基于单片机的电加热锅炉的温度控制系统的制作方法

本实用新型涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种基于单片机的电加热锅炉的温度控制系统。

背景技术：

近年来，电加热锅炉因其具有投入设备少、易进行自动控制、不污染环境等诸多优点而得到广泛应用，传统的电加热锅炉控制方法是位式断续控制法，此方式采用常规仪表和接触器，自动化程度和智能程度低，不能实现远距离集中控制，也不能根据不同时间段的温度变化及时调整锅炉的输出功率进而改变水温，然而采用单片机对电加热锅炉进行控制，可以克服传统控制的上述缺点，提高电加热锅炉运行可靠性，减轻工作人员的负担，保证工作人员的生命财产安全，提高企业经济效益和社会效益。

所以本实用新型提供一种的新的方案来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种基于单片机的电加热锅炉的温度控制系统，具有结构简单、成本低且智能控制的特性，有效地解决了目前社会上电加热锅炉自动化程度和智能程度低、不能实现远距离集中控制、也不能根据不同时间段的温度变化及时调整锅炉的输出功率进而改变水温的社会问题。

其解决的技术方案是，包括单片机系统模块、温度采集模块、控制模块、按键模块和显示模块，其特征在于，单片机系统模块连接温度采集模块、控制模块、按键模块和显示模块；

所述单片机系统模块包括单片机U1，单片机U1的引脚5连接电感LI的一端、电容C1的一端，单片机U1的引脚6和电容C1的另一端接地，电感L1的另一端接电源；

所述温度采集模块包括电阻R2，电阻R2的一端连接电源，电阻R2的另一端连接分流稳压器D1的引脚3、滑动变阻器RP1的引脚1、连接器ref的引脚1，分流稳压器D1的引脚1连接滑动变阻器RP1的引脚3，分流稳压器D1的引脚2和滑动变阻器RP1的引脚2接地，连接器ref的引脚2连接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接铂热电阻pt100的引脚1、电阻R7的一端，电阻R4的另一端连接电阻R6和R5的一端，电阻R5的另一端连接滑动变阻器RP2的引脚2，滑动变阻器RP2的引脚2和引脚3相连，滑动变阻器RP2的引脚1和铂热电阻pt100的引脚2接地，电阻R6的另一端连接放大器AR1的引脚2、电容C3的一端和滑动变阻器RP3的引脚2，电阻R7的另一端连接电阻R8的一端、放大器AR1的引脚3，电阻R8的另一端和放大器AR1的引脚4接地，放大器AR1的引脚7接电源和滑动变阻器RP5的引脚3，放大器AR1的引脚8连接滑动变阻器RP5的引脚2，放大器AR1的引脚6连接电阻R9的一端，放大器AR1的引脚1连接滑动变阻器RP5的引脚1，电阻R9的另一端连接二极管D2的正极、电容C4的一端、滑动变阻器RP3的引脚1和引脚3、电容C3的另一端、单片机U1的引脚2，二极管D2的负极和电容C4的另一端接地；

所述控制模块包括电阻R12，电阻R12的一端连接单片机U1的引脚1，电阻R12的另一端连接光隔离器U2的引脚1，光隔离器U2的引脚2接地，光隔离器U2的引脚4连接电阻R13的一端，光隔离器U2的引脚5连接电阻R14的一端，光隔离器U2的引脚3连接晶体管Q1的引脚2，电阻R14另一端连接晶体管Q1的引脚3、负载的引脚1，电阻R13的另一端连接晶体管Q1的引脚1、负载的引脚2。

所述按键模块包括按键S1和按键S2，按键S1的引脚2和引脚4连接电阻R1的一端、单片机U1的引脚4、电容C2的一端，按键S1的引脚1和引脚3、电容C2的另一端接地，电阻R1的另一端接电源，按键S2的引脚2和引脚4连接电阻R11的一端、单片机U1的引脚7、电容C5的一端，按键S2的引脚1和引脚3、电容C5的另一端接地，电阻R11的另一端接电源。

所述显示模块包括显示器LCD，显示器LCD的引脚4连接单片机U1的引脚3，显示器LCD的引脚3连接电阻R10的一端，显示器LCD的引脚1连接滑动变阻器RP4的引脚3和引脚2，显示器LCD的引脚2和滑动变阻器RP4的引脚1接地，电阻R10的另一端接电源。

单片机U1为型号ATMEGA16-16PC的单片机。

所述分流稳压器D1为型号TL431ACLP的分流稳压器。

本实用新型设计结构简单，成本低且智能控制，采用单片机系统模块进行智能控制，温度采集模块实时进行水温检测,人们可以通过显示模块看到锅炉内的水温，通过按键模块可以手动设置所需要的温度值，控制模块驱动负载进行升温或降温，因此本实用新型能够能实现远距离集中控制，也能根据不同时间段的温度变化及时调整锅炉的输出功率进而改变水温，具有很高的开发价值和推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的电路模块图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例一，温度检测模块实时对电加热锅炉内的水温进行检测，检测信号传送到单片机系统模块，显示模块显示电加热锅炉内的水温，人们可以通过按键模块进行设定水温，进而单片机系统模块可以通过控制电路控制负载对电加热锅炉升温或降温 ；

所述温度检测模块运用分流稳压器D1、连接器ref、滑动变阻器RP1、电阻R3，在B点形成一个适合铂热电阻pt100的电位，铂热电阻pt100的阻值随着水温的变化而变化，B点的电位也随之变化，电阻R4、电阻R5、滑动变阻器RP2形成参考点A的电位值，电位A和B分别经过电阻R6和电阻R7流入放大器AR1，电位A流经电容C3和滑动变阻器RP3形成的滤波电路和放大器AR1输出的信号一起作为温度检测信号流入单片机系统，二极管D2和电容C4作为温度检测电路的保护电路；所述单片机系统模块采用AD转换滤波电路进行电源滤波，电感LI滤波，电容C1保护电路，电源通过电感L1和电容C1进行AD转换滤波，从而为电源提供稳定的电压；所述控制模块采用光隔离器U2通过电阻R12接收单片机U1的信号，光隔离器U2保护控制电路，晶体管Q1对控制信号进行整流滤波，进而控制信号经电阻R14和R13传入到负载，驱动负载。

实施例二，在实施例一的基础上，所述按键模块分两部分，一个是温度调高按键，按键S1按下时，电源VCC、电阻R1、按键S1和电容C2形成回路，电容C2滤波保护电路，单片机U1的引脚4处为低电平，设定的温度值+1度；另一个是温度调低按键，按键S2按下时，电源VCC、电阻R11、按键S2和电容C5形成回路，电容C5滤波保护电路，单片机U1的引脚7处为低电平，设定的温度值-1度。

实施例三，在实施例一的基础上，所述显示模块采用独立电源供电，显示器LCD接收单片机U1的信号，电源、电阻R10、显示器LCD、滑动变阻器RP4形成回路，为显示器LCD提供合适的电源。

本实用新型具体使用时，温度检测模块通过铂热电阻pt100 实时对电加热锅炉内的水温进行检测，显示器显示当前水温和设置温度，人们按一下按键S1，设定温度加一度，按一下按键S2，设定温度减一度，当设定温度值和当前水温值不一样时，单片机系统模块驱动控制模块控制负载，本实用新型的负载为加热器组，可以实现对电加热锅炉内的水温升温或降温，直至设定温度值和当前水温值相同。

本实用新型设计结构简单，成本低且智能控制，采用单片机系统模块进行智能控制，温度采集模块实时进行水温检测，人们可以通过显示模块看到锅炉内的水温，通过按键模块可以手动设置所需要的温度值，控制模块驱动负载进行升温或降温，因此本实用新型能够能实现远距离集中控制，也能根据不同时间段的温度变化及时调整锅炉的输出功率进而改变水温，具有很高的开发价值和推广价值。