发电厂锅炉汽包水位计算机控制的硬件.pptVIP

发电厂锅炉汽包水位计算机控制的硬件电路设计 一 设计整体概述 本设计的内容为发电厂锅炉汽包水位计算机控制的硬件电路部分，随着电子技术的飞速发展，特别是单片机技术的不断发展、普及及应用。它已运用到各行各业中，小到玩具，大到航天器，到处都离不开单片机。 随着锅炉朝着大容量，高参数的发展，给水系统采用自动控制是必不可少的，它可以保证水位控制的准确性，保证锅炉运行的安全可靠。发电厂锅炉汽包水位的控制在电厂中起着很重要的作用，如水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁的破裂；水位过高，蒸汽中水分太大，可能腐蚀汽机，对它进行计算机控制，可以减少一定的误差，并且控制及时、准确、可靠。 发电厂锅炉汽包水位计算机控制的硬件电路设计框图 发电厂锅炉汽包水位计算机控制的硬件电路图如下 系统的硬件设计包含两部分：一是系统及系统扩展，即单片机内部的功能部件，如：RAM、ROM、I/O口、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择相应的芯片，实现系统扩展。二是系统配置，即按系统功能要求配置外围设备，如：键盘、显示器、A/D和D/A转换器等，也要设计合适的接口电路。 8031与ADC0809的连接图 8031与DAC0832的连接图 单片机扩展技术 8031单片机的芯片内集成了CPU、RAM和并行I/O接口等。已经具备了很强的功能，一片单片机基本上就是一台计算机。但是，8031单片机内没有ROM，必须对它进行扩展。还有，单片机内部虽然设置了一定容量的RAM存储器，存储器容量较小，远远满足不了实际需要，因此需要从外部扩展。单片机内部虽然设置了4个并行I/O口，用来与外围设备连接，但是外围设备较多时，I/O口就显得不够用，同时用8155扩展I/O口。 使用芯片27512对程序存储器扩展 该设计程序存储器采用芯片27512，它是64K×8位的紫外线擦除、电可编程只读存储器，单一+5V供电，工作电流最大为125mA，维持电流40mA，读出时间最大为250ns，27512为28线双列直插式封装 ，A0～A15是地址线；O0～O7是数据输出线； 是片选线； 是数据输出选通。 8031与27512的连接图 使用芯片27256扩展EPROM(64KB) 该设计程序存储器采用芯片27256，它是32K×8位的紫外线擦除、电可编程只读存储器，单一+5V供电，工作电流为100mA，维持电流40mA，读出时间最大为250ns，28线双列直插式封装 8031与两片27256的连接图 32KB（RAM)扩展 62256容量为32K，单一+5V供电，工作电流为8mA，维持电流0.5μA，读出时间最大为250ns，28线双列直插式封装。芯片引脚图如右： 8031与芯片62256的连接电路图 并行I/O接口的扩展 8155有3个可编程并行I/O端口：A口、B口、C口，其中，A口和B口是8位，C口是6位；1个14位可编程定时/计数器和256B的静态RAM，能方便地进行I/O口扩展和RAM扩展。逻辑结构如右图： 8155的I/O口工作方式选择是通过对8155内部命令寄存器送命令字来实现的。命令字各位定义如图下图所示。 8155的工作状态由状态寄存器指出，与命令寄存器用同一地址，只能读出不能写入。状态字格式如图3-11所示。 8031和8155的接口方法如图所示。 8031单片机P0口输出的低8位地址不需另加锁存器而直接与8155的AD0～AD7相连，地址锁存直接用ALE在8155中锁存。8155的 端接译码器的输出端口 ， 端与P2.0相连。当 为低电平时，若P2.0=1，访问8155的I/O口；若P2.0=0，访问8155的RAM单元。 二、小键盘和显示器接口 在本设计中小键盘采用的是矩阵式键盘，因为它适用于按键较多的场合，它由行线和列线组成，按键位于行线和列线的交叉点上。很明显，在按键数量较多的场合，矩阵键盘与独立式按键键盘相比，要节省很多的I/O口。 单片机应用系统最常用的显示器是LED（发光二极管显示器）和LCD（液晶显示器），这两种显示器可显示数字、字符及系统的状态，它们的驱动电路简单、易于实现且价格低廉，因此，得到广泛应用。本设计中显示器 用的是LED七段数码管动态显示。 键盘、显示器组合接口 右图是采用8155并行扩展口构成键盘、显示器组合接口电路。 LED显示器采用共阴极。段选码由8155的PB口提供，位选码由PA口提供。键盘的列输入由PA口提供，与显示器的位选输入共用，行输入由P