2位LED數(shù)字秒表的設(shè)計和4×300MW火力發(fā)電廠初步設(shè)計

4×300MW火力發(fā)電廠初步設(shè)計火點(diǎn)廠300MW汽輪機(jī)組課程設(shè)計前言單片機(jī)因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個芯片上而得名，就是把中央處理器、隨機(jī)存儲器、只讀存儲器、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器以及I/O接口電路等部件集成在一個芯片上[1]。單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來，以其極高的性能價格比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣、發(fā)展很快。單片機(jī)具有體積小、功能多、價格低廉、使用方便、系統(tǒng)設(shè)計靈活等優(yōu)點(diǎn)[2]。因此，它應(yīng)用廣泛前景美好，它的實(shí)用性大大地提高了我對實(shí)訓(xùn)設(shè)計的興趣。在我國，單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用已有15年左右，已經(jīng)形成一支龐大的技術(shù)開發(fā)隊伍，為我國單片機(jī)應(yīng)用積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。隨著電子技術(shù)、計算機(jī)芯片技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了單片機(jī)技術(shù)一日千里的變化[3]。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，以及移動通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，單片機(jī)從4位、8位、16位到32位，其發(fā)展歷程一直受到廣大電子愛好者的極大關(guān)注。單片機(jī)功能越來越強(qiáng)大，價格卻不斷下降的優(yōu)勢無疑成為嵌入式系統(tǒng)方案設(shè)計的首選，同時單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大也使得更多人加入到基于單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)行列中，推動著單片機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)步。然而傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)除了需要購置諸如仿真器、編程器、示波器等價格不菲的電子設(shè)備外，開發(fā)過程也較繁瑣。來自英國LabcenterElectronics公司的Proteus軟件很好地詮釋了利用現(xiàn)代EDA工具方便快捷開發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢。它包括PROTEUSVSM（VirtualSystemModelling）、PROTEUSPCBDESIGN兩大組成部分，在PC機(jī)上就能實(shí)現(xiàn)原理圖電路設(shè)計、電路分析與仿真、單片機(jī)代碼級調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗(yàn)證以及形成PCB文件的完整嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與研發(fā)過程。單片機(jī)系統(tǒng)作為一種典型的嵌入式系統(tǒng)，其系統(tǒng)設(shè)計包括硬件電路設(shè)計和軟件編程設(shè)計兩個方面，其調(diào)試過程一般分為軟件調(diào)試、硬件測試、系統(tǒng)調(diào)試3個過程。如果采用單片機(jī)系統(tǒng)的虛擬仿真軟——Proteus，則不用制作具體的電路板也能夠完成以上工作。1896年，雅典奧林匹克運(yùn)動會上開始使用秒表。隨著時代的進(jìn)步，秒表已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵罚瑥V泛應(yīng)用于家庭、學(xué)校、辦公室等場所。本系統(tǒng)采用本系統(tǒng)以AT89c51為主控芯片，實(shí)現(xiàn)電子秒表的設(shè)計，并考慮節(jié)約系統(tǒng)的硬件，能用軟件實(shí)現(xiàn)的功能盡量都用軟件實(shí)現(xiàn)。而且達(dá)到秒表功能為99秒的計時方式，顯示0~99秒；具有快速方便計時功能；根據(jù)鍵盤輸入調(diào)用相應(yīng)鍵處理子程序，實(shí)現(xiàn)時間的調(diào)整；然后輸出到兩個一位的LED顯示器顯示出來。目錄設(shè)計任務(wù)………4設(shè)計方案與實(shí)現(xiàn)………………5硬件設(shè)計………5電路設(shè)計………7軟件設(shè)計………7總結(jié)……………..8附錄……………..9元件清單……….10程序清單………10實(shí)訓(xùn)心得………14參考文獻(xiàn)………141．設(shè)計任務(wù)1）題目2位LED數(shù)字秒表的設(shè)計2）設(shè)計課題任務(wù)設(shè)計一個數(shù)碼顯示的秒表，具有以下功能：（1）顯示時間0~99秒，每秒自動加1（2）具有時間手動暫停和復(fù)位顯示功能。按“開始”按鍵，開始計數(shù)，數(shù)碼管顯示從00開始每秒自動加一；按“復(fù)位”按鍵，系統(tǒng)清零，數(shù)碼管顯示00；按“暫?！卑存I，系統(tǒng)暫停計數(shù)，數(shù)碼管顯示當(dāng)時的計數(shù)3）給定條件及器件（1）單片機(jī)AT89C51及相應(yīng)外圍設(shè)備（2）直流穩(wěn)壓電源5V（3）萬用電路板（4）兩個一位共陰數(shù)碼管（5）兩個按鍵（6）10個470歐的電阻(7)一個晶振（8）2個30p的瓷片電容，一個10u的電解電容2設(shè)計方案及實(shí)現(xiàn)數(shù)字電子秒表的設(shè)計方法有多種，例如，可用中小規(guī)模集成電路組成秒表，也可以利用專用的電子秒表芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子秒表還可以利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子秒表等等。這些方法都各有特點(diǎn)，其中，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子秒表具有編程靈活，便于功能擴(kuò)充，精確度高等特點(diǎn)[5]?；谝陨戏治觯诖舜卧O(shè)計中，我選擇的是利用單片機(jī)制作電子秒表。電子秒表的設(shè)計本身包括程序的設(shè)計和硬件電路的設(shè)計]。我的思路是，先進(jìn)行電路的整體設(shè)計，再根據(jù)電路進(jìn)行編程，在編程的過程中，對電路進(jìn)行微調(diào)，以更好地配合程序。在設(shè)計完成后，進(jìn)行程序調(diào)試，調(diào)試軟件選擇MedWin，調(diào)試成功后，再根據(jù)電路圖畫出仿真圖，將軟件裝入單片機(jī)芯片，利用Proteus軟件進(jìn)行仿真，仿真中的錯誤通過改正程序中的邏輯錯誤和電路中的設(shè)計不當(dāng)進(jìn)行排除，這個過程是很艱難的但也是很重要的。若仿真可以實(shí)現(xiàn)，則硬件電路的實(shí)現(xiàn)就可以有條不紊地進(jìn)行。電路的總體設(shè)計框架如下：單片機(jī)輸入部分晶振和復(fù)位輸出部分程序設(shè)計思路：單片機(jī)輸入部分晶振和復(fù)位輸出部分1、點(diǎn)復(fù)位鍵2后，進(jìn)行時間顯示，從00秒開始。2、按下按鍵1時，進(jìn)行暫停，再按下鍵1則不再等待，恢復(fù)初始化00秒。初始化初始化判斷按鍵顯示按下2鍵按下1鍵若無按鍵暫停復(fù)位顯示暫停時間顯示初始化時間調(diào)整時限到或有其他輸入這部分主要介紹工作安排和整體設(shè)計的思想。工作過程規(guī)劃如下：2硬件設(shè)計熟悉硬件熟悉硬件了解各引腳功能分塊設(shè)計各部分電路將分塊的電路組合認(rèn)真學(xué)習(xí)單片機(jī)匯編語言完成整體電路圖確定變成結(jié)構(gòu)和思路綜合各程序完成整體程序編輯各個程序模塊用Proteus畫出電路圖調(diào)試程序，進(jìn)行修改對仿真中出現(xiàn)的問題進(jìn)行改正畫出仿真圖進(jìn)行仿真準(zhǔn)備器件、搭接電路仿真成功軟硬件結(jié)合，完成任務(wù)書要求驗(yàn)證硬件電路成功進(jìn)行擴(kuò)展（1）相關(guān)器件介紹(a)4(a)4聯(lián)LED數(shù)碼顯示器筆段(b)4聯(lián)LED數(shù)碼顯示器引線圖3四位LED數(shù)碼顯示器abcdefghCOM2bfaabcdefghabcdefghabcdefghgCOM1hdCOM4eCOM3c④③②①abcdefghabfghcdeCOM(a)LED數(shù)碼顯示器筆段(b)LED數(shù)碼顯示器引線圖1一位LED數(shù)碼顯顯示器示器abcdefghCOM(c)共陽極結(jié)構(gòu)9012EBC圖29012和LED引線排列1234圖4按鍵引線排列1234or_+本設(shè)計采用共陰極數(shù)碼顯示管做顯示電路，由于采用的是共陰的數(shù)碼顯示管，所以只要數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、h引腳為高電平，那么其對應(yīng)的二極管就會發(fā)光，使數(shù)碼顯示管顯示0～9的編碼見表1.1。表1.1共陰極數(shù)碼顯示管字型代碼字型共陰極代碼字型共陰極代碼03FH56DH106H67DH25BH707H34FH87FH466H96FH（2）數(shù)碼管介紹：數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。本設(shè)計采用兩個一位共陰數(shù)碼管。數(shù)碼管的驅(qū)動方式數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。①靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多（如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O端口來驅(qū)動），實(shí)際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。②動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。本設(shè)計采用動態(tài)掃描的方式進(jìn)行顯示。（3）單片機(jī)（AT89C51）介紹：AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。8051單片機(jī)采用40引腳的雙列直插封裝方式。圖1.2為引腳排列圖，1.1主要特性：

主要性能：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存儲數(shù)據(jù)保存時間為10年寬工作電壓范圍：Vcc可為2.7V到6V全靜態(tài)工作：可從0Hz至16MHz程序存儲器具有3級加密保護(hù)++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*128*8位內(nèi)部RAM32條可編程I/O線兩個16位定時器/計數(shù)器中斷結(jié)構(gòu)具有5個中斷源和2個優(yōu)先級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

1.240條引腳說明如下：主電源引腳Vss和Vcc①Vss接地②Vcc正常操作時為+5伏電源

P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼。

P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時，P1口作為第八位地址接收。

P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫"1"時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址"1"時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。P2.6和P2.7端口分別控制數(shù)碼管的十位和個位的供電，當(dāng)相應(yīng)的端口變成低電平時，驅(qū)動相應(yīng)的三極管會導(dǎo)通，+5V通過IN4148二極管和驅(qū)動三極管給數(shù)碼管相應(yīng)的位供電，這時只要P0口送出數(shù)字的顯示代碼，數(shù)碼管就能正常顯示數(shù)字。

P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入"1"后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。

P3.5T1（定時器/計數(shù)器1計數(shù)脈沖輸入端）P3.6WR(片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端)P3.7RD（片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端）P3口引腳的第二功能如表1.2表1.2P3口引腳第二功能表P3口引腳特殊功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外部中斷0請求輸入端）P3.3INT1（外部中斷1請求輸入端）P3.4T0（定時器/計數(shù)器0計數(shù)脈沖輸入端）P3.5T1（定時器/計數(shù)器1計數(shù)脈沖輸入端）P3.6WR(片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端)P3.7RD（片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端）

P3口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。

RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。

ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。

/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。

/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。

1.3、芯片擦除：

整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫"1"且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。

此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一硬件。

1.4、復(fù)位電路

MCS-51單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。MCS-51單片機(jī)工作之后，只要在他的RST引線上加載10ms以上的高點(diǎn)平，單片機(jī)就能有效地復(fù)位。MCS-51單片機(jī)通常采用上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。最簡單的復(fù)位電路如下圖：晶振與復(fù)位電路：圖1.6內(nèi)部振蕩電路圖1.10單片機(jī)復(fù)位電路上電瞬間，RC電路充電，RST引線出現(xiàn)正脈沖，只要RST保持10ms以上的高電平，就能使單片機(jī)有效的復(fù)位。在應(yīng)有系統(tǒng)中，有些外圍芯片也需要復(fù)位。如果這些芯片復(fù)位端的復(fù)位電平與單片機(jī)的復(fù)位電平的要求一致，則可以將復(fù)位信號與之相連。

1.5、振蕩器電路

MCS--51單片機(jī)單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路是一個到增益反相放大器，引線XTAL1和XTAL2分別為反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入和來自反向振蕩器的輸出，該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。單片機(jī)內(nèi)部雖然有震蕩電路，但要形成成時鐘，外部還需要附加電路。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用.有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。51單片機(jī)的時鐘產(chǎn)生方式有兩種，分別為：內(nèi)部時鐘方式和外部始終方式。利用其內(nèi)部的震蕩電路XTAL1和XTAL2引線上外接定時元件，內(nèi)部震蕩電路便產(chǎn)生自激震蕩，用示波器可以觀察到XTAL2輸出的時鐘信號。在MCS-51單片機(jī)一般常用內(nèi)部時鐘方式，也就是在XTAL1和XTAL2之間連接晶體震蕩器與電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激震蕩器，晶體和電容決定了單片機(jī)的工作時間精度為1微秒。晶體可在1.2-12MHz之間選擇。MCS-51單片機(jī)在通常應(yīng)用情況下，使用震蕩頻率為6MHZ的石英晶體，而12MHZ頻率的警惕主要是在高速串行通信情況下才使用，在這里我用的是12MHZ石英晶體。對電容無嚴(yán)格要求，但它在取直對震蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及震蕩電路起震蕩速度有一點(diǎn)影響。C1和C2可在20-100PF之間取直，一般情況取30PF。外部時鐘方式是把外部震蕩信號源直接接入XTAL1或XTAL2。由于的XTAL2邏輯電平不是TTL的，所以還要接一個上拉電阻。1.6、電源電路

電源電路是最基本，最必須的電源部分安裝，任何電路都離不開電源部分，單片機(jī)系統(tǒng)也不例外，而且我們應(yīng)該高度重視電源部分，不能因?yàn)殡娫床糠蛛娐繁容^簡單而有所忽略，其實(shí)有將近一半的故障或制作失敗都和電源有關(guān)，電源部分做好才能保證電路的正常工作。

AT89C51實(shí)驗(yàn)開發(fā)板提供了一個6-9V伏400毫安的外接交流電源，通過整流濾波穩(wěn)壓電源輸出的直流電壓通過專門的電源插座把直流電壓引入實(shí)驗(yàn)開發(fā)板，左邊兩個是5伏的電源濾波電容，一般大電容旁邊并聯(lián)一個小電容的目的是降低高頻內(nèi)阻，因?yàn)榇蟮碾娊怆娙菀话悴捎镁砝@工藝制造，所以等效電感較大，小電容可以提供一個小內(nèi)阻的高頻通道，降低電源全頻帶內(nèi)阻。通過三端穩(wěn)壓芯片7805穩(wěn)壓成5伏直流電源提供給單片機(jī)系統(tǒng)使用，右邊兩個電容是5伏電源的濾波電容，電阻和綠色的LED組成5伏電源的工作指示電路，只要電源部分正常，綠色的LED1就會點(diǎn)亮，我們可以根據(jù)這個LED來判斷整個電源部分是否工作正常。

2.7原理圖圖1.1秒表硬件電路基本原理圖電路原理圖如下所示，單片機(jī)采用AT89C51單片機(jī)，擴(kuò)展2位共陰極LED數(shù)碼顯示器，采用動態(tài)顯示方式，顯示段碼由P0口提供，位碼由P2.4~2.7提供，擴(kuò)展2個獨(dú)立式按鍵用于時間的設(shè)定及調(diào)整。

五、兩位數(shù)碼管循環(huán)顯示00～99電路

數(shù)碼管只要是用于數(shù)字的顯示。數(shù)碼管有共陰和共陽的區(qū)分，單片機(jī)都可以進(jìn)行驅(qū)動，但是驅(qū)動的方法卻不同。兩位數(shù)碼管循環(huán)電路是由1K的電阻、IN4148二極管和數(shù)碼管組成，電源+5V通過560的電阻直接給數(shù)碼管的7個段位供電，P0.0-P0.7對應(yīng)了兩個接數(shù)碼管的A,B,C,D,E,F,G和小數(shù)點(diǎn)位，P2.6接顯示個位數(shù)的數(shù)碼管的3、8引角，P2.7則接十位數(shù)的。P2.6和P2.7端口分別控制數(shù)碼管的十位和個位的供電，當(dāng)相應(yīng)的端口變成低電平時，驅(qū)動相應(yīng)的PNPS8550三極管會導(dǎo)通，+5V通過IN4148二極管和驅(qū)動三極管給數(shù)碼管相應(yīng)的位供電，這時只要P0口送出數(shù)字的顯示代碼，數(shù)碼管就能正常顯示需要的數(shù)字。3軟件設(shè)計：AT89C51顯示00～99匯編語言程序

要實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)碼管顯示00～99依次循環(huán)的秒表設(shè)計，必須得將AT89C51芯片寫入程序，只有將程序?qū)戇M(jìn)AT89C51芯片，才能實(shí)現(xiàn)其秒表的原理功能。程序流程圖如下：3.2匯編語言程序

以下是用AT89C51實(shí)驗(yàn)板的兩位數(shù)碼管顯示00～99依次循環(huán)的匯編語言程序：ORG0000H

A_BITEQU20H

B_BITEQU21h

TEMPEQU22h

STAR:MOVTEMP,#0

STLOP:ACALLDISPLAY

INCTEMP

MOVA,TEMP

CJNEA,#100,NEXT

MOVTEMP,#0

NEXT:LJMPSTLOP

DISPLAY:MOVA,TEMP

MOVB,#10

DIVAB

MOVB_BIT,A

MOVA_BIT,B

MOVDPTR,#NUMT

MOVR0,#4

DPL1:MOVR1,#250

DPLOP:MOVA,A_BIT

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

CLRP2.7

ACALLD1MS

SETBP2.7

MOVA,B_BIT

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

CLRP2.6

ACALLD1MS

SETBP2.6

DJNZR1,DPLOP

DJNZR0,DPL1

RET

D1MS:MOVR7,#250

DJNZR7,$

RET

（3）軟件設(shè)計基本思想：由單片機(jī)的定時器T0產(chǎn)生0.05s的時間基準(zhǔn)，通過計數(shù)得到時鐘的秒信號，由顯示子程序送數(shù)碼管顯示器顯示，鍵盤工作在掃描方式，當(dāng)有鍵按下時，通過鍵處理程序完成時間的暫停和復(fù)位調(diào)整。4仿真調(diào)試結(jié)果調(diào)試軟件仿真3．1仿真器介紹仿真器采用偉福仿真器系統(tǒng)，該仿真器介紹如下：系統(tǒng)的特點(diǎn)介紹本仿真器系統(tǒng)由仿真主機(jī)+仿真頭、MULTIA用戶板、實(shí)驗(yàn)板、開關(guān)電源等組成。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是：1．主機(jī)+仿真頭的組合，通過更換不同型號的仿真頭即可對各種不同類型的單片機(jī)進(jìn)行仿真，是一種靈活的多CPU仿真系統(tǒng)。采用主機(jī)+POD組合方式，更換POD，可以對各種CPU進(jìn)行仿真。本仿真器主機(jī)型號為E2000/S，仿真頭型號為POD8X5X（可仿真系列8X5X單片機(jī)）。2．雙平臺，具有DOS版本和WINDOWS版本，后者功能強(qiáng)大，中/英文界面任選，用戶源程序的大小不再有任何限制，支持ASM，C,PLM語言混合編程，具有項目管理功能，為用戶的資源共享、課題重組提供強(qiáng)有力的手段。支持點(diǎn)屏顯示，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)一下源程序中的某一變量，即可顯示該變量的數(shù)值。有豐富的窗口顯示方式，多方位，動態(tài)地顯示仿真的各種過程，使用極為便利。本操作系統(tǒng)一經(jīng)推出，立即被廣大用戶所喜愛。3．雙工作模式1）軟件模擬仿真（不要仿真器也能模擬仿真）。2）硬件仿真。4．雙CPU結(jié)構(gòu)，100%不占用戶資源。全空間硬件斷點(diǎn)，不受任何條件限制，支持地址、數(shù)據(jù)、外部信號、事件斷點(diǎn)、支持實(shí)時斷點(diǎn)計數(shù)、軟件運(yùn)行時間統(tǒng)計。5．雙集成環(huán)境編輯、編譯、下載、調(diào)試全部集中在一個環(huán)境下多種仿真器，多類CPU仿真全部集成在一個環(huán)境下。可仿真51系列，196系列，PIC系列，飛利蒲公司的552、LPC764、DALLAS320，華邦438等51增強(qiáng)型CPU。為了跟上形勢，現(xiàn)在很多工程師需要面對和掌握不同的項目管理器、編輯器、編譯器。他們由不同的廠家開發(fā)，相互不兼容，使用不同的界面，學(xué)習(xí)使用都很吃力。偉福WINDOWS調(diào)試軟件提供了一個全集成環(huán)境，統(tǒng)一的界面，包含一個項目管理器，一個功能強(qiáng)大的編輯器，匯編Make,Build和調(diào)試工具并提供千個與第三方編譯器的接口。由于風(fēng)格統(tǒng)一，大大節(jié)省了精力和時間。6．強(qiáng)大的邏輯分析儀綜合調(diào)試功能。邏輯分析儀由交互式軟件菜單窗口對系統(tǒng)硬件的邏輯或時序進(jìn)行同步實(shí)時采樣，并實(shí)時在線調(diào)試分析，采集深度32K（E2000/L），最高時基采樣頻率達(dá)20MHz，40路波形，可精確實(shí)時反映用戶程序運(yùn)行時的歷史時間。系統(tǒng)在使用邏輯分析儀時，除普通的單步運(yùn)行、鍵盤斷點(diǎn)運(yùn)行、全速硬件斷點(diǎn)運(yùn)行外，還可實(shí)現(xiàn)各種條件組合斷點(diǎn)如：數(shù)據(jù)、地址、外部控制信號、CPU內(nèi)部控制信號、程序區(qū)間斷點(diǎn)等。由于邏輯儀可以直接對程序的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行分析，因此極大地便利于程序的調(diào)試。7．強(qiáng)大的追蹤器功能追蹤功能以總線周期為單位，實(shí)時記錄仿真過程中CPU發(fā)生的總線事件，其觸發(fā)條件方式同邏輯分析儀。追蹤窗口在仿真停止時可收集顯示追蹤的CPU指令記憶信息，可以以總線反匯編碼模式、源程序模式對應(yīng)顯示追蹤結(jié)果。屏幕窗口顯示波形圖最多追蹤記憶指令32K并通過仿真器的斷點(diǎn)、單步、全速運(yùn)行或各種條件組合斷點(diǎn)來完成追蹤功能?？偩€跟蹤可以跟蹤程序的運(yùn)行軌跡?？梢越y(tǒng)計軟件運(yùn)行時間。通過燒錄器將軟件燒錄到單片機(jī)后數(shù)碼管顯示不正常，經(jīng)檢查是硬件電路的復(fù)位按鍵接錯，導(dǎo)致系統(tǒng)總是復(fù)位無法正常工作，經(jīng)修改后顯示正常。注意事項：

1．有極性的電解電容正負(fù)不要顛反，引腳長的哪個為正

2．LED極性不要顛反，引腳長的哪個為正極心得體會做了兩周的課程設(shè)計，讓人感受頗深，有關(guān)于單片機(jī)知識的，但更多是團(tuán)隊和合作。我們小組一共4個人，人多，分工就顯得很重要，在我們的集體的討論之下，我得到了設(shè)計硬件電路和總體調(diào)試的任務(wù)，當(dāng)時讓我感到很有壓力。因?yàn)槲覀兤綍r接觸的都是純粹理論的東西，做實(shí)驗(yàn)也是霧里看花，對硬件的認(rèn)識是很缺乏的。通過10多天的努力，我們小組終于完成了單片機(jī)的課程設(shè)計。我覺得作為一名自動化專業(yè)的學(xué)生，單片機(jī)的課程設(shè)計是很有意義的。更重要的是如何把自己平時所學(xué)的東西應(yīng)用到實(shí)際中。雖然自己對于這門課懂的并不多，很多基礎(chǔ)的東西都還沒有很好的掌握，覺得很難，也沒有很有效的辦法通過自身去理解，但是靠著這一個多禮拜的“學(xué)習(xí)”，在小組同學(xué)的幫助和講解下，漸漸對這門課逐漸產(chǎn)生了些許的興趣，自己開始主動學(xué)習(xí)并逐步從基礎(chǔ)慢慢開始弄懂它。我認(rèn)為這個收獲應(yīng)該說是相當(dāng)大的。一開始我們從參考書上找來了課題，但是畢竟是參考書，做到后來發(fā)現(xiàn)很多程序都是不完整的，這讓我們傷透了腦筋?？粗鴦e的小組都弄得有模有樣了，可是我們連一個課題都還沒有定好。好不容易又找到了課題，可是結(jié)果還是很不盡人意。程序接線什么的都弄好了，調(diào)試也沒有問題，可是就是無法達(dá)到預(yù)期想要的結(jié)果。眼看2個禮拜就快結(jié)束了，別的小組都準(zhǔn)備要答辯了。無奈下我們不得不第三次改了課題。參考書畢竟只是一個參考，設(shè)計這種東西最后還是要靠自己動腦筋。然后我們大家一起齊心協(xié)力，從平時做的實(shí)驗(yàn)﹑老師上課的舉例﹑書本上的知識以及老師的輔導(dǎo)和其他同學(xué)的幫助下終于完成了。應(yīng)該說這是通過我們小組成員的共同努力和動腦完成的，雖然內(nèi)容并不是很復(fù)雜，但是我們覺得設(shè)計的過程相當(dāng)重要，學(xué)到了很多，收獲了很多。我覺得課程設(shè)計反映的是一個從理論到實(shí)際應(yīng)用的過程，但是更遠(yuǎn)一點(diǎn)可以聯(lián)系到以后畢業(yè)之后從學(xué)校轉(zhuǎn)到踏上社會的一個過程。小組人員的配合﹑相處，以及自身的動腦和努力，都是以后工作中需要的。所以我認(rèn)為這次的課程設(shè)計意義很深，和其他4位同學(xué)的共同學(xué)習(xí)﹑配合﹑努力的過程也很愉快，另外還要感謝老師的耐心輔導(dǎo)。很感謝學(xué)校和老師給我們安排了這次課程設(shè)計，讓我真正感受到的是合作的重要，許多時候都是組員的討論，老師的指導(dǎo)中的一句半句啟發(fā)了我，就出現(xiàn)的讓人欣喜的結(jié)果；理論知識同樣很重要，有些問題都是由于基礎(chǔ)知識掌握不好才出現(xiàn)的。參考文獻(xiàn)楊學(xué)昭《單片機(jī)原理、接口技術(shù)及應(yīng)用》西安電子科技大學(xué)出版社何立民《單片機(jī)初級教程》北京航空航天大學(xué)出版社徐煜明韓雁《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》電子工業(yè)出版社AT89C51使用手冊喻萍郭文川《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》北京工業(yè)出版社摘要300MW火電機(jī)組是我國電力的重要設(shè)備，為我國電力工業(yè)的發(fā)展做出過很大的貢獻(xiàn)，隨著今年各大電網(wǎng)負(fù)荷增長及峰谷的增大，使得電網(wǎng)中原來300MW的機(jī)組已不能滿足需要，因此，各大電網(wǎng)開始投入運(yùn)行600MW火電機(jī)組。但就現(xiàn)在來看600MW機(jī)組基本是在300MW機(jī)組的基礎(chǔ)上改造而來的，他們之間有不可分割的關(guān)系。因而。對300MW機(jī)組動力系統(tǒng)的研究，是非常必要的。本次設(shè)計是一次完全的火力電廠初步設(shè)計：首先，發(fā)電廠的原則性熱力系統(tǒng)的擬定與計算：凝汽式發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)，鍋爐本體汽水系統(tǒng)，汽輪機(jī)本體熱力系統(tǒng)，機(jī)爐車間的連接全廠公用汽水系統(tǒng)四部分組成。其次，汽輪機(jī)主要設(shè)備和輔助設(shè)備的選擇：凝汽式發(fā)電廠應(yīng)選擇凝汽式機(jī)組，其單位容積應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃容量，負(fù)荷增長速度和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行選擇．輔機(jī)一般都隨汽輪機(jī)本體配套供應(yīng)，只有除氧器水箱、凝結(jié)水泵組、給水泵、鍋爐排污擴(kuò)容器等，不隨汽輪機(jī)本體成套供應(yīng)。第三，對鍋爐燃料系統(tǒng)及其設(shè)備的選擇：鍋爐燃料選擇徐州煙煤，根據(jù)煤的成分分析選擇磨煤機(jī)，然后選擇制粉系統(tǒng)，最后是對燃料設(shè)備的選擇。第四，確定回?zé)釤崃ο到y(tǒng)全面性熱力系統(tǒng)圖：因采用“三高四低一除氧”八級抽汽回?zé)釤崃ο到y(tǒng)，且2號、3號高加間裝疏水冷卻器，以提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。第五，電氣部分設(shè)計關(guān)鍵詞：汽輪機(jī),鍋爐,熱力系統(tǒng)，火力發(fā)電廠，電氣設(shè)計目錄摘要 IAbstract II目錄 III前言 1第一章發(fā)電廠主要設(shè)備的確定 21.1發(fā)電廠設(shè)備確定的理論依據(jù) 21.2汽輪機(jī)和鍋爐型式、參數(shù)及容量的確定 21.2.1汽輪機(jī)設(shè)備的確定 21.2.2鍋爐設(shè)備的確定 3第二章原則性熱力系統(tǒng)的擬定和計算 52.1原則性熱力系統(tǒng)的擬定 52.1.1給水回?zé)岷统跗飨到y(tǒng)的擬定 52.1.2補(bǔ)充水系統(tǒng)的擬定 62.1.3鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定 62.2原則性熱力系統(tǒng)的計算[1] 62.2.1汽輪機(jī)型式和參數(shù) 62.2.2回?zé)嵯到y(tǒng)參數(shù) 62.2.3鍋爐型式與參數(shù) 72.2.4計算中選用的數(shù)據(jù) 7第三章汽機(jī)車間（熱力系統(tǒng)）輔助設(shè)備的選擇 253.1給水泵的選擇 253.1.1給水泵臺數(shù)和容量的確定 253.2凝結(jié)水泵的選擇 263.2.1凝結(jié)水泵的凝結(jié)量的確定[2] 263.3除氧器及給水箱的選擇 273.3.1除氧器的選擇[2] 273.3.2給水箱的選擇[3] 273.4低壓加熱器疏水泵[3] 283.5連續(xù)排污擴(kuò)容器的選擇[2] 283.6定期排污擴(kuò)容器的選擇 293.7疏水?dāng)U容器、疏水箱和疏水泵的選擇 293.7.1疏水?dāng)U容器的選擇 293.7.2疏水箱和疏水泵的選擇 303.8工業(yè)水泵及生水泵的選擇 30第四章供水方式及循環(huán)水泵的選擇 324.1供水方式的選擇 324.2循環(huán)水泵的選擇[3] 33第五章鍋爐車間輔助設(shè)備的選擇和計算 345.1燃燒系統(tǒng)的計算[4] 345.2磨煤機(jī)形式的確定 365.3制粉系統(tǒng)的確定 375.4磨煤機(jī)的選擇[5] 385.5排粉機(jī)的選擇[6] 395.5.1排粉機(jī)出力的計算 395.5.2考慮儲備系數(shù)與壓力修正系數(shù)選擇排粉機(jī) 395.5.3排粉機(jī)壓頭的計算 405.5.4排粉機(jī)性能列表 405.6給煤機(jī)的選擇[6] 405.6.1給煤機(jī)的形式及特點(diǎn) 405.6.2給煤機(jī)的選擇原則 415.6.3給煤機(jī)出力計算 415.6.4給煤機(jī)性能列表 415.7粗粉分離器的選擇 415.8細(xì)粉分離器的選擇[6] 41細(xì)粉分離器作用： 415.8.1細(xì)粉分離器的直徑計算 425.9送風(fēng)機(jī)的選擇[6] 425.9.1送風(fēng)機(jī)的選擇原則 425.9.2送風(fēng)機(jī)容量計算 425.9.3送風(fēng)機(jī)壓頭計算 435.10引風(fēng)機(jī)的選擇[6] 435.10.1引風(fēng)機(jī)臺數(shù)的確定 435.10.2引風(fēng)機(jī)入口實(shí)際煙氣量 445.10.3引風(fēng)機(jī)的壓頭計算 445.10.4引風(fēng)機(jī)的性能表 44第六章電氣部分設(shè)計 466.1主變壓器的選擇 466.1.1主變壓器的選擇 466.1.2常用變壓器的選擇 476.1.3廠用備用變壓器的選擇 476.2設(shè)計本廠電氣主接線 486.2.1主接線的設(shè)計依據(jù) 486.2.2主接線設(shè)計的基本要求 496.2.3大機(jī)組主接線可靠性的特殊要求 506.2.4主接線方案的擬訂 506.3設(shè)計本廠廠用電系統(tǒng)電氣主接線的基本形式 536.3.1廠用電接線總的要求 536.3.2廠用電接線應(yīng)滿足下列要求 536.3.3中性點(diǎn)接地方式 54設(shè)計總結(jié) 55致謝 56參考資料 57附圖（原則性熱力系統(tǒng)圖） 58附圖全面性熱力系統(tǒng)圖 59前言發(fā)電廠是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活生產(chǎn)的重要工業(yè)基礎(chǔ)，但由于當(dāng)前能源處于緊缺的情況和環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重，給我國的火力發(fā)電廠的發(fā)展提出了許多新的問題。同時作為我們即將要去電廠工作的人來說也帶來了很大的壓力。因此，通過本次該設(shè)計使我們把整個大學(xué)的所有課程串聯(lián)起來，為以后在工作當(dāng)中能更好的投入起到了巨大的作用。本次設(shè)計的主要內(nèi)容是300MW火力發(fā)電廠初步設(shè)計，在設(shè)計中我們學(xué)會了發(fā)電廠主要設(shè)備的確定、原則性熱力系統(tǒng)的計算、汽機(jī)車間（熱力系統(tǒng)）輔助設(shè)備的選擇、供水方式及循環(huán)水泵的選擇、鍋爐車間輔助設(shè)備的選擇和計算、全面性熱力系統(tǒng)的擬定等多個內(nèi)容。使我們在設(shè)計中得到了許多專業(yè)方面上的知識。由于我們學(xué)習(xí)的知識有限，沒有真正的接觸過發(fā)電廠的現(xiàn)場的生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計中難免存在很多缺點(diǎn)和不妥之處，懇請評審組老師給予批評指正。第一章發(fā)電廠主要設(shè)備的確定1.1發(fā)電廠設(shè)備確定的理論依據(jù)發(fā)電廠的型式和容量的確定發(fā)電廠的設(shè)計必須按照國家規(guī)定的可行性研究基本建設(shè)程序進(jìn)行．發(fā)電廠的設(shè)計工作分為四個階段，即初步可行性研究、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計．前兩個階段屬于設(shè)計的前期工作，在初步可行性研究報告審批后，建設(shè)單位的主管部門還應(yīng)編報項目建議書，項目建議書批準(zhǔn)后才可進(jìn)行可行性研究。經(jīng)批準(zhǔn)的可行性研究報告是確定建設(shè)項目和編制設(shè)計文件的依據(jù)建廠地區(qū)電力系統(tǒng)規(guī)劃容量、地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)增長率、發(fā)展規(guī)劃、燃料來源和負(fù)荷增長速度以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素來確定發(fā)電廠的型式和容量．即根據(jù)建廠地區(qū)對電、熱能的需要，地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)（電廠容量，承擔(dān)基本、中間或調(diào)峰負(fù)荷，新建或是擴(kuò)建項目），廠區(qū)情況（燃料來源及供應(yīng)、水源、交通運(yùn)輸、燃料及大件設(shè)備的運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)要求、灰渣處理、出線走廊、地質(zhì)、地形、地震、水文、氣象、占地拆遷和施工條件地等）以及有關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)廠規(guī)范進(jìn)行選擇。應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和經(jīng)濟(jì)效益分析確定．若地區(qū)只有電負(fù)荷，可建凝汽式電廠，選擇大型凝汽式機(jī)組；若地區(qū)還兼有熱負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷的性質(zhì)和大小以及供熱距離，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較證明合理時，優(yōu)先考慮建熱電廠，選擇供熱機(jī)組。確定發(fā)電廠型式和容量時，燃燒低熱質(zhì)煤（低質(zhì)原煤、洗中煤、褐煤）的凝汽式發(fā)電廠宜在燃料產(chǎn)地附近建坑口發(fā)電廠，將輸煤變?yōu)檩旊姴⑴e，為提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)盡量增大發(fā)電廠容量和機(jī)組容量，打破地區(qū)界限，統(tǒng)一規(guī)劃，集資和合資辦電，如內(nèi)蒙南部建設(shè)能源基地發(fā)電廠向京津唐送電，在豫西北地區(qū)選擇有煤、有水、廠址好的地方建設(shè)巨型電廠向、豫、鄂、贛送電．運(yùn)煤距離較遠(yuǎn)（超過1000km）的發(fā)電廠，宜采用熱值高于21.0MJ/kg的動力煤，以盡可能減輕運(yùn)輸壓力和提高經(jīng)濟(jì)效益。對上海等32個省會級大城市，國家規(guī)劃的環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)較高，其發(fā)電廠所產(chǎn)生的煙氣中的顆粒物可以通過擴(kuò)大高效率電氣除塵器的使用來加以防治，在煙氣中的氧化硫在目前尚不能大規(guī)模采用煙氣脫硫裝置的情況下，只能依靠高煙囪排放和采用低硫煤來解決污染問題，因此大城市附近的發(fā)電廠宜采用硫分低于１％的優(yōu)質(zhì)煤．1.2汽輪機(jī)和鍋爐型式、參數(shù)及容量的確定1.2.1汽輪機(jī)設(shè)備的確定發(fā)電廠容量確定后，汽輪機(jī)單機(jī)容量和臺數(shù)可以確定。大型電網(wǎng)中主力發(fā)電廠應(yīng)優(yōu)先選用大容量機(jī)組，最大機(jī)組宜取電力系統(tǒng)總?cè)萘康?-10％，國外取4-6％。我國超過25000MW容量的電網(wǎng)有四個，都可以裝600MW及以上大機(jī)組，但由于大型發(fā)電廠的廠址不容易選到，燃料運(yùn)輸量大，供水量多，灰渣排放多等因素廠址的選擇帶來很大困難。600MW大型機(jī)組的發(fā)電廠宜在煤礦區(qū)建設(shè)坑口電廠，容量大的電力系統(tǒng)，應(yīng)選用高效率的300MW、600MW機(jī)組連接跨度大的電網(wǎng)間主力電廠，可選擇引進(jìn)俄羅斯800MW的機(jī)組。供熱機(jī)組型式應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，宜優(yōu)先選用高參數(shù)大容量抽汽供熱機(jī)組，有穩(wěn)定可靠的熱用戶時，可采用背壓式機(jī)組，其單機(jī)容量應(yīng)在內(nèi)全年基本熱負(fù)荷確定。隨機(jī)組容量增大便于發(fā)電廠生產(chǎn)管理和人員培訓(xùn)，發(fā)電廠一個廠房內(nèi)機(jī)組容量等級不宜超過兩種，機(jī)組臺數(shù)不宜超過6臺，如采用300MW和600MW機(jī)組，按6臺機(jī)組的發(fā)電廠容量可達(dá)1800MW和3600MW。為便于人員培訓(xùn)、生產(chǎn)管理和備品配件的儲備，發(fā)電廠內(nèi)同容量的機(jī)組設(shè)備宜采用同一制造廠的同一型式或改進(jìn)型式，同時要求其配套輔機(jī)設(shè)備（如給水泵、除氧器等）的型式也一致。根據(jù)我國汽輪機(jī)現(xiàn)行規(guī)范，單機(jī)容量25MW供熱機(jī)組、50MW以上凝汽式機(jī)組宜采用高參數(shù)，125-200MW凝汽式機(jī)組或供熱抽汽機(jī)組宜采用高參數(shù)，300MW、600MW凝汽式機(jī)組宜采用亞臨界參數(shù)或超臨界參數(shù)。汽輪機(jī)型號：N300-16.67/537/537 300MW單軸兩缸兩排汽亞臨界純凝汽式主蒸汽壓力:PO=16.67MPat0=537再熱蒸汽參數(shù):高壓缸排汽:Prh=3.66MPatrh=321.1℃中壓缸進(jìn)汽:Plrh=3.29MPatlrh=537排汽參數(shù)：pc=0.0054MPa，xc=0.9275給水溫度：tfw=274.4℃1.2.2鍋爐設(shè)備的確定鍋爐設(shè)備的容量，是根據(jù)原則性熱力系統(tǒng)計算的鍋爐最大蒸發(fā)量，加上必須的富裕量，同時考慮鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量應(yīng)與汽輪機(jī)進(jìn)汽量相匹配。對大型引進(jìn)機(jī)組汽輪機(jī)最大進(jìn)汽量是指汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力超過5％，調(diào)節(jié)汽門全開工況時的進(jìn)汽量（如不允許超壓5％，則為調(diào)節(jié)汽門全開工況時的進(jìn)汽量）。該額定真空、無廠用抽汽、補(bǔ)水率為零時發(fā)出額定功率所需的汽耗量。老型機(jī)組裕度取8-10％，如引進(jìn)型300MW汽輪機(jī)機(jī)組，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為汽輪機(jī)額定工況進(jìn)汽量的112.9％，引進(jìn)型600MW機(jī)組為112.0％。高參數(shù)凝汽式發(fā)電廠一爐配一機(jī)運(yùn)行，不設(shè)置備用鍋爐，因此鍋爐的臺數(shù)和汽輪機(jī)臺數(shù)相等。裝有供熱機(jī)組的熱電廠，當(dāng)一臺容量最大的蒸發(fā)鍋爐停用時，其余鍋爐的蒸發(fā)量應(yīng)滿足：熱力用戶連續(xù)生產(chǎn)所需的生產(chǎn)用汽量；冬季采暖、通風(fēng)和生活用熱量的60-70％（嚴(yán)寒地區(qū)取上限）。此時可降低部分發(fā)電出力。熱電廠應(yīng)以上述原則來選擇備用鍋爐。鍋爐參數(shù)的確定：大容量機(jī)組鍋爐過熱器出口額定蒸汽壓力一般為汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力的105％過熱器出口溫度一般比汽輪機(jī)額定進(jìn)汽溫度高3℃。冷段再熱蒸汽管道、再熱器、熱段再熱蒸汽管道額定工況下的壓力降宜分別為汽輪機(jī)額定工況高壓缸排汽壓力p′的1.5-2.0％、5％、3.0-3.5％。再熱器出口額定蒸汽溫度一般比汽輪機(jī)中壓缸額定進(jìn)汽溫度高3℃，主要是減少主蒸汽和再熱蒸汽的壓降和散熱損失，提高主蒸汽管道效率。以上參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)用于300MW及以上容量的機(jī)組，目前中小型機(jī)組系列鍋爐參數(shù)高于以上數(shù)值仍可使用。鍋爐型式的選擇：鍋爐型式包括水循環(huán)方式、燃燒方式、排渣方式等。水循環(huán)方式主要決定于蒸汽初參數(shù)：亞臨界參數(shù)以下均采用自然循環(huán)汽包爐，因其給水泵耗功小，循環(huán)安全可靠，全廠熱經(jīng)濟(jì)性高；亞臨界參數(shù)可采用自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)，強(qiáng)制循環(huán)能適應(yīng)調(diào)峰情況下承擔(dān)低負(fù)荷時水循環(huán)的安全；超臨界參數(shù)只能采用強(qiáng)制循環(huán)直流爐。鍋爐燃燒方式的選擇決定于燃料特性和鍋爐容量，有三種燃燒方式：四角噴燃爐、“Ｗ”火焰爐和前后墻對稱燃燒RBC型爐。四角噴嘴燃爐具有結(jié)構(gòu)簡單、投資省、制造及運(yùn)行國內(nèi)已有成熟經(jīng)驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)，多用于燃用煤煙的鍋爐，也可用于燃貧煤或無煙煤的鍋爐；“Ｗ”火焰爐的優(yōu)點(diǎn)是可燃用多種變化煤種，最低穩(wěn)定燃燒負(fù)荷可達(dá)40-50％，有利于調(diào)峰運(yùn)行，但目前國內(nèi)制造技術(shù)處于引進(jìn)階段，造價比較高，運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)缺乏；RBC型爐其性能介于上述兩種爐型之間，國內(nèi)300MW機(jī)組上已有運(yùn)行。排渣方式有固態(tài)排渣和液態(tài)排渣兩種，主要決定于燃料特性。主要設(shè)備的選擇還應(yīng)考慮設(shè)備價格、交貨日期、可用率、對方售后服務(wù)信譽(yù)等多方面的因素。鍋爐型式：HG—1025/17.4型自然循環(huán)汽包爐鍋爐基本參數(shù)最大連續(xù)蒸發(fā)量：Db=1025t/h過熱蒸汽出口參數(shù)：pb=17.4MPa，tb=540再熱蒸汽出口參數(shù)：3.29MPa，trh=537℃汽包壓力：pst=20.4MPa鍋爐效率：92%第二章原則性熱力系統(tǒng)的擬定和計算2.1原則性熱力系統(tǒng)的擬定原則性熱力系統(tǒng)是根據(jù)機(jī)爐制造廠提供的本體汽水系統(tǒng)來擬定的，回?zé)峒訜峒墧?shù)八級，最終給水溫度245℃各加熱器形式除一臺高壓除氧器為混合式，其余均為表面式加熱器，在這種情況下，擬定原則性熱力系統(tǒng)。發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)是以規(guī)定的符號表明工質(zhì)在完成某種熱力循環(huán)時所必須流經(jīng)的各種熱力設(shè)備之間的聯(lián)系線路圖，原則性熱力系統(tǒng)只表示工質(zhì)流過時的狀態(tài)，參數(shù)起了變化的各種熱力設(shè)備，它僅表明設(shè)備之間的主要聯(lián)系，原則性熱力系統(tǒng)實(shí)際表明了工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換及熱能利用的過程，它反映了發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)換過程技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟(jì)性。2.1.1給水回?zé)岷统跗飨到y(tǒng)的擬定給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)是組成原則性熱力系統(tǒng)的主要部分，對電廠的安全、經(jīng)濟(jì)和電廠的投資都有一定的影響。系統(tǒng)的選擇主要是擬定加熱器的疏水方式。擬定的原則是系統(tǒng)簡單、運(yùn)行可靠，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)性。擬定如下:1機(jī)組有八級不調(diào)整抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“三高、四低、一除氧”除一臺除氧器為混合式加熱器外，其余均為表面式加熱器。主凝結(jié)水和給水在各加熱器中的加熱溫度按溫升分配的。21#、2#、3#高壓加熱器和4#低壓加熱器，由于抽汽過熱度很大，設(shè)有內(nèi)置蒸汽冷卻器。一方面提高三臺高加水溫；另一方面減少1#高加溫差，使不可逆損失減少，以提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。1#2#3#高加疏水采用逐級自流進(jìn)入除氧器，這樣降低了熱經(jīng)濟(jì)性。但如果采用疏水泵將其打入所對應(yīng)的高壓出口水箱中，會使系統(tǒng)復(fù)雜。同時，疏水溫度高對水泵的運(yùn)行也不利，會使安全性降低。在1#2#高加之間設(shè)外置式疏水冷卻器，減少了對2段抽汽的排擠，使2段抽汽增加。5段抽汽（4#低加）經(jīng)再熱后的蒸汽過熱度很大，所以加裝內(nèi)置式蒸汽冷卻器。4#低加疏水逐級自流至3#低加（6段抽汽），與3#低加疏水流至2#低加（7段抽汽）。簡化系統(tǒng)提高經(jīng)濟(jì)性，而采用2#、3#高加間疏水冷卻器，減少冷源損失，避免高加疏水排擠低壓抽汽。1#低加疏水逐級自流式至凝結(jié)水中，因?yàn)槟┘壋槠枯^大，減少了冷源損失。3除氧器（4#段抽汽）采用滑壓運(yùn)行，這不僅提高了機(jī)組設(shè)計工況下運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還顯著提高機(jī)組低負(fù)荷時的熱經(jīng)濟(jì)性，簡化熱力系統(tǒng)，降低投資，使汽機(jī)的抽汽點(diǎn)分配更合理，提高了機(jī)組的熱效率，為了解決在變工況下除氧器效果和給水泵不汽蝕，主給水泵裝有低壓電動前置泵。2.1.2補(bǔ)充水系統(tǒng)的擬定鑒于目前化學(xué)除鹽的品質(zhì)以達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)，所以采用化學(xué)處理補(bǔ)充水的方法。目前，高參數(shù)機(jī)組的凝汽器中均裝有真空除氧器以真空除氧作為補(bǔ)充水除氧方式，所以補(bǔ)充水均送入凝汽器中。2.1.3鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定經(jīng)過化學(xué)除鹽處理的補(bǔ)充水品質(zhì)相當(dāng)高，從而使鍋爐的連續(xù)排污量大為減少，又為了化簡系統(tǒng)，故采用高壓I級排污擴(kuò)容水系統(tǒng)。主要是為了回收工質(zhì)的熱量，擴(kuò)容器壓力為0.884MPa（9ata），從汽包排出的排污水經(jīng)節(jié)流降壓后，在擴(kuò)容器的壓力下，一部分汽化為蒸汽，因其含量較少，送入除氧器中回收工質(zhì)和熱量，含鹽量較高的濃縮排污水在冬季送入熱網(wǎng)，夏季排到定擴(kuò)，降低50℃以下后排入地溝。2.2原則性熱力系統(tǒng)的計算[1]2.2.1汽輪機(jī)型式和參數(shù)結(jié)合本次設(shè)計要求，參考國內(nèi)發(fā)電廠情況及發(fā)展方向，確定：機(jī)組型式:國產(chǎn)N300—16.67/537/537型一次中間再熱、沖動凝汽式汽輪機(jī)。機(jī)組參數(shù)主蒸汽壓力：p0=16.67MPa，℃再熱蒸汽參數(shù)：高壓缸排汽(再熱器冷端)MPa，trh=321.1℃中壓缸進(jìn)汽(再熱器熱端)3.29MPa，℃排汽參數(shù)：pc=0.0054MPa，xc=0.9275給水溫度：tfw=274.42.2.2回?zé)嵯到y(tǒng)參數(shù)該機(jī)組有八級不調(diào)整抽汽，額定工況時其抽汽參數(shù)如表2-1：表2-1八段抽汽參數(shù)表項目單位回?zé)岢槠麉?shù)一二三四五六七八加熱器編號H1H2H3H4(HD)H5H6H7H8抽汽壓力MPa6.033.761.850.8230.3310.140.0790.031抽汽溫度℃386.8323.3437336.823314694.368.9給水泵出口壓力為21.58Mpa，給水溫度為245℃。2.2.3鍋爐型式與參數(shù) 參考鐵嶺發(fā)電廠的鍋爐型號，選取：鍋爐型式：HG—1025/17.4型自然循環(huán)汽包爐鍋爐基本參數(shù)最大連續(xù)蒸發(fā)量：Db=1025t/h過熱蒸汽出口參數(shù)：pb=17.4MPa，tb=540再熱蒸汽出口參數(shù)：3.29MPa，trh=537℃汽包壓力：pst=20.4MPa鍋爐效率：92%2.2.4計算中選用的數(shù)據(jù)（1）小汽水流量哈汽廠家提供的軸封汽量及其參數(shù)如表鍋爐連續(xù)排污量=0.1全廠汽水損失=0.01給水泵小汽輪機(jī)汽耗量=34.988t/h，功率=6380K，進(jìn)汽壓力為0.782MPa，溫度為336℃，排氣壓力為7085×MPa。表2-2門桿漏汽、軸封漏汽參數(shù)軸封漏汽編號數(shù)量(kg)份額焓值(kJ/kg)去處主汽門門桿41190.0044293394.45至H2中壓聯(lián)合汽門門桿37700.0040533535.66至H3高壓缸前后汽封123000.0132333028.44至H4(HD)低壓缸汽封13730.0014302716至SG總計215620.02315（2）其中機(jī)械效率，發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率機(jī)組的機(jī)電效率回?zé)峒訜崞餍?，排污擴(kuò)容器效率連續(xù)排污擴(kuò)容器壓力選0.90MPa?；瘜W(xué)補(bǔ)充水溫=20℃給水泵組給水焓升=25.8kJ/kg，凝結(jié)水泵的焓升=1.7kJ/kg。各段管壓損和各加熱器出口端差見表2-3和表2-4.表2-3管道壓損表管段名稱主汽門和調(diào)節(jié)汽門再熱器中壓聯(lián)合汽門抽汽管小汽輪機(jī)進(jìn)汽管中低壓管壓損△P(%)5113.5563表2-4各加熱器出口端差加熱器編號H1H2H3H4(HD)H5H6H7H8端差θ(℃)-1.670002.782.782.782.78（3）熱力過程線的擬定過程：A、由已知的蒸汽參數(shù)P0、t0及背壓PC在焓熵圖上可查出機(jī)組的理想焓降△Ht。B、工質(zhì)在經(jīng)過進(jìn)汽機(jī)構(gòu)時產(chǎn)生進(jìn)汽節(jié)流損失。節(jié)流引起的損失與節(jié)流前后氣流的壓降△P對應(yīng)。當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開（主汽閥也當(dāng)然全開）時，△P0取新汽壓力的3％～5％，即△P=(0.03-0.05)P0。為了使所設(shè)計機(jī)組的效率不低于設(shè)計效率，通常取△P的最大值，即取△P=0．05P0據(jù)選定的△P，并按照節(jié)流前后焓值不變的道理，可在焓熵圖上找到汽輪機(jī)第一級前的狀態(tài)點(diǎn)0′。C、根據(jù)所給數(shù)據(jù)高壓缸的排器壓力及通過再熱以后中壓缸的進(jìn)汽壓力可以確定2、2′。并在焓熵圖上連2′和0′。D、PC排汽壓力和濕度的值可以確定排汽壓力點(diǎn)C，在焓熵圖上連接2′和C。E、通過各個加熱器的加熱點(diǎn)的壓力,并考慮抽汽管道的阻力損失,參考《熱力發(fā)電廠》教材,管道的阻力損失取8%的抽汽點(diǎn)壓力。F、在焓熵圖上通過各抽汽點(diǎn)的壓力，確定汽輪機(jī)的抽汽點(diǎn)。可以得出各點(diǎn)的焓值，并可以通過熱力過程線繪制汽水參數(shù)表。2565h2565h3090h2683h0.96550.9983078h233t404t314t537t350t3017h3397h535t537t4.7P3.62P0.0054P0.023P0.049P0.165P0.33P0.67P1.32p15.58P16.4P0.21367C543.26P3532h3268h2878h3884h2758h201t137t96t圖2-1N300-16.67/537/537型汽輪機(jī)的熱力過程線如圖列出在額定工況時，汽輪機(jī)組各部分汽水流量和各項熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。整理原始數(shù)據(jù)得計算點(diǎn)汽水焓根據(jù)額定計算工況時機(jī)組的汽水參數(shù)，整理出的汽水焓值見表。表2-5N300-16.67/537/537型機(jī)組各點(diǎn)計算汽水參數(shù)表項目單位各計算點(diǎn)H1H2H3H4H5H6H7H8HGC回?zé)岢槠槠麎毫Mpa4.73.621.320.670.330.1650.0490.0230.0054抽汽溫度t℃35031740431423320113796抽汽焓值hkJ/kg3078301732683090288428782758268328842565抽汽壓損%8888888加熱氣壓p＇Mpa3.683.331.200.5880.2980.1510.0620.022P＇壓力下的飽和水溫ts℃245.5239.4188158.01133.33111.5786.7860.199.134.3p＇壓力下的飽和水焓hskJ/kg1063.51034.7798.64667.24560.59468363.38251.43418.8143.5排氣放熱q=h-hskJ/kg2014.51982.32469.362420.762323.4124102394.622431.572465.22421.5水側(cè)加熱器出口水焓hwjkJ/kg1059.1923.9793.78667.15560.44455.11350.754247.012146.3加熱器進(jìn)口水焓hwj+1kJ/kg923.9793.78667.19560.44455.11350.754247.012143.539給水焓升=hwj—hwj+1kJ/kg135.2130.12126.59106.75105.33104.556103.742103.4734.6參考《熱力發(fā)電廠》教材和計算得出新蒸汽、再熱蒸汽及排污擴(kuò)容器計算點(diǎn)參數(shù)。表2-6新蒸汽、再熱蒸汽及排污擴(kuò)容器計算點(diǎn)參數(shù)表汽水參數(shù)單位鍋爐過熱器（出口）氣輪機(jī)高壓（如口）再熱器鍋爐汽包排污水連續(xù)排污擴(kuò)容器入口出口壓力pMPa17.416.43.623.2620.40.9溫度t℃540537317537367.2175.4蒸汽焓hkJ/kg34273397301735322776.4水焓hwkJ/kg1858.9742.64再熱蒸汽焓升qrhkJ/kg5152、全廠物質(zhì)平衡汽輪機(jī)總耗汽量（2-1）則鍋爐蒸發(fā)量（2-2）則（2-3）即鍋爐排污量（2-4）即擴(kuò)容器蒸汽份額為，取擴(kuò)容器效率(2-5)擴(kuò)容后排污水份額(2-6)化學(xué)補(bǔ)充水量（2-7）即鍋爐給水量（2-8）即排污冷卻器計算；補(bǔ)充水溫=20℃，取排污冷卻端差為8℃，則有排污冷卻器熱平衡式：（2-9）于是3.計算汽輪機(jī)各段抽汽量和凝汽流量由高壓加熱器H1熱平衡計算求；如圖2-2圖2-2由高壓加熱器H2熱平衡計算求；如圖2-3圖2-3H2的疏水再熱蒸汽量（3）由高壓加熱器H3的熱平衡計算求；如圖2-4已知給水在給水泵中的焓升為圖2-4H3的疏水（4）除氧器H4熱平衡計算求；如圖2-5由圖所示，除氧器的物質(zhì)平衡，求凝結(jié)水進(jìn)水份額.除氧器出口水份額；圖2-5除氧器的熱平衡式：故（5）低壓加熱器H5熱平衡計算求；如圖2-6圖2-6（6）由低壓加熱器H6熱平衡計算求；如圖2-7圖2-7H6疏水（7）由低壓加熱器H7熱平衡計算求；如圖2-8圖2-8H7疏水（8）由低壓加熱器H8.軸封冷卻器SG和凝汽器熱井構(gòu)成一整體的熱平衡計算求；如圖2-9圖2-9先計算熱井的物質(zhì)平衡整體熱平衡式：凝汽器排氣量4.汽輪機(jī)耗量計算及流量校核作功不足系數(shù)的計算 由表2-5得熱器熱焓 （2-10）第一段抽汽做功不足系數(shù)：（2-11）第二段抽汽做功不足系數(shù)：第三段抽汽做功不足系數(shù)：第四段抽汽做功不足系數(shù)：第五段抽汽做功不足系數(shù)：第六段抽汽做功不足系數(shù)：第七段抽汽做功不足系數(shù)：第八段抽汽做功不足系數(shù)：由計算列出各級抽氣份額及其作功不足系數(shù)Y之乘積列表所示，根據(jù)D求得級抽氣量Dj表2-7抽氣份額及其作功不足系數(shù)Y表jYjjY