采用PIC单片机的沸水温度测量系统

T. Karuppiah¹, Azha。Periasamy²拉杰库马尔^3.

印度泰米尔纳德邦哥印拜陀巴拉提尔大学电子与仪器学系硕士学者¹
印度泰米尔纳德邦哥印拜陀巴拉提尔大学电子与仪器学系助理教授²
助理教授，USIC，马杜赖Kamaraj大学，马杜赖，泰米尔纳德邦，印度^3.

摘要

沸水温度测量系统是工业上的一项重要任务。本文采用PIC 18F452单片机和国产半导体LM35温度传感器，设计并实现了一种基于PIC单片机的沸水温度测量系统。本设计的系统用于测量水箱I的沸水温度值。当温度值达到设定值时，高温继电器板变为ON状态，控制电磁阀。通过控制阀喷射冷水，可以降低流经金属管道I的沸水的高温。这些阀门根据温度的要求手动控制。因此，通过降低高温来获得输出。低温水收集于III罐。在这里，将降低的温度值水与温度设定值规划进行比较后，收集的冷却水可以供应给工业工厂的各种用途。

关键字

温度参数，PIC单片机，控制阀，液晶显示。

介绍

电厂部门是电力行业中最重要的部门之一。那里有若干个沸腾段。这个沸腾部分产生蒸汽级温度的高温水。这个蒸汽级温度用于发电，蒸汽水被应用到涡轮机部分。电力产生后，蒸汽水被供应到各个工厂进行再利用。如果高温的供应减少到低温，它将用于所有其他需要低温的工厂。

本文介绍了目前的研究涉及到根据需要在不同温度下分离水。在所有的行业中，水是不可缺少的主要需求，水在不同的步骤中被消耗。在一些工业中，水是在高温下与最终产品一起获得的，这是没有用的。这种高温水不能直接排入土壤，因为它会使土壤贫瘠。因此，在排放之前，这些水应该改变到正常状态。当水的物理和化学性质正常时，也可以使用。沸水温度测量系统用于测量各个点的水温，并收集不同温度下的水，可用于多种用途。

实验描述

答:材料:锅炉我(身高14.5英寸和11.5英寸直径),锅炉二世(15厘米高度,6英寸直径),锅炉III(10厘米高度,5英寸直径),试管(10英寸,1厘米),连接管(1米长度),连接管二世(1/2米长度),胃肠道金属管我(2英尺的长度,直径1.5英寸),胃肠道金属管II(2英尺长度、直径1英寸),塑料管(3米),控制阀I, II, III, IV(1.15英尺高,直径1厘米),热水器(230伏,50赫兹,5 A),电磁阀(230伏,50赫兹,5 A),油底壳电机(230v, 50hz, 5a)，温度传感器I, LM35, PIC单片机18F452, PIC单片机手动套件。

B.机械设置:如图所示，锅炉I的出口通过电磁阀连接到GI金属管道I的进口。锅炉配有热水器装置和温度传感器仪表。GI管II与GI管I通过四个相同长度的控制阀连接，如下图所示。控制阀连接到GI管II的一端有一个喷嘴状的装置，可以调节。锅炉II位于GI管出口处

一、锅炉II配有温度传感器仪表。锅炉III有电机，电机通过塑料管与GI管II的一端连接。

GI管II的另一端连接到塑料管，塑料管的一端将进入锅炉III。

A.框图设计:本系统有三个锅炉，分别为B1、B2、B3。第一个锅炉包含热水器元件和温度传感器。第二个锅炉包含一个温度传感器。第三个锅炉有一个污水池电机，在处理过程中喷洒冷水。只要接通PIC单片机硬件电路，第一个锅炉的水就会被加热，用温度传感器测量水的温度。当水的温度达到特定的温度(如我们固定的)，例如90ºC，电磁阀被打开。

第一个锅炉中的热水将通过连接管(CT 1)、金属管(GI 1)和连接管(CT 2)进入第二个锅炉。第二个锅炉再次测量从第一个锅炉获得的收集热水的温度。

在这里，我们的目标是降低高温以保持恒温。恒温将按我们所希望的固定。为了保持恒温，第三台锅炉按照程序设置的小喷嘴排列自动喷水。例如我们设定恒温50ºC，第一个锅炉出口温度为90ºC(高温)。

当高温到达第二个锅炉时，第3个有水底壳电机的锅炉在接通水底壳电机后立即接通水底壳电机。装有冷水的第三个锅炉将流经金属管道GI 2, GI 2的出口再次连接到第三个锅炉。因为第三个锅炉没有烘干。如果油底壳变干，则认为油底壳电机出现故障。

B.控制阀的操作:金属管GI 2有四个控制阀(CV1, CV2, CV3 &CV4)。其中与金属管道GI1连接，每个控制阀都有时间梯度。如果第二个锅炉的温度低于(50ºC)，冷水喷射过程停止。

如果第二个锅炉的温度高于恒温(50℃)，则继续进行冷水喷射过程。这意味着第三个锅炉包含的污水池电机将被打开和关闭。这个过程持续一个整齐的循环。

硬件描述

A.硬件设置:本研究使用PIC单片机18F452，工作电压5V，频率8MHz。包含A、B、C、D、e 5个接口，A接口为模拟通道，用于连接温度传感器。C口连接ULN 2003(工作电压- 12v)继电器驱动IC，该IC进一步连接到继电器。端口B连接LCD。PIC单片机端口引脚Rx & TX连接到串行通信驱动器IC Max 232，该驱动器进一步连接到串口连接器。这个串口连接器可以连接到计算机上。

B.项目目的:本项目主要目的是以模拟形式测量沸水温度。一个装有IC-LM 35温度传感器的电路测量了沸水的温度。得到的温度数据通过PIC单片机传输。微控制器读取可用数据并进行处理

PIC单片机的输出被发送到液晶显示器。

(i).温度传感器和LCD与单片机接口，

(ii).通过单片机传递参数值。

温度测量说明

a .温度原理:温度是物体的热或冷的程度。当温度变化时，相应材料的内阻也发生变化。

B.传感装置:传感器称为换能器。换能器的输出是电压、电流、电阻或电容的形式。方框图总结了上面的讨论。

在本课题中，对温度进行测量，温度测量在工业中是非常重要的。在工业中，根据温度的范围，有不同类型的温度测量。

例如，LM35用于测量-55ÃÂ (C)到+150ÃÂ (C)的温度范围。LM35系列是精密集成电路温度传感器，其输出电压与摄氏温度成线性比例。因此，LM35比以°开尔文校准的线性温度传感器具有优势，因为用户不需要从其输出中减去一个大的恒定电压来获得方便的摄氏度缩放。如果我们想测量温度大于1000ÃÂ: C，我们必须使用热电偶。

PCB布局和描述

A. PIC微控制器PCB设计:PCB采用EAGLE版本设计。我们可以在布局编辑器中添加自动路由器模块或原理图编辑器。布局编辑器，允许设计印刷电路板。

我们的PCB板具有与液晶显示器串行接口的设施。LM35温度传感器和继电器接口，具有所有接口的特点。

软件描述

A. MPLAB:该程序是在MPLAB IDE中用嵌入式C编写的。

MPLAB集成开发环境(IDE)是一个集成工具集，用于开发采用Microchip的PIC和PIC微控制器的嵌入式应用程序。MPLAB是一个功能强大、功能丰富的PIC微控制器开发工具。它为开发嵌入式系统应用程序的程序员提供了最简单的解决方案。

PIC微控制器是世界上最受欢迎的8位芯片，如果它被广泛用于各种应用，如果以效率为价值。如果电路板是一组硬件组件，那么它是开发嵌入式系统的自然选择。

结论

沸水温度测量系统模块项目是在本部门进行温度测量的设计和开发。在工业中，我们无法手动控制高温。本课题采用PIC单片机设计，提供了一种简单的温度参数测量方法。

本系统内部有ADC，不需要外接ADC。水的温度是用(半导体传感器)温度传感器测量的。在该系统中，控制阀是手动控制的，温度降低到程序员定义的预设阀值。以后，沸水的流量由自动控制阀控制。

测得的温度数据可通过PC机的串口传输并存储，以供进一步的过程控制。进一步将这一概念扩展到多个相同类型的单元，并进行微小的变化。

致谢

我们感谢为模板开发做出贡献的专家们。

表格一览


表1	表2

数字一览


图1一个	图1 b	图1 c

图1 d	图1 e	图1 f

参考文献

Johnathan。嵌入式微机系统，实时接口，brooks / Cole, 2000。
嵌入式系统架构，编程与设计，TMH, 2008\
A.Nagoor Kani，控制系统，第一版。
D.Patranabis，工业仪器仪表原理，第二版。
Curtis Johnson，过程控制仪表技术，第四版。
B.G.利塔克Ã①Â’Â 1仪表过程控制手册
R.K.Jain，机械和工业测量，第6版2003,Khanan惩罚。
PIC微控制器- C编程，米兰维尔，页数:336，出版商:mikroElektronika;第1版(2009)，语言:英文，ISBN-13: 978-86-84417-17-8。
PIC18F452单片机数据表。
PIC 16F877数据表。