基于单片机的电动阀门控制系统设计

基于单片机的电动阀门控制系统设计

黄跃娟  ,薛莹  ,魏颖

哈尔滨华德学院    150025

摘要：本系统实现了对电动阀门的控制并且可通过按键直接输入具体的数值，通过压力传感器、温度传感器和流量传感器来实时监控锅炉内的运行状态，并且由数码管显示出温度、压力和流量的数值。如果系统在工作过程中发生了故障，由单片机发出指令让警铃和警灯工作。本文是针对锅炉系统的安全正常运行做出的温度、压力和流量的列设计和分析。应用此系统监测锅炉系统的温度、压力的工作范围，可自动调节电动阀门动作从而保证系统按照给定值在系统性能要求范围内正常工作。

关键词：锅炉系统；单片机；电动阀门

1、引言

使用单片机实现供暖锅炉温度控制，具有较高的实用价值和优越性等特点。采用低功耗数字温度传感器进行温度测控，可大大简化设计方案，系统性能也更稳定；采用光电测控水位，可有效保证水位的自动控制，保证水质无污染，能更好地对锅炉进行自动化控制。单片机不仅有体积小，安装方便，功能较齐全等优点，而且有很高的性价比，应用前景广，同时有助于发现可能存在的故障，通过微机实现燃烧与给水系统的自动控制与调节，将保证锅炉正常供气供暖，维持稳定系统，保证安全经济运行。

2、温度检测控制电路设计

传感器是“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”，它通常由敏感元件和转换元件组成。温度传感器DHT11检测到的温度数据由单片机的P23口送入。

3、流量检测控制电路设计

流量检测是通过高亮二极管和光敏三极管分别安装在四个不同的位置，实时对锅炉里的水流量进行检测。当水位到达某一光敏三极管的位置时，其输出端口就向单片机输出高电平；当水位低于此光敏三极管的位置时，其输出端口就向单片机输出低电平。

4、压力检测控制电路设计

当压力传感器检测到的压力值比单片机内部设定的压力值大时，停止补水系统和关闭鼓风机。因压力传感器输出的是模拟信号，所以需要A/D转换模块进行模数转换，转换成的数字信号输送到单片机中。

5、电机驱动控制电路设计

继电器的驱动用RLY-SPCO型三极管。因AT89C52上电复位时，此时PNP型三极管基极接高电平，三极管截止，继电器处于断开状态，可使单片机正常复位。在PNP型三极管发射极接二级管，可防止三极管断开瞬间，继电器电流不能突变，使三极管造成损坏。

6、电动阀门控制主程序设计

系主程序是整个软件系统的核心，系统初始化是对系统、液晶显示以及单片机数据的初始化和复位，电动阀门控制主要实现锅炉锅升温、降温以及压力和流量的控制，系统保护对电机和系统运行过程中可能出现的故障进行保护，人机接口实现对阀门参数的设定和显示，工作方式就是实现电动阀门的开关。

7、总结

本文对电动​ 阀门​ 进行​ 了研​ 究，​ 确定​ 了以​ AT​ 89​ C52​ 2单​ 片机​ 为核​ 心的​ 控制​ 器设​ 计。系统有​ 压力​ 检测​ 、流​ 量检​ 测、​ 温度​ 检测​ 、数​ 据存​ 储等​ 功能​ 。

参考文献

[1] 韩光信，施云贵．先进PID在锅炉汽包水位控制中的应用研究[J]．微计算机信息，2016

[2] 张伟．基于步进电机的发电机组调速装置[M]．科技创新导报，2018