图2-1 液位控制系统图

（一）硬件部分

本系统中，CPU部分为单片机，具有同步式顺序逻辑系统，工作时通过外接时钟电路发出时钟脉冲信号，并以此来发出系统所需要的各种动作周期及同步信号。

传感器部分为液位传感器，它可以实时检测锅炉中的液位，并将数据经A/D转换后传输到单片机中。随后单片机会处理传感器所传来的数据，并且和设定的标准相比较，自动调整数值发送给控制执行装置，控制执行装置主要为水泵开度控制器和报警显示器，在将系统调整到正常运行状态的同时会将系统的状态显示出来；当出现故障情况时，单片机向报警装置传达进行报警的指令，使报警装置鸣响，这样就可以让工作人员直观的了解到系统运行的情况。同时，针对系统中可能会出现的“虚假液位”现象，也做了简单介绍。论文网

（二）软件部分

软件部分介绍了单片机的编程语言、系统主流程图和各子程序流程图等。

2。2系统功能及优缺点

本文所设计的液位传感器可准确的检测到液位水平，同时考虑到系统可能会出现“虚假水位”的现象，做出相应地控制，以此保证水位自动控制的准确性。在系统运行的同时，显示电路可同步显示系统中的各种运行参数；当系统出现故障情况时，报警装置会发出鸣响，引起工作人员的注意。

本系统具有可靠性高、运行长期稳定、结构简单、功耗低、运行状态显示醒目、安装和调试简便等优点；但该设计只停留在理论的研究上，在实际应用中，需要根据在设备上运行的情况得到更多的影响系统运行的因素并据此完善系统，而该设计系统并未在生产设备上试运行，因此包含诸多不确定因素，这种不确定性是该系统的主要缺点之一。

3 硬件设计

单片机在体积和重量方面都较小，但其处理速度快、所需能耗较低、功能齐全、抗干扰能力强、可靠性高，对数据的处理、运算和传送等基本上都在片内完成，因此易于和其它辅助电路共同组成各种功能不同的应用系统[4]。在很多智能性应用场合都用到了单片机，对于它的应用设计一般包括两方面：硬件设计和软件设计，软件设计中又分为与硬件有关的程序驱动设计和与硬件无关的数据运算设计、处理程序设计，本章中主要是对系统的硬件部分进行设计。

3。1 硬件总体介绍

温度、压力、液位、空气质量等诸多因素都会对锅炉燃烧的正常运行造成各种各样的影响，完整的锅炉系统需要对所有因素进行一一控制，而本文所设计的系统只侧重于对液位进行控制。

本设计的液位控制是利用液位传感器将锅炉中液位的状态转化成模拟信号，并将得到的模拟信号输入到模数转换器中，令其转化为数字信号后再通过单片机的I/O接口传送到芯片内部处理器，在其数据处理器中经过运算控制，将结果以数字信号的形式输出，输出口接LED显示模块和报警模块对结果进行显示及液位报警【5】。

液位传感器是整个系统种较为重要的部分，本设计中的液位传感器采用高亮二极管和光敏三极管共同组成；当系统中出现报警情况后，系统的控制执行装置会通过水阀的开启或关闭对锅炉的液位进行调节、控制，而阀门的驱动设备为电动机。下文中将对上述装置进行详细描述。

3。2单片机的选择

单片机是本设计的核心处理器，因此对于它的选择尤为重要。单片机全称为单片微处理器，它并不是只能完成某一种逻辑功能的芯片，而是将一个具有多种数据接收、处理功能的小型计算机系统通过特定的工艺集成在一块芯片上。单片机的内部包含具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O端口、中断系统、定时器/计数器等模块，在工业控制领域起到了巨大的作用【6】。