开发单片机控制系统,可用传统的汇编语言或C语言。采用传统的汇编语言开发单片机系统虽然具有代码紧凑、实时性好等优点,但缺点也十分突出:程序可读性、可移植性差,不易进行复杂的逻辑数学运算,大程序的软件开发周期长等。现在广为普及和流行的C语言则恰好弥补了汇编语言的缺点。
一方面,丰富的指令集直接面向硬件操作,位指令、逻辑、关系表达式均可直接针对外设接口;另一方面,高级语言的描述,可使用户摆脱与硬件不必要的接触,描述语言可由编译器编译直接生成面向硬件的机器码。由C51编译生成的代码不论长度还是程序运行速度均能适应大多数控制系统要求。因此,本锅炉控制系统采用Franklin C51开发,采用南京万利公司的Insight SE-52仿真器调试程序,它支持Windows环境,VC界面风格,调试方便,大大缩短了软件开发周期,提高了工作效率。
单片机首先进行初始化,包括I/O口、定时器、中断系统、液晶显示器的初始化;然后采集温度、水位数据,作为判断故障的依据,再进行故障检测;若发现故障,则蜂鸣报警,同时显示故障原因;然后开始进入循环监测部分,先采集数据,检测故障:然后进入相应的温度控制子程序、定时控制子程序、手动控制子程序、防冻控制子程序,接着开始扫描键盘,判断出所按键后,使相应变量置位或复位,并刷新当前显示,由此不断循环运行,完成锅炉控制系统的各种控制功能。
程序采用结构化程序设计,分为主程序和多个应用于程序。主程序完成逻辑控制、键盘操作和显示功能,其余都在子程序中完成。主要的子程序包括: 温度采样、数字滤波、标度变换、PID运算、故障报警、温度控制、循环泵控制、汉字显示、键盘扫描等。
6 结束语
本文给出了基于单片机的锅炉智能控制器的硬件电路设计和系统的软件实现方案。在描述设计构想和控制方案的同时,笔者给出了基于单片机的锅炉智能控制器的硬件电路设计和系统的软件实现方案。该控制器以较低的成本解决了多功能绿色环保锅炉的自动化控制问题,并已在实际生产中得到应用。