CN206787069U - 一种基于单片机的锅炉温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：包括单片机、温度控制电路、水位控制电路、水位检测电路、报警电路、按键电路、复位电路、显示器，所述单片机与温度控制电路、水位控制电路、水位检测电路、报警电路、按键电路、复位电路和显示器电连接。本实用新型设计合理、功能多样、使用方便、成本较低、节约能源、能源使用率高，有效解决了现有技术的不足。

Description

一种基于单片机的锅炉温度控制系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉控制技术领域，尤其涉及一种基于单片机的锅炉温度控制系统。

背景技术

锅炉是一种热能转换设备，由锅和路两大主体和保证其安全经济连续运行的附件，仪表附属设备，自控和保护系统组成，水在锅（锅筒）中不断被炉里燃料燃烧释放出来的能量加热，温度升高并产生带压蒸汽，由于水的沸点随压力的升高而升高，锅是密封的，水蒸气在里面的膨胀受到限制而产生压力形成热动力（严格的说锅炉的水蒸气是水在锅筒中定压加热至饱和水再汽化形成的）作为一种能源广泛使用。锅炉广泛用于生产和生活之中。中小型锅炉作为供暖设备用于提供热水，取暖方面得到了广泛应用。目前，取暖多采用集中供暖方式。集中供暖，一般都是按一个采暖季每平方（建筑面积）来收费的，对北方地区来说，天气比较冷，需要供暖时间长，应该集中供暖省钱。指集中集团式供暖的一种形式。从能源利用方面讲，集中供暖一次性投资大，运行费用高，无论是否需要，暖气始终全天供热，因楼层不同而造成温度不均，若遇到供暖偏热，居民只有开窗降温，使宝贵的能源白白浪费。这种供暖方式从原理上而言，效率较高。集中供暖的锅炉大多数是燃媒锅炉，锅炉燃烧时污染大，已经带来了严重的环境污染问题。由于这些用户采用集中取暖，给个别用户带来不便的缺陷。

基于这种情况，近年来采用以天然气，液化石油气为燃料的中小型燃气锅炉具有高效、环境污染小，发热量大甚至无污染等特点，受到普遍欢迎。尤其在国外，燃气锅炉目前已得到了普遍应用。家用燃气锅炉常见的是套管式燃气锅炉、板换式燃气锅炉、冷凝式燃气锅炉。随着科技的发展以及各种客观条件的具备，生活采暖用燃气锅炉的应用也必将得到进一步的发展与推广。随着燃料不断补给，燃料充足，城市燃气管网逐步完善，燃气使用率逐步会提高。市场经济的发展与开放，国有企业享受国家能源补贴的取消，住房逐渐私有化，供热管网费、采暖费全部由个人支付。会有越来越多的人放弃集中供热方式而采用分散采暖方式。而小型家用燃气锅炉的使用作为集中供暖的一个很好补充或替代它必将被越来越多的人关注和选用成为趋势。

目前市场上家用燃气锅炉为进口，价格高，售后服务不够完善，不利于燃气锅炉的推广使用，研制燃气锅炉的公司亦相对较少。因此研制开发小型家用燃气锅炉就具有现实的意义与客观的市场价值。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于单片机的锅炉温度控制系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：包括单片机、温度控制电路、水位控制电路、水位检测电路、报警电路、按键电路、复位电路、显示器，所述单片机与温度控制电路、水位控制电路、水位检测电路、报警电路、按键电路、复位电路和显示器电连接。

上述的一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：所述单片机为AT89S51单片机。

上述的一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：所述水位检测电路采用放于锅炉上下限的金属棒作为测量液位的器件。

上述的一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：所述温度控制电路采用DS18B20温度传感器检测锅炉温度。

上述的一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：所述报警电路采用蜂鸣器报警电路。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型设计合理、功能多样、使用方便、成本较低、节约能源、能源使用率高，有效解决了现有技术的不足。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图。

图2是本实用新型的温度控制电路原理图。

图3是本实用新型的水位检测电路原理图。

图4是本实用新型的水位控制电路原理图。

图5是本实用新型的报警电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：包括单片机1、温度控制电路2、水位控制电路3、水位检测电路4、报警电路5、按键电路6、复位电路7、显示器8，所述单片机1与温度控制电路2、水位控制电路3、水位检测电路4、报警电路5、按键电路6、复位电路7、显示器8电连接。

本实施例中，所述单片机1为AT89S51单片机。

本实施例中，所述水位检测电路4采用放于锅炉上下限的金属棒作为测量液位的器件。

本实施例中，所述温度控制电路2采用DS18B20温度传感器检测锅炉温度。

本实施例中，所述报警电路5采用蜂鸣器报警电路。

如图2所示，本系统采用继电器进行对燃烧器工作方式控制，从而锅炉控制温度。当P口输出高电平时，经反相驱动器7406变为低电平，使发光二极管发光，从而使光敏三极管导通，进而是Q3导通，因而继电器的线圈通电,接通锅炉燃烧器。当P1.7输出高电平时，燃烧器通电，燃烧器对锅炉加热，进行加热处理。当P1.7输出低电平时，燃烧器断电，燃烧器对锅炉加热，不进行加热处理。

本系统设计利用普通水的导电性质采用不绣钢管作为测量液位的器件，放于锅炉上下限的金属棒是否正在导电的情况判断锅炉的水位是不是在上下限范围之间，单片机通过采集的水位变化的信号，发出对给水泵控制的命令，控制锅炉内水位符合条件。

如图3所示，为水位检测电路，金属棒1放于水位上限位置，金属棒2放于水位下限位置，金属棒3放于水位以下比较远点的位置。其中金属棒1和金属棒2用限流电阻分别与单片机相连接，金属棒3接+5v的电源。单片机不断的检测单片机端口p1.2和p1.3的电平情况。

(1)当P1.2＝高电平和P1.3＝高电平时，即实际水位在水位上限以上的位置，这时系统发出报警命令,系统停止工作。

(2)当P1.2＝高电平和P1.3＝低电平时，即实际水位在水位上限和水位下限之间的位置，单片机不进行处理，即保持给水泵的状态不变。

(3)当P1.2＝低电平和P1.3＝低电平时，即实际水位在下限以下的位置，这时系统控制给水泵工作，锅炉开始加水，并报警。

如图4所示，为水位控制电路，当锅炉水位处与水位下限值的时，单片机P1.4口输出一个高电平，继电器接通，此时给水泵通电，给水泵开始工作给锅炉加水。

如图5所示，为报警电路，电路由限流电阻R1、三极管Q1、两个二极管和蜂鸣器组成。这个电路并不是一般的放大电路，三极管不是工作在放大状态，而是工作在饱和状态和截止状态。当基极为低电平时，晶体管处于饱和状态，饱和电压为UCES=0. 3V，此时，蜂鸣器鸣叫。当基极为高电平时，晶体管截止，相当于开路，输出为高电平，蜂鸣器停止鸣叫。

本实用新型利用温度传感器DS18B20采集测量锅炉水温；使用LCD液晶显示器显示水位的上下限值、预先设定的温度报警值和当前采集的温度值。利用继电器控制燃烧器和给水泵的加热和给水。当锅炉内的水的实际水温超过报警温度值，系统会发出报警声音，这时接在单片机一端的继电器动作，燃烧器断电。此时温度传感器实时对锅炉温度检测，当温度降到设定值的下限时，继电器重新通电。燃烧器电源重新接通，锅炉继续加热。如此反复监控温度。这样对锅炉温度控制不仅可以节约能源，提高能源的使用率。此外，为符合实际，本系统对锅炉的水位进行实时监控，防止锅炉干烧和锅炉水溢出，以免造成能源浪费和水溢出引起的锅炉爆炸严重后果。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：包括单片机（1）、温度控制电路（2）、水位控制电路（3）、水位检测电路（4）、报警电路（5）、按键电路（6）、复位电路（7）、显示器（8），所述单片机（1）与温度控制电路（2）、水位控制电路（3）、水位检测电路（4）、报警电路（5）、按键电路（6）、复位电路（7）、显示器（8）电连接。

2.如权利要求1所述的一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：所述单片机（1）为AT89S51单片机。

3.如权利要求1所述的一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：所述水位检测电路（4）采用放于锅炉上下限的金属棒作为测量液位的器件。

4.如权利要求1所述的一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：所述温度控制电路（2）采用DS18B20温度传感器检测锅炉温度。

5.如权利要求1所述的一种基于单片机的锅炉温度控制系统，其特征在于：所述报警电路（5）采用蜂鸣器报警电路。