盘输入选用方案的论证确定 12
2．4数字显示部分 12
2．4．1数字显示方式方案的论证确定 12
2．5 A/D转换部分 14
2．5．1A/D转换器件的选定方案的确定 14
2．6最后系统总体方案的确定 16
3.系统硬件部分各电路单元的设计 17
3．1 系统程序存储器的扩展电路 17
3．2系统信号采集电路 18
3．3 A/D转换器件与8031的接口电路 19
3．4并行I/O口扩展电路 20
3．5键盘输入电路 21
3．6显示接口电路 22
3．7 系统控制电路与单片机的接口 24
3．8系统电源的设计 26
3．9 单片机复位电路 27
3．10 控制面板的电路 28
3．10．1面板控制键盘功能介绍 28
3．10．2 发光二极管和单片机接口连接电路 29
3．11硬件电路抗干扰的设计 29
3．11．1引起单片机控制系统出错的外在原因 29
3．11．2电路抗干扰设计 30
4．系统的软件设计 31
4．1所设计的控制系统在软件设计方面有如下特点 31
4．2软件设计思想 31
4．3各功能模块的设计 32
4．3．1 系统监控程序设计 32
4．3．2时钟程序设计 35
4．3．3 采样程序设计 37
4．3．4键盘程序设计 39
4．3．5控制程序设计 41
4.4系统的软件抗干扰设计 44
4．4．1数据采集误差的软件抗干扰设计 44
4．4．2输出通道中软件抗干扰设计 45
4．4．3程序“跑飞”的软件抗干扰设计 45
5．结论 47
致谢 错误！未定义书签。
附录A: 50
附录B 63

1.概述
1．1系统的工作原理
锅炉系统的工作原理如下图所示。加热后的水由循环水泵强制进入散热器，经散热器冷却后，再由管道流回锅炉。因此散热器部分可看作锅炉系统的负载，循环水泵前的供水口出的是热水，经循环后流回锅炉的是己冷却的水。由于水泵所产生的作用力可以很大，因此供暖范围可以扩大到不止一户使用。同时系统还可以为用户提供热水，水量损失后由补水口自动加入。温度传感器的输出信号经调理电路处理后作为单片机系统的输入信号。本系统要采样2个回路的温度:供水温度和室内温度。
控制系统的控制信号通过固态继电器控制燃烧器内进气量，由三个进气阀实现控制。燃烧的作用是:固态继电器接通燃烧器电源后，燃烧器通过其内部的光电检测管检测锅炉内有无火光，若有火光则表示点火成功，不需启动点火变压器，否则启动点火变压器进行点火，同时电磁阀打开进气，这时光电管检测到火焰，关闭点火变压器，系统点火成功。