鍋爐水溫自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

華中科技大學文華學院畢業(yè)設(shè)計（論文）PAGE華中科技大學文華學院畢業(yè)設(shè)計[論文]題目：鍋爐水溫自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名：日期：

學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：年月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學生在論文（設(shè)計）過程中的治學態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日PAGE36教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格評定成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名）年月日教學系意見：系主任：（簽名）年月日

目錄TOC\o"1-3"摘要 IIAbstract III前言 IV1控制系統(tǒng)介紹 11.1工業(yè)控制的發(fā)展概況 11.2智能控制系統(tǒng)簡介 21.2.1智能控制方法 21.2.2智能控制的特點 31.3本文的主要研究內(nèi)容 42系統(tǒng)總體設(shè)計方案 52.1系統(tǒng)框圖 52.2系統(tǒng)具體實現(xiàn)方案 52.3單片機控制系統(tǒng)的流程圖 53系統(tǒng)硬件設(shè)計 73.1單片機的配置 73.2溫度傳感器 73.3顯示部分 103.4變頻器 113.5A/D轉(zhuǎn)換器 124系統(tǒng)的編程與實現(xiàn) 134.1系統(tǒng)的總體原理圖 134.2溫度控制系統(tǒng) 144.3電源電路 144.4鍵盤電路 154.5驅(qū)動及顯示電路 164.5.1驅(qū)動電路 164.5.2顯示電路 164.6自動報警電路 16結(jié)束語 18參考文獻 19致謝 20附錄 21

鍋爐水溫自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計摘要本系統(tǒng)是基于單片機的水暖鍋爐控制，在設(shè)計中主要有水位檢測、溫度檢測、壓力檢測、按鍵控制、水溫控制、水位控制、循環(huán)控制、壓力控制、顯示部分、故障報警等幾部分組成來實現(xiàn)供暖控制。主要用水位傳感器檢測水位，用數(shù)字溫度傳感器來檢測水溫，用五個控制按鍵來實現(xiàn)按健控制，用三位LED顯示器來完成顯示部分，用變頻器來控制循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，用壓力傳感器檢測鍋爐內(nèi)部壓力。并且通過模數(shù)轉(zhuǎn)換把這些信號送入單片機中。把這些信號與單片機中內(nèi)部設(shè)定的值相比，以判斷單片機是否需要進行相應(yīng)的操作，即是否需要打開鼓風機，是否需要開啟補水泵，是否需要加快循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速等操作，從而實現(xiàn)單片機自動控制的目的。本設(shè)計用單片機控制易于實現(xiàn)鍋爐供暖、而且有造價低、程序易于調(diào)試、一部分出現(xiàn)故障不會影響其他部分的工作、維修方便、等優(yōu)點。本設(shè)計采用一塊單片機作為鍋爐水溫閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制核心，實現(xiàn)人工設(shè)定溫度，自動控制溫度，顯示水的實時溫度等功能。水溫測試方式采用數(shù)字溫度傳感器感知器皿中水的溫度，通過單片機與數(shù)字溫度傳感器通訊獲得實時溫度，并通過程序?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制。采用鍵盤掃描方式對目標溫度進行人工設(shè)定，并可以顯示水的實時溫度、給定溫度及溫度范圍。同時系統(tǒng)還通過繼電器電路控制加熱器件的導(dǎo)通與關(guān)閉，達到保持設(shè)定溫度基本不變的目的，并起到強弱點隔離作用，安全可靠。水溫控制算法通過程序?qū)o定溫度與實時溫度的判斷，實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。其精確度高，并設(shè)有一定的保護措施，當實時溫度不在設(shè)定的安全溫度范圍時系統(tǒng)將報警。關(guān)鍵詞：單片機；傳感器；溫度；自動檢測DesignofAuto-measuresystemforwatertemperatureoftheboilerAbstractThesystemicdesignbasescontrollerofCMSwaterheatingofaboiler,itmostlymakesupofmeasuringwaterlevel,measuringawatertemperature,controllingakeys-press,controllingawatertemperature,controllingwaterlevel,controllingcirculate,controllingpressure,showingapart,givinganalarmordertorealizeheatingcontroller,thedesignadoptsSingle-ChipMicrocomputertocontrolboilerheating.ItmostlyusesatemperaturesensorDS18B20tomeasurewatertemperature,useswaterlevelsensortomeasurewaterlevel,usesatransducertocontrolcyclepump’srotatespeed,usesfivekeys-presstocontrolkey-press,usesthreelight-emittingdiodesdisplaytofinishadisplayparts,usesatransducertocontrolrotatespeedofcyclepump,usesapresstransducertomeasurepressintheboiler.ItsendsthosesignalstoSCMthroughmodulus,andholdthosesignalstocomparewithenactmentintheSCMtojudgewhetherSCMneedtocarrythroughrelevantoperationnamely,whetheritneedstoopenafan,whetheritneedstoturnonawaterpump,whetheritneedstoquickenrotatespeedofacyclepumpandsoon.Consequently,itfinishesanaimofSCMauto-controller.ThedesignmakesuseoftheSCMtocontrolboilerwhichiseasytorealizeboilerheating,itischeaptomanufacture,itiseasytodebugitsprocedure.Whenapartisintrouble,itdoesnotinfectothersanditisconveniencetomend,itiswidelytousemanyofareas.KeyWords:Single-Chip;Microcomputer;Sensor;Temperature;Auto-measure.前言溫度是工業(yè)控制中主要的被控參數(shù)之一，特別是在冶金、化工、建材、食品、機械、石油等工業(yè)中，具有舉足重輕的作用。隨著電子技術(shù)和計算機的迅速發(fā)展，測控技術(shù)也日益發(fā)展和完善。對于不同場所、不同工藝、所需溫度高低范圍不同、精度不同，則采用的測溫元件、測溫方法、對數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制算法不同。對于不同的控制對象，有著不同的控制方式和模式。溫度系統(tǒng)慣性大、滯后現(xiàn)象嚴重，難以建立精確的數(shù)學模型，給控制過程帶來很大難題。本文以鍋爐水溫為研究對象，研究一套性能好，能耗低、結(jié)構(gòu)合理，調(diào)節(jié)精度高而且價格便宜的自動控溫裝置，對鍋爐內(nèi)的水溫進行自動控制，以保持一定的溫度。傳統(tǒng)的控制方式不能進行遠距離的集中控制，自動化程度低，調(diào)節(jié)精度差等缺點，且單靠人工操作已不能適應(yīng)，控制系統(tǒng)改造的必要性隨著科學技術(shù)的不斷進步,被控對象越來越復(fù)雜,人們對控制精度的要求不斷提高。由于被控對象和過程的非線性、時變性,多參數(shù)間的強耦合、隨機干擾等因素,使得建立被控對象的精確數(shù)學模型變得很困難。在這些復(fù)雜的系統(tǒng)面前,傳統(tǒng)的控制方法無法滿足控制精度,而且系統(tǒng)穩(wěn)定性差等缺點。使用單片機實現(xiàn)供暖鍋爐溫度控制，具有較高的實用價值和優(yōu)越性等特點。采用低功耗數(shù)字溫度傳感器進行溫度測控，可大大簡化設(shè)計方案，系統(tǒng)性能也更穩(wěn)定；采用光電測控水位，可有效保證水位的自動控制，保證水質(zhì)無污染，能更好地對鍋爐進行自動化控制；單片機不僅有體積小，安裝方便，功能較齊全等優(yōu)點，而且有很高的性價比，應(yīng)用前景廣，同時有助于發(fā)現(xiàn)可能存在的故障，通過微機實現(xiàn)燃燒與給水系統(tǒng)的自動控制與調(diào)節(jié)，將保證鍋爐正常供氣供暖，維持穩(wěn)定系統(tǒng)，保證安全經(jīng)濟運行。1控制系統(tǒng)介紹在工業(yè)生產(chǎn)過程中，控制對象各種各樣，溫度是生產(chǎn)過程和科學實驗中普遍而且重要的物理參數(shù)之一。在生產(chǎn)過程中，為了高效地進行生產(chǎn)，必須對它的主要參數(shù)，如溫度、壓力、流量等進行有效的控制。溫度控制在生產(chǎn)過程中占有相當大的比例，其關(guān)鍵在于測溫和控溫兩方面。溫度測量是溫度控制的基礎(chǔ)，技術(shù)己經(jīng)比較成熟。由于控制對象越來越復(fù)雜，在溫度控制方面，還存在著許多問題。如何更好地提高控制性能，滿足不同系統(tǒng)的控制要求，是目前科學研究領(lǐng)域的一個重要課題。溫度控制一般指對某一特定空間的溫度進行控制調(diào)節(jié)，使其達到工藝過程的要求。本文主要研究電鍋爐溫度控制的方法。電鍋爐是將電能轉(zhuǎn)換為熱能的能量轉(zhuǎn)換裝置。具有結(jié)構(gòu)簡單、無污染、自動化程度高等特點。與傳統(tǒng)的以煤和石化產(chǎn)品為燃料的鍋爐相比還具有基本投資少、占地面積小、操作方便、熱效率高、能量轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點。近年來，電鍋爐已成為供熱采暖的主要設(shè)備。鍋爐控制作為過程控制的一個典型，動態(tài)特性具有大慣性大延遲的特點，而且伴有非線性。目前國內(nèi)電熱鍋爐控制大都采用的是開關(guān)式控制，甚至是人工控制方法。采用這些控制方法的系統(tǒng)穩(wěn)定性不好，超調(diào)量大，同時對外界環(huán)境變化響應(yīng)慢，實時性差。另外，頻繁的開關(guān)切換對電網(wǎng)產(chǎn)生很大的沖擊，降低了系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，減少了鍋爐的使用年限。因此，研究一種最佳的電鍋爐控制方法，對提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性，穩(wěn)定性具有重要的意義。1.1工業(yè)控制的發(fā)展概況工業(yè)控制的形成和發(fā)展在理論上經(jīng)歷了三個階段：60年代末起到70年代為第一階段，即經(jīng)典控制理論階段，這期間既是經(jīng)典控制理論應(yīng)用發(fā)展的鼎盛時期，又是現(xiàn)代控制理論應(yīng)用和發(fā)展時期；70年代至90年代為第二階段，即現(xiàn)代控制理論階段；90年代至今為第三階段，即智能控制理論階段。第一階段：初級階段。它以經(jīng)典控制理論為主要控制方案，采用常規(guī)氣動、液動和電動儀表，對生產(chǎn)過程中的溫度、流量、壓力和水位進行控制，在諸多控制系統(tǒng)中，以單回路結(jié)構(gòu)、PID策略為主，同時針對不同的對象與要求，設(shè)計了一些專門的控制算法如達林頓算法、Smith預(yù)估器、根軌跡法等。這階段的主要任務(wù)是穩(wěn)定系統(tǒng)、實現(xiàn)定值控制。第二階段：發(fā)展階段。以現(xiàn)代控制理論為基礎(chǔ)，以微型計算機和高檔儀器為工具，對復(fù)雜現(xiàn)象進行控制。這階段的建模理論、在線辨識和實時控制已突破前期的形式，繼而涌現(xiàn)了大量的先進控制系統(tǒng)和高級控制策略，如克服對象時變和環(huán)境干擾等不確定影響的自適應(yīng)控制，消除因模型失配而產(chǎn)生不良影響的預(yù)測控制等。這階段的主要任務(wù)是克服干擾和模型變化，以滿足復(fù)雜的工藝要求，提高控制質(zhì)量。第三階段：高級階段。不論從歷史和現(xiàn)狀，還是從發(fā)展的必要性和可能性來看，控制方法主要朝著綜合化、智能化方向發(fā)展。尤其近些年來人工智能理論的迅速崛起為控制的智能化提供了一個騰飛的工具。智能控制理論中，專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制系統(tǒng)是最有潛力的三種方法。專家系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程、故障診斷和監(jiān)督控制以及檢測儀表有效性檢測等方面獲得成功應(yīng)用；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則可為復(fù)雜非線性過程的建模提供有效的方法，進而可用于過程軟測量和控制系統(tǒng)的設(shè)計上；模糊系統(tǒng)不僅有行之有效的模糊控制理論為基礎(chǔ)，而且能夠表達確定性和不確定性兩類經(jīng)驗，并提煉成為知識進而改善己有控制。應(yīng)用經(jīng)典控制理論的前提是：必須有一個高階微分方程式來描述系統(tǒng)的運動狀態(tài)的數(shù)學模型，是建立在頻率法的基礎(chǔ)上的。而現(xiàn)代控制理論主要用來解決多輸入多輸出和時變系統(tǒng)的問題，它的數(shù)學模型是用一個一階微分方程組（即狀態(tài)方程）或差分方程組來描述，是一種時域表示方法。這兩種方法在精確數(shù)學模型的自動控制系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大的作用，并取得了令人滿意的控制效果。無論是經(jīng)典控制理論還是現(xiàn)代控制理論，都是建立在系統(tǒng)的精確數(shù)學模型基礎(chǔ)之上的。但在實際系統(tǒng)中被控對象一般都具有大慣性、大滯后、時變性、關(guān)聯(lián)性、不確定性和非線性的特點，這里的關(guān)聯(lián)性不僅包含過程對象中各物理參數(shù)之間的交錯，而且包含被控量、操作量和干擾量之間的聯(lián)系；不確定性不單指結(jié)構(gòu)上的不確定性，而且還指參數(shù)的不確定性；非線性既有非本質(zhì)的非線性，又有本質(zhì)非線性。由于被控對象的這種復(fù)雜性，決定了控制的艱難性。傳統(tǒng)控制方法絕大多數(shù)是基于被控對象的數(shù)學模型，即按照建?？刂苾?yōu)化進行，建模的精確程度決定著控制質(zhì)量的高低，盡管目前的建模理論和方法已有長足的長進，但仍有許多過程和對象的機理不清楚，動態(tài)特性難以掌握，使我們不得不對被控對象進行簡化或近似，將一個理論上極為先進的控制策略應(yīng)用在這樣的模型上，控制效果自然會大打折扣，因此，用傳統(tǒng)的控制手段進一步提高控制對象的質(zhì)量遇到了極大的困難，傳統(tǒng)控制方法面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。1.2智能控制系統(tǒng)簡介1.2.1智能控制方法工業(yè)控制中存在著工業(yè)過程復(fù)雜、數(shù)學模型難以確定的系統(tǒng)，智能控制理論的產(chǎn)生正是針對被控對象、環(huán)境、控制目標或任務(wù)的復(fù)雜性提出的。1987年智能控制正式成為一門獨立的學科，它是人工智能、運籌學和自動控制理論等多學科相結(jié)合的交叉學科。它與傳統(tǒng)控制的主要區(qū)別在于可以解決非線性模型化系統(tǒng)的控制問題。目前，根據(jù)智能控制發(fā)展的不同歷史階段和不同的理論基礎(chǔ)可以將它分為四大類：基于專家系統(tǒng)的智能控制、分層遞階智能控制、模糊邏輯控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。專家控制是基于知識的智能控制，由關(guān)于控制領(lǐng)域的知識庫和體現(xiàn)該知識決策的推理機構(gòu)構(gòu)成主體框架，通過對控制領(lǐng)域知識（先驗經(jīng)驗、動態(tài)信息、目標等）的獲取與組織，按照某種策略及時地選用恰當?shù)囊?guī)則進行推理輸出，進而對控制對象實施控制，或修改補充知識條目。其主要優(yōu)點是層次結(jié)構(gòu)、控制方法和知識表達上的靈活性較強，既可以符號推理，又允許模糊描述演繹。但靈活性同時帶來了設(shè)計上的隨意性和不規(guī)范性，而且控制知識的獲取、表達和學習，以及推理的有效性也是難點。分層遞階智能控制模擬人腦的分層結(jié)構(gòu)，由執(zhí)行級、協(xié)調(diào)級和組織級構(gòu)成。它不需要精確的模型，但需要具備學習功能，并能接受上一級的模糊指令和符號語言。其特點是自下而上智能遞增而精度遞減，即執(zhí)行級用于高精度局部控制，協(xié)調(diào)級用于知識和實際輸出調(diào)整執(zhí)行級中的控制參數(shù)，而組織級進行推理決策和自主學習。該控制方法主要用于那些存在不確定性的系統(tǒng)，如機器人控制等，但應(yīng)用范圍有限。智能控制的發(fā)展主要得益于模糊邏輯控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論的不斷成熟。90年代以后，智能控制的集成技術(shù)研究取得很大重大進展，如模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊專家系統(tǒng)、傳統(tǒng)PID控制與智能控制的結(jié)合等。這些都為智能控制技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的前景。模糊控制是智能控制的一種典型和較早的形式，作為智能控制的一個重要分支，自從1974年英國Mamdani第一次將模糊邏輯和模糊推理用于鍋爐和蒸汽機的控制，特別是近幾年得到了飛速的發(fā)展。模糊控制是模糊數(shù)學和控制理論相結(jié)合的產(chǎn)物，它采用了人的思維具有模糊性的特點，通過使用模糊數(shù)學中的隸屬度函數(shù)、模糊關(guān)系、模糊推理等工具，得到的控制表格進行控制。模糊控制在實踐應(yīng)用中，具有許多傳統(tǒng)控制無法比擬的優(yōu)點：（1）使用語言規(guī)則，不需要掌握過程的精確數(shù)學模型。因為對于復(fù)雜的生產(chǎn)過程很難得到過程的精確數(shù)學模型，而語言方法卻是一種很方便的近似。（2）對于具有一定操作經(jīng)驗，但非控制專業(yè)的工作者，模糊控制方法易于掌握。（3）操作人員易于通過人的自然語言進行人機界面聯(lián)系，這些模糊條件語言很容易加入到過程的控制環(huán)節(jié)。1.2.2智能控制的特點智能控制是一類無需人的干預(yù)就能夠針對控制對象的狀態(tài)自動地調(diào)節(jié)控制規(guī)律以實現(xiàn)控制目標的控制策略。它避開了建立精確的數(shù)學模型和用常規(guī)控制理論進行定量計算與分析的困難性。它實質(zhì)上是一種無模型控制方案，即在不需要知道被控對象精確數(shù)學模型的情況下，通過自身的調(diào)節(jié)作用，使實際響應(yīng)曲線逼近理想響應(yīng)曲線。一般來講，智能控制具有以下一些特點：（1）學習能力智能控制可以對一個過程或其環(huán)境的未知特性所固有的信息進行學習，并將得到的經(jīng)驗用于進一步估計、分類、決策或控制，這有利于對未知對象進行認知和辨識并進一步改善控制系統(tǒng)的控制性能。（2）組織綜合能力對復(fù)雜的任務(wù)和分散的傳感器信息，具有處理、組織、協(xié)調(diào)和綜合決策能力，并在進行過程中表現(xiàn)出類似于人的主動性和靈活性。（3）適應(yīng)能力由于智能控制不依賴于對象模型，智能行為表現(xiàn)為從系統(tǒng)輸入到輸出的映射關(guān)系，即使輸入時系統(tǒng)從未有過的例子，系統(tǒng)通過插補、歸類等方法，也能給出適當?shù)妮敵?。如果系統(tǒng)中某部分出現(xiàn)故障，仍能正常工作，并給出警告信號，甚至自行修復(fù)。（4）優(yōu)化能力智能控制具有在線特征辨識、特征記憶和擬人等特點，故在整個控制過程中，計算機能夠在線獲得信息、實時處理并給出控制決策，通過不斷優(yōu)化參數(shù)和尋找控制器最佳結(jié)構(gòu)形式，來獲得整體的最優(yōu)控制性能。因此就目前而言，智能控制是解決傳統(tǒng)過程控制局限性問題和提高控制質(zhì)量的一個重要途徑。在各種儀表高速發(fā)展的今天，控制裝置己經(jīng)不是主要問題，影響被控對象性能指標的主要因素取決于控制器本身，控制器本身的智能化設(shè)計將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率。1.3本文的主要研究內(nèi)容本文的具體研究內(nèi)容如下：（1）結(jié)合電鍋爐水溫上升過程的特點，對被控對象進行理論分析，建立被控系統(tǒng)的數(shù)學模型，提出適合于鍋爐水溫過程控制的純PID控制、加入Smith預(yù)估器的PID控制、模糊控制、參數(shù)自整定模糊PID控制方法。并對控制算法的實現(xiàn)、控制器的設(shè)計和參數(shù)調(diào)整進行深入研究。（2）運用MATLAB軟件的simulink開發(fā)環(huán)境和模糊邏輯工具箱對上述幾種方法進行建模仿真，并對控制性能指標進行分析，確定出符合控制系統(tǒng)輸出響應(yīng)速度快、超調(diào)量小和穩(wěn)定誤差小的控制算法。（3）結(jié)合電鍋爐供暖系統(tǒng)對控制器的要求，設(shè)計一個智能溫度控制器，包括：總體方案設(shè)計、硬件電路設(shè)計和部分軟件設(shè)計。實現(xiàn)溫度的采集與控制、超限報警等功能。2系統(tǒng)總體設(shè)計方案2.1系統(tǒng)框圖本系統(tǒng)主要有水位檢測、溫度檢測、按鍵控制、水溫控制、水位控制、循環(huán)控制、顯示部分、故障報警等幾部分組成來實現(xiàn)供暖控制，系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。單單片機控制中心按鍵調(diào)節(jié)部分溫度檢測部分水位檢測部分故障報警部分溫度控制部分補水控制部分循環(huán)控制部分顯示部分圖2-1系統(tǒng)框圖2.2系統(tǒng)具體實現(xiàn)方案本系統(tǒng)采用單片機模塊化來完成程序設(shè)計使程序易于編寫、調(diào)試和修改；便于分工，從而可同時調(diào)試多個程序；程序可讀性好；程序可進行局部修改，其他部分保持不變。這里采用51系列單片機AT89C51控制鍋爐供暖，系統(tǒng)采用手動和自動兩種。主要是單片機自動控制，設(shè)置有手動/自動切換。包括溫度控制、補水泵控制、循環(huán)泵控制、故障報警。在溫度控制部分，用數(shù)字溫度傳感器的值送入單片機與單片機內(nèi)部設(shè)定值進行比較。在當溫度低于給定溫度1時，蒸汽閥打開給水加熱；當溫度低于給定溫度2時，系統(tǒng)報警。在補水部分，用水位傳感器來檢測水位，當鍋爐汽包水位低于規(guī)定的最低水位時系統(tǒng)發(fā)出報警，指示燈亮，繼電器線圈得電，電磁閥打開，水泵開始注水；爐內(nèi)的水位到達或超過規(guī)定的最高水位時系統(tǒng)發(fā)出報警，指示燈亮，線圈失電，電磁閥閉合，停止注水。故障報警部分，當發(fā)生故障時指示燈亮，報警零響。在循環(huán)控制部分當水溫值在設(shè)定值內(nèi)，則開啟循環(huán)泵。當循環(huán)泵1出現(xiàn)故障時，報警系統(tǒng)報警，單片機接收到信號，備用的循環(huán)泵2開始代替循環(huán)泵1工作。在故障報警部分，當溫度控制部分、補水泵部分、循環(huán)泵部分出現(xiàn)故障時，報警系統(tǒng)報警。而且報警系統(tǒng)設(shè)置的是聲光報警，使維修人員容易區(qū)分哪部分出現(xiàn)了問題，以便及時維修。2.3單片機控制系統(tǒng)的流程圖單片機控制系統(tǒng)模擬量處理子程序，溫度控制部分子程序，循環(huán)系統(tǒng)控制子程序，補水泵選擇子程序，故障診斷與報警處理。它的流程圖如圖2-2所示。狀態(tài)及狀態(tài)及PID初始化模擬量處理子程序溫度控制部分子程序循環(huán)系統(tǒng)控制子程序補水泵選擇子程序故障診斷與報警處理開始圖圖2-2控制流程圖3系統(tǒng)硬件設(shè)計本系統(tǒng)從經(jīng)濟性，電路結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)性能等多方面考慮。選用如下元器件，數(shù)字溫度傳感器DS18B20，單片機AT89C51，數(shù)碼管顯示，變頻器，光敏三極管3DU。3.1單片機的配置本系統(tǒng)選用ATMEL89C51系列單片機，由于它的模塊化設(shè)計為適應(yīng)具體的應(yīng)用提供了極大的靈活性，便于擴展功能，有效的提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟性。AT89C51是一種低工耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編程/擦除只讀存儲器的八位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲編程器對程序存儲器重復(fù)編程。AT89C51具有以下特點：*與MCS-51微控制器產(chǎn)品系列兼容。*片內(nèi)有4KB可在線重復(fù)編程的快閃擦寫存儲器。*32條可編程I/O線。*程序存儲器具有三級加密保護。*可編程全雙工串行通道。*空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲內(nèi)容。*而且與87C51系列的引腳也完全兼容。3.2溫度傳感器本系統(tǒng)采用的是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器DS18B20，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測度數(shù)，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9-12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。讀出溫度流程圖如圖3-1所示。發(fā)發(fā)DS18B20復(fù)位命令發(fā)跳過ROM命令發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC校驗9字節(jié)完？CRC校驗正確？移入溫度暫存器結(jié)束NNYY圖3-1讀溫度子程序DS18B20的性能特點：*獨特的單線接口僅需一個端口引腳進行通信；*多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能；*無須外部器件；*可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.0-5.5V；*零待機功耗；*溫度以9或12位數(shù)字量讀出；*用戶還可定義的非易失性溫度報警設(shè)置；*報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件。圖圖3-2DS18B20引角圖DSl8B20的引腳如圖3-2所示。此外DSl8B20數(shù)字溫度計提供9位（二進制）溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過單線接口送入DSl8B20或從DSl8B20送出，因此從主機CPU到DSl8B20僅需一條線（和地線）。DSl8B20的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。因為每一個DSl8B20在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號，因此任意多個DSl8B20可以存放在同一條單線總線上。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。DSl8B20的測量范圍從-55攝氏度到+125攝氏度，增量值為0.5攝氏度，可在ls（典型值）內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。每一個DSl8B20包括一個唯一的64位長的序號，該序號值存放在DSl8B20內(nèi)部的ROM（只讀存貯器）中。開始8位是產(chǎn)品類型編（DSl8B20編碼均為10H）。接著的48位是每個器件唯一的序號。最后8位是前面56位的CRC（循環(huán)冗余校驗）碼。DSl8B20中還有用于存儲測得的溫度值的兩個8位存貯器RAM，編號為0號和1號。1號存貯器存放溫度值的符號，如果溫度為負（攝氏度），則1號存貯器8位全為1，否則全為0。0號存貯器用于存放溫度值的補碼，LSB（最低位）的1表示0.5攝氏度。將存貯器中的二進制數(shù)求補再轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)并除以2就得到被測溫度值（-55攝氏度-125攝氏度）。每只D518B20都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式。采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省一根導(dǎo)線，但完成溫度測量的時間較長，采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線，但測量速度較快。DS18B20的使用方法：由于DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對AT89S51單片機來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。（1）DS18B20的復(fù)位時序。圖3-3DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器復(fù)位時序圖（2）DS18B20的讀時序。對于DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。對于DS18B20的讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在15秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。圖3-4DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器讀時序圖（3）DS18B20的寫時序。對于DS18B20的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線。圖3-5DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器寫時序圖3.3顯示部分在單片機系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示模塊來顯示各種數(shù)字或符號。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、光電轉(zhuǎn)換效能高、壽命長的特點，因此使用非常廣泛。使用LCD1602液晶顯示屏顯示水溫。液晶顯示屏（LED）具有輕薄短小，低耗電量，無輻射危險，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強等特點，且顯示更為人性化，電路焊接更為簡單。表3-1LCD1602液晶顯示屏主要技術(shù)參數(shù)顯示容量16×2個字符芯片工作電壓4.5～5.5V工作電流2.0mA（5.0V）模塊最佳工作電壓5.0V字符尺寸2.95×4.35（WXH）mm表3-2LCD1602液晶顯示屏引腳說明編號符號引腳說明編號符號DataI/O1Vss電源地9D2DataI/O2Vdd電源正極10D3DataI/O3VL液晶顯示偏壓信號11D4DataI/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）12D5DataI/O5R/W讀/寫選擇端（H/L）13D6DataI/O6E使能信號14D7DataI/O7D0DataI/O15BLA背光源正極8D1DataI/O16BLK背光源負極LCD1602液晶顯示屏采用標準的14腳接口，其中：第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。另外引腳"A"和"K"為背光引腳,"A"接正,"K"接負便會點亮背光燈。這兩個管腳可以不接置空。它的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標復(fù)位，光標返回到地址00H。指令3：光標和顯示模式設(shè)置I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示C：控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標或顯示移位S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示F：低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號和光標地址BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。3.4變頻器在本系統(tǒng)中我們選用ABB公司的ACS600變頻器。ACS600變頻器具有很寬的功率范圍（2.2-3000kw）可以滿足本設(shè)計的要求75kw和3kw，優(yōu)良的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制，并具有完整的保護功能以及靈活的編程能力。其重要特性如下：*無與倫比的電機速度及轉(zhuǎn)矩控制，電機辨識運行及速度自我微調(diào)功能。*內(nèi)置PID控制器，降低了您的投資成本。*工具軟件對傳動的全方位支持，ACS600SingleDrive能在幾毫秒內(nèi)測出電機的實際轉(zhuǎn)速和狀態(tài)，所以在任何狀態(tài)下都能立即起動，無起動延時。*零轉(zhuǎn)速下，不需速度反饋就能提供電機滿轉(zhuǎn)矩。*ACS600SingleDrive能夠提供可控且平穩(wěn)的最大起動轉(zhuǎn)矩，可達到200%的額定轉(zhuǎn)矩。*不需特殊硬件的磁通制動模式可以提供最大的制動力矩。*在磁通優(yōu)化模式下，電機磁通自動適應(yīng)于不同的負載以提高效率同時降低電機的噪音，變頻器和電機的總效率可提高1%-10%。*DTC直接轉(zhuǎn)矩控制，從零速開始不使用電機軸上的脈沖碼盤反饋就可以實現(xiàn)電機速度和轉(zhuǎn)矩的精確控制。*開環(huán)轉(zhuǎn)矩階躍上升時間小于5毫秒，而不帶速度傳感器的磁通矢量控制變頻器的開環(huán)轉(zhuǎn)矩階躍上升時間卻多于100毫秒。3.5A/D轉(zhuǎn)換器采用常見的ADC0809。ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及與微型計算機兼容的控制邏輯的CMOS組件，其轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近型。在A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部含有一個高阻抗斬波穩(wěn)定比較器，一個帶有模擬開關(guān)樹組的256電阻分壓器，以及一個逐次逼近型寄存器。8路的模擬開關(guān)由地址鎖存器和譯碼器控制，可以在8個通道中任意訪問一個通道的模擬信號。由于多路開關(guān)的地址輸入部分能夠進行鎖存和譯碼，而且三態(tài)TTL輸出也可以鎖存，所以它易于與微型計算機接口直接相連。4系統(tǒng)的編程與實現(xiàn)4.1系統(tǒng)的總體原理圖系統(tǒng)的總體原理圖如圖4-1所示。圖4-1系統(tǒng)原理圖4.2溫度控制系統(tǒng)傳感器是“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置”，它通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。溫度傳感器DS18B20將檢測到的溫度數(shù)據(jù)由單片機的P1.8口送入。由單片機AT89C51進行運算，換算出測量溫度，即水溫。它與設(shè)定溫度相比較，從而控制繼電器的通斷即（控制蒸汽電磁閥的通斷）及報警系統(tǒng)的開閉。當水溫高于設(shè)定溫度時蒸汽閥關(guān)，水溫剛低于設(shè)定溫度時，蒸汽閥并不會立即導(dǎo)通，只有當水溫底于設(shè)定溫度1時，蒸汽閥才會導(dǎo)通，給水加熱。若水溫繼續(xù)下降，低于設(shè)定溫度2時，報警系統(tǒng)報警。溫度控制部分。將檢測到的溫度送到P1.5、P1.6、P1.7分別為室外溫度、出水溫度、回水溫度。它們與設(shè)定溫度相比較，從而控制繼電器的通斷即（控制蒸汽電磁閥的通斷）及報警系統(tǒng)的開閉。系統(tǒng)框圖如4-2所示。檢測溫度在設(shè)定值檢測溫度在設(shè)定值1？開蒸汽閥檢測溫度在設(shè)定值2？故障報警NYNY圖4-2溫度控制流程圖）開始返回4.3電源電路系統(tǒng)工作電壓為6V，電流1A。采用原邊交流220V，副邊12V的變壓器，經(jīng)橋式整流，1000UF電容濾波，7806穩(wěn)壓，可使電源滿足求。其原理圖如圖4-3所示。圖4-3電源原理圖4.4鍵盤電路它由3個常開按鍵構(gòu)成，直接與單片機I/O口相連，另一端與地相接。當按鍵閉合時，單片機與之相連的端口變?yōu)榈碗娖健?個按鍵從左到右分別與單片機AT89C51的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3相連。下面分別介紹這3個鍵的功能。P0.0為功能鍵，第一次按下P0.0鍵時，取消報警，同時允許溫度上限調(diào)節(jié)；第二次按下P0.0鍵時，為確定。當P0.0鍵第一次按下，此時，每按動一次P0.1鍵，溫度值加一，溫度最大上限值為99攝氏度；每按動一次P0.2鍵，溫度值減一，溫度最小上限值為80攝氏度。當P0.0鍵再次按下時，P0.1、P0.2調(diào)溫功能被關(guān)閉。此時，按P0.2鍵，啟動報警功能。圖4-4鍵盤電路按鍵說明：S2調(diào)小給定溫度值，每按一下給定溫度值減一；S3調(diào)大給定溫度值，每按一下給定溫度值加一；S4切換溫度范圍，每按一下切換一次，默認為（0℃～80℃），還可切換為（20℃～60℃）；S6閉合則啟動溫度自動控制，斷開則掃描按鍵。4.5驅(qū)動及顯示電路4.5.1驅(qū)動電路繼電器的驅(qū)動用8550PNP型三極管。因AT89C51上電復(fù)位時，P0，P1，P2，P3口為高電平，此時PNP型三極管基極接高電平，三極管截止，繼電器處于斷開狀態(tài)，可使單片機正常復(fù)位。在PNP型三極管發(fā)射極接二級管4007，可防止三極管斷開瞬間，繼電器電流不能突變，使三極管造成損壞。4.5.2顯示電路由單片機AT89C51控制，移位寄存器74LS164和共陽7段LED組成。顯示原理圖如圖4-5所示。圖4-5顯示電路4.6自動報警電路鍋爐上限極限水位報警，爐內(nèi)的水位到達上限極限水位時系統(tǒng)發(fā)出報警，指示燈亮。鍋爐下限極限水位報警，爐內(nèi)的水位到達下限極限水位時系統(tǒng)發(fā)出報警，指示燈亮。鍋爐內(nèi)壓力過高報警，壓力傳感器檢測到鍋爐內(nèi)壓力高于設(shè)定值時發(fā)出報警。循環(huán)泵故障報警，當循環(huán)泵開啟后，出水與回水溫度的差值很大，認為循環(huán)泵故障，報警系統(tǒng)報警。此部分采用聲光報警以便很容易區(qū)分哪部分出現(xiàn)問題，便于維修人員及時進行維修。根據(jù)報警鈴和燈的不同確定哪部分出現(xiàn)問題。20H.0為水溫故障標志，1時有效報警。20H.1為水位故障標志，1時有效報警。20H.2為水位故障標志，1時有效報警。20H.3為報警取消標志，1時有效取消報警。按P3.2鍵，20H.3置1。設(shè)置溫度確定后，按P3.4鍵，20H.4清0。水位高出上限20H.1置1，水位低于下限20H.1置1。水位檢測系統(tǒng)故障20H.2置1。單片機程序見附頁。結(jié)束語本系統(tǒng)介紹了單片機在水暖鍋爐中的應(yīng)用，采用數(shù)字溫度傳感器、光敏三極管、壓力傳感器使硬件系統(tǒng)大為簡化。系統(tǒng)精度高，具有良好的人機交互功能。并設(shè)有超溫、超水位、循環(huán)泵失靈等故障報警，有問題立即就能發(fā)現(xiàn)。通過自動調(diào)節(jié)控制溫度并實現(xiàn)鍋爐內(nèi)溫度和水位的自動控制。保護溫度控制在設(shè)定值上正常運行不需要人工干預(yù)，操作人員勞動強度小。參考文獻謝自美，電子線路設(shè)計·實驗·測試[J].華中科技大學出版社，2003，2楊國志，王立峰，楊東光，王輝林等.實用電子制作實例[M].福建科學技術(shù)出版社，2000金偉正.單線數(shù)字溫度傳感器的原理及用[M].電子工業(yè)出版社，2000王永平，陳建華.基于S7-200PLC的高性能電熱鍋爐控制系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2002，7談?wù)穹?自動控制專業(yè)英語[M].哈爾濱工程大學出版社，1999楊智，明麗萍.21世紀燃氣鍋爐在中國的發(fā)展前景[J].鍋爐制造，2001，7袁希光等.傳感器技術(shù)手冊[M].北京國防工業(yè)出版社,1986張洪潤，張亞凡。傳感技術(shù)與應(yīng)用教程[M].清華大學出版社，2005松井邦彥[日]著，梁瑞林[譯]。傳感器實用電路設(shè)計一制作[M]科學出版社，2005李光飛，樓然苗.單片機課程設(shè)計實例指導(dǎo)[M].北京航空航天大學出版社，2004李明，徐向東.用容錯技術(shù)提高鍋爐控制系統(tǒng)的可靠性[J]清華大學學報1999，10吳春旺，陳霞。鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計[J].電工技術(shù)，2006.3劉星平。基于PLC及其網(wǎng)絡(luò)的智能爐溫控制系統(tǒng)[J].電氣應(yīng)用，2006.3姜忠良．溫度的測量與控制[M].北京：清華大學出版社，2005龍澤明．MCS-51單片機原理及工程應(yīng)用[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2005趙曉安．MCS-51單片機原理及應(yīng)用[M]．天津：天津大學出版社，2005胡漢才．單片機原理及其接口技術(shù)[M]．北京：清華大學出版社，1996黃賢武．傳感器原理與應(yīng)用[M]．北京：高等教育出版社，2005卜云峰．檢測技術(shù)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005潘新民，王燕芳．微型計算機控制技術(shù)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2003臺方．微型計算機控制技術(shù)[M]．北京：中國水利水電出版社，2001趙新民．智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1999程德福，林君．智能儀器[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005李東生．PROTEL99SE電路設(shè)計技術(shù)入門與應(yīng)用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2002致謝本論文的完成得益于李海華老師的悉心教導(dǎo)，使我在基礎(chǔ)理論及專業(yè)知識等各方面得以進一步的提高，特別是導(dǎo)師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和科學、新穎的研究思想，令我獲益匪淺。值此機會，謹向我的導(dǎo)師致以衷心的感謝。這段學習生涯，使我受益匪淺，在這個學習氣氛很濃的環(huán)境下，使我學到了很多，也懂得了很多，這段學習生涯將影響我的一生。另外我還要感謝那些幫助過我的人，真誠地感謝他們!最后，向?qū)忛喆宋牡睦蠋?、學者致以深切的謝意!附錄單片機源程序ORG0000HAJMPMAINORG0003hAJMPMAINORG000bh AJMPMAIN ORG0013hAJMPMAIN ORG001bh AJMPMAINORG0023HAJMPMAINORG0030HMAIN:CLRp3.6MOVp0,#0ffhACALLQL;MOV3BH,#95MAIN1:MOV3bh,#95ACALLWENDU;溫度轉(zhuǎn)換子程序ACALLDISPACALLWENCPM;溫度比較子程序ACALLSHUICPM;水位檢測子程序]ACALLBAOJING;報警子程序ACALLDELAY2AJMPMAIN1;;;;WENCPM:MOVA,37H;溫度比較子程序CLRCSUBBA,3BHJCBBB1SETBP2.1;關(guān)蒸汽閥CLR20H.0 ACALLok2 BBB1:MOVA,37HADDA,#10CLRCSUBBA,3BHJNCOK2;CLRP2.1;低與設(shè)定溫度10度開蒸汽閥MOVA,37HADDA,#20CLRCSUBBA,3BHJNCOK2CLRP2.1;低與設(shè)定溫度20度開蒸汽閥SETB20H.0RETok2:CLR20H.0RET;水位檢測子程序SHUICPM:MOVA,P1ANLA,#0FHMOV30H,#0FH;00001111CJNEA,30H,AAA1SETBP2.0SETB20H.1;SETB水位狀態(tài)標志位AJMPOUT2AAA1:MOV30H,#0EH;00001110CJNEA,30H,AAA2SETBP2.0CLR20H.1AJMPOUT2AAA2:MOV30H,#0CH;00001100CJNEA,30H,AAA3CLR20H.1CLRp2.0AJMPOUT2AAA3:MOV30H,#08H;00001000CJNEA,30H,AAA4CLRP2.0CLR20H.1AJMPOUT2;;;;;;;;;;70AAA4:MOV30H,#00H;00000000CJNEA,30H,AAA5SETBP2.0SETB20H.1AJMPOUT2AAA5:SETB20H.2RETOUT2:CLR20H.2RETBAOJING:JB20H.3,OUT6MOVA,20HMOV30H,#00HCJNEA,30H,OUT5AJMPOUT6OUT5:SETBP3.6JB20H.4,OUT9SETBP0.1OUT10:JB20H.2,OUT11SETBP0.2OUT12:JB20H.1,OUT13SETBP0.3OUT14:JB20H.0,OUT15SETBP0.4OUT16:RETOUT6:CLRP3.6RETOUT9:CLRP0.1AJMPOUT10OUT11:CLRP0.2AJMPOUT12OUT13:CLRP0.3AJMPOUT14OUT15:CLRP0.4AJMPOUT16;總溫度子程序WENDU:ACALLINIT_1820ACALLRE_CONFIGACALLGET_TEMPERACALLTEMPER_COVRET;DS18B20初始化程序INIT_1820:SETBP1.7NOPCLRP1.7MOVR0,#06BHMOVR1,#03HTSR1:DJNZR0,TSR1;延時MOVR0,#6BHDJNZR1,TSR1SETBP1.7NOPNOPNOPMOVR0,#25HTSR2:JNBP1.7,TSR3DJNZR0,TSR2LJMPTSR4;延時TSR3:CLR20H.4;清標志,表示DSS18B20存在LJMPTSR5TSR4:SETB20H.4;SETB標志位,表示DSS18B20不存在LJMPTSR7TSR5:MOVR0,#06BHMOVR1,#03HTSR6:DJNZR0,TSR6;延時MOVR0,#6BHDJNZR1,TSR6TSR7:SETBP1.7RET;重新寫DS18B20暫存存儲器設(shè)定值RE_CONFIG:JNB20H.4,RE_CONFIG1;若DS18B20存在,轉(zhuǎn)RE_CONFIG1RETRE_CONFIG1:MOVA,#0CCH;發(fā)SKIPROM命令LCALLWRITE_1820MOVA,#4EH;發(fā)寫暫存存儲器命令LCALLWRITE_1820MOVA,#00H;TH(報警上限)中寫入00HLCALLWRITE_1820MOVA,#00H;TL(報警下限)中寫入00HLCALLWRITE_1820MOVA,#1FH;選擇9位溫度分辨率LCALLWRITE_1820RET;讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值GET_TEMPER:SETBP1.7;定時入口LCALLINIT_1820JNB20H.4,TSS2RET;若DS18B20不存在則返回TSS2:MOVA,#0CCH;跳過ROM匹配LCALLWRITE_1820MOVA,#44H;發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令LCALLWRITE_1820LCALLINIT_1820MOVA,#0CCH;跳過ROM匹配LCALLWRITE_1820MOVA,#0BEH;發(fā)出讀溫度命令LCALLWRITE_1820LCALLREAD_18200MOV37H,A;將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存MOVA,#0ECHCALLWRITE_1820RET;讀DS18B20的程序,從DS18B20中讀出一個字節(jié)的數(shù)據(jù)READ_1820:MOVR2,#8RE1:CLRCSETBP1.7NOPNOPCLRP1.7NOPNOPNOPSETBP1.7NOPMOVC,P1.7NOPNOPNOPNOPMOVR3,#23DJNZR3,$RRCADJNZR2,RE1RET;寫DS18B20的程序WRITE_1820:MOVR2,#8CLRCWR1:CLRP1.7NOPNOPNOPNOPRRCAMOVP1.7,CMOVR3,#35DJNZR3,$SETBP1.7NOPDJNZR2,WR1SETBP1.7RET;讀DS18B20的程序,從DS18B20中讀出兩個字節(jié)的溫度數(shù)據(jù)READ_18200:MOVR4,#2;將溫度高位和低位從DS18B20中讀出MOVR1,#36H;低位存入36H(TEMPER_L),高位存入35H(TEMPER_H)RE00:MOVR2,#8RE01:CLRCSETBP1.7NOPNOPCLRP1.7NOPNOPNOPSETBP1.7NOPNOPMOVC,P1.7MOVR3,#35RE20:DJNZR3,RE20RRCADJNZR2,RE01MOV@R1,ADECR1DJNZR4,RE00RET;將從DS18B20中讀出的溫度數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換TEMPER_COV:MOVA,#0F0HANLA,36H;舍去溫度低位中小數(shù)點后的四位溫度數(shù)值SWAPAMOV37H,AMOVA,36HJNBACC.3,TEMPER_COV1;四舍五入去溫度值INC37HTEMPER_COV1:MOVA,35HANLA,#07HSWAPAADD,37HMOV37H,A;保存變換后的溫度數(shù)據(jù)LCALLBIN_BCDRET;將16進制37H的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成壓縮BCD碼放入37H,38H,39H中BIN_BCD:MOVA,37HMOVB,#10DIVABMOV38H,BMOVB,#10DIVABMOV39H,BMOV3AH,ARETDISPS:MOVSCON,#00H;設(shè)定溫度顯示子程序MOVDPTR,#TABMOVA,3BHMOVB,#10DIVABXCHA,BACALLSSMOVA,BACALLSSMOVA,#0FHACALLSSRETDISP:MOVSCON,#00H;正常溫度顯示子程序MOVDPTR,#TABMOVA,38HACALLSSMOVA,39HACALLSSMOVA,3AHMOV40H,#00HCJNEA,40H,QQMOVDPTR,#TAB1 ACALLSS RETQQ:ACALLSSRETDELAY2:MOVR6,#0fFHDL4:MOVR5,#0FAHDJNZR5,$DJNZR6,DL4NOPRETQL:MOVA,#00HMOV20H,A;20H為狀態(tài)標志單元MOV30H,A;30H為數(shù)據(jù)緩存標MOV35H,A;35h--39h單元為溫度數(shù)據(jù)單元MOV36H,AMOV37H,AMOV38H,AMOV39H,AMOV3AH,ARETSS:MOVCA,@A+DPTR;送數(shù)子程序MOVSBUF,AJNBTI,$CLRTIRETTAB:DB88h,0ebh,4ch,49h,2bh,19h,18h,0cbh,08h,09hDB80h,13h,44h,41h,23h,11h,10h,0c3h,00h,01hRETTAB1:DB0FFHRETEND

學位論文原創(chuàng)性聲明學位論文作者（本人簽名）：年月日學位論文出版授權(quán)書論文密級：□公開 □保密（___年__月至__年__月）(作者簽名：_______導(dǎo)師簽名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日

獨創(chuàng)聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律后果由本人承擔。

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

畢業(yè)設(shè)計（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版，同意學校保存學位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計（論文）；同意學校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

致謝時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。首先非常感謝學校開設(shè)這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經(jīng)驗，奠定了基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學四年學習下來最好的檢驗。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等方方面面都有很大的進步。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進方案。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學到了許多能受益終生的東西。再次對周巍老師表示衷心的感謝。其次，我要感謝大學四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學習期間對我的嚴格要求，感謝他們對我學習上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。另外，我還要感謝大學四年和我一起走過的同學朋友對我的關(guān)心與支持，與他們一起學習、生活，讓我在大學期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。最后，我要感謝我的父母對我的關(guān)系和理解，如果沒有他們在我的學習生涯中的無私奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學業(yè)。四年的大學生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應(yīng)用到實際工作中去?；厥姿哪?，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關(guān)心和愛護。學友情深，情同兄妹。四年的風風雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師趙達睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。老師們認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)HYPERLINK"/detail.htm?225813