工业锅炉过热蒸汽温度控制系统设计(大学本科毕业设计)

山东科技大学学士学位论文 系统硬件电路设计

32位单片机近年来在信号分析与处理、数字图象处理、语音处理等数字信号处理运用领域得到广泛的运用，但在工业测控现场，由于成本和工程师的使用习惯等，占主导地位的还是8位机和16位机。对于本设计涉及的是锅炉蒸汽温度的测量与控制，设计的主要目的是构成一个具有一定判断、运算能力以及具有存储、显示、控制等功能的智能测量控制设备。锅炉属于大型工业设备，而对蒸汽温度的精度要求并不是特别高，它所处理的信息量和复杂程度用8位机已经足够了。目前，生产单片机的厂商有很多，尤其是近年来电子技术、计算机技术的飞速发展，比较著名的有Intel、Philips、Microchip、Motorola、Zilog、Atmel等半导体企业。

在上述几家著名的半导体企业产品中，尤其在工业测控场合，运用较多的为Intel公司的MCS-51系列、Microchip公司的PIC系列。近年来，随着Intel公司对8031内核的公开以及各半导体企业在关键技术上的相互渗透，不仅Intel公司，而且Philips公司、Atmel公司等企业目前都生产MCS-51系列的CPU。近十年来在工业测控领域，国内运用最多的恐怕就是Atmel公司的AT89系列，它的标准型产品不仅在指令上，而且在管脚上都兼容Intel公司的MCS-51系列的第一代CPU 8031，并在片内存储器、振荡电路、功耗、软件加密以及内置看门狗等技术水平上均有很大程度的提高，使国内的智能仪表行业的设计与开发者越来越感到使用和设计上的方便。根据实验室硬件条件和设计人员的熟练程度，本设计最终选用ATMEL公司的8位单片机AT89S52作为本系统的CPU。

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效

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的解决方案。

AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

图3.2 89S52封装 AT89S52的MCS-51核有两种总线，一是核内总线，该总线在微处理器

内部使用，并不对用户开放。核内总线数据线：D0-D7共8位；地址线A0-A7

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