51單片機(jī)在鍋爐水處理控制中的應(yīng)用

1．2 工藝過(guò)程對(duì)自動(dòng)系統(tǒng)的要求
根據(jù)需要各個(gè)工位的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)度不同。要求控制系統(tǒng)應(yīng)能夠設(shè)置、修改、存儲(chǔ)各工位的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)度，并能按照設(shè)置的各工位時(shí)間長(zhǎng)度自動(dòng)切換工作流程，控制各閥門的開關(guān)。并且能夠隨時(shí)手動(dòng)干預(yù)當(dāng)前工位使之快速進(jìn)入下一個(gè)工位。
配合水位檢測(cè)器，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)檢測(cè)存儲(chǔ)軟化水容器的水位高低。達(dá)到上限時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)停止運(yùn)行，達(dá)到下限應(yīng)能自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)重新運(yùn)行。水處理不管在怎樣的情況下停止，設(shè)置的數(shù)據(jù)不能丟失，停止之前的運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)能保存下來(lái)，重新運(yùn)行時(shí)接著原來(lái)的狀態(tài)運(yùn)行。面板顯示當(dāng)前系統(tǒng)所處狀態(tài)：停機(jī)或運(yùn)行；四個(gè)工位的哪個(gè)工位在運(yùn)行，相應(yīng)的指示燈亮；當(dāng)前工位所剩時(shí)間長(zhǎng)度等。面板設(shè)計(jì)如圖2所示。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1 單片機(jī)的選擇
本控制系統(tǒng)采用C8051F2xx系列的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片，兼容8051內(nèi)核，有8 KB的FLASH存儲(chǔ)器還有硬件實(shí)現(xiàn)的UART和SPI串行接口。片內(nèi)還集成了VDD監(jiān)視器，看門狗WDT和時(shí)鐘振蕩器。芯片功能強(qiáng)大，簡(jiǎn)化了硬件部分，省去了不必要的外圍芯片設(shè)計(jì)。
2．2 顯示與按鍵功能設(shè)計(jì)
根據(jù)要求本系統(tǒng)顯示柱號(hào)、工位號(hào)和分鐘內(nèi)容。這些內(nèi)容都是數(shù)字。所以采用LED數(shù)碼管作為顯示器即可。為了簡(jiǎn)化顯示，每一工位的運(yùn)行時(shí)間精確到分，設(shè)置最長(zhǎng)時(shí)間到百位，因而，采用三位數(shù)碼管顯示時(shí)間。再用一位顯示工位號(hào)和柱號(hào)，共四位。運(yùn)行時(shí)，顯示當(dāng)前運(yùn)行柱號(hào)及當(dāng)前工位所剩時(shí)間；設(shè)置時(shí)，顯示當(dāng)前要設(shè)置的工位號(hào)及設(shè)置的時(shí)分。當(dāng)前運(yùn)行工位時(shí)間采用倒計(jì)時(shí)顯示。除了數(shù)碼管顯示器，面板上還要有7個(gè)發(fā)光二極管指示當(dāng)前的各種工作狀態(tài)。
設(shè)置(修改)各工位運(yùn)行時(shí)間，系統(tǒng)需要有按鍵，本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)5個(gè)按鍵。這些鍵有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了選位，移位，設(shè)置時(shí)間和位號(hào)，復(fù)位等強(qiáng)大功能。在設(shè)置期間，整個(gè)軟化水系統(tǒng)照常運(yùn)行。只是顯示器暫時(shí)不顯示當(dāng)前運(yùn)行工位號(hào)及所剩時(shí)間，而改為顯示所設(shè)置值罷了。
2．3 時(shí)間的獲取與設(shè)置值的存儲(chǔ)
系統(tǒng)整個(gè)工作流程是按照設(shè)定的時(shí)間間隔，控制各工位的輪換，這都由內(nèi)部時(shí)鐘來(lái)提供參考時(shí)間。通過(guò)按鍵設(shè)置的工位時(shí)間長(zhǎng)度能保存起來(lái)，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器來(lái)保存。這些功能結(jié)合起來(lái)在一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)，以便減少芯片數(shù)量，簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)抗干擾性能。