小型家用燃气锅炉单片机控制系统

在对当前采暖需求情况广泛调查的基础上，结合工程实际需要，针对小型家用燃气锅炉的特点，研制开发了基于MCS-51单片机的小型家用燃气锅炉智能控制器，旨在改变城镇居民使用燃煤锅炉集中采暖时所遇到的室内温度不易控制、无法实现智能控制等的不便，减少因燃煤而产生的大气污染，提高天然气的使用率，改进家庭采暖的控制方式，提高采暖的经济性，改善人们的生活设施。 利用Protel99SE电路设计软件，对智能控制器的电源板、信号调理板、人机交互接口(按键面板、显示面板)以及控制器的核心——控制器主板进行了研制。电源采用三端集成稳压器W7800(W7900)系列元件；利用intel8031作为控制器的核心器件；利用集成温度传感器AD590测量室内温度和锅炉水温；A/D转换器使用ADC0809芯片；扩展了8K程序存储器和并行输入、输出接口8155芯片。 针对系统的要求和特点，讨论了常规PID控制算法、自适应PID控制算法和模糊控制算法，通过分析比较，最终确定使用模糊控制作为所设计控制系统的控制算法。通过对输入量、输出量及控制量的模糊化处理，结合相应的控制规则，得到了模糊控制表。采用最大隶属度法实现输出量的去模糊化处理。 在上述硬件电路及控制算法的基础上，利用汇编语言，研制开发了小型家用燃气锅炉控制器的控制软件。控制软件主要包括控制系统监控主程序、监控处理子程序、控制算法子程序、时钟子程序、中断服务子程序等。通过对硬件电路及系统软件进行分析，提出了提高小型家用燃气锅炉单片机控制系统可靠性和抗干扰能力的主要软、硬件措施。 利用单片机应用系统研制开发机DVCC-52196S试验设备对所设计的控制系统进行了仿真实验。通过对控制策略和定时控制两种实验结果的分析，可以发现所设计的控制系统能够满足设计要求，达到了预期的效果。