目前我國雖然已有生物質成型燃料爐具應用于農村,但與國外相比自動化程度還較低,不能對現(xiàn)有的資源進行充分利用,因此有必要對現(xiàn)有的氣化爐進行技術改造。
1、硬件設計
生物質成型燃料半氣化爐溫度巡檢系統(tǒng)硬件設計原理圖如圖1所示。
1.1 溫度測量電路
本設計采用DS18820集成芯片作為溫度傳感器,DS18820是美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后推出的增強型單線總線溫度傳感器,該數字溫度傳感器具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網等優(yōu)點,在實際應用中取得了較好的測溫效果。芯片測溫范圍-55C葉125℃,在-10℃葉85℃時精度為t0.5℃;可編程分辨率為9—12位(對應溫度轉換時間為93.75~750ms)。在9位分辨率時把溫度轉換為數字不超過93.75ms,而在12位分辨率時則不超過750ms,測量結果直接輸出數字溫度信號。在外部電源供電方式下,DS18820工作電源由vcc引腳接入(GND引腳不能懸空,否則不能轉換溫度,讀取的溫度總是85℃),同時在總線上可以掛接任意多個DS1882Q傳感器(從理論上講),組成多點測溫系統(tǒng),富通新能源生產銷售
木屑顆粒機等生物質燃料成型機械設備,同時我們還大量銷售楊木木屑顆粒燃料。
1.2時鐘電路設計
ATmega16內部集成了高增益反向放大器構成的片內振蕩器。XTAL1與XTAL2分別用作片內振蕩器反向放大器的輸入和輸出,其中XTALI與XTAL2為ATmega16的12腳和13腳。在XTAL1和XTAL2兩端跨接石英晶體及兩個電容就可以構成穩(wěn)定的外部振蕩器。兩個電容的范圍在12—22pF之間,本設計采用的電容為22pF,晶體振蕩器連接圖如圖2所示。
1.3復位電路設計
復位電路作用非常重要,其關系到單片機能否正常運行。首先要檢查是否能復位成功,在復位電路中9腳(RESET)是復位信號的輸入端,復位信號是低電平有效,在引腳RESET上的低電平持續(xù)時間大于最小脈沖寬度時MCU復位,其中最小脈沖寬度為12us。另外,ATmega16有五個復位源,也可以選擇用軟件復位。
1.4顯示電路設計
LCD顯示器有分段式和點陣式兩種結構。本機采用點陣式LCD顯示,采用的是SMA1602A LCD。LCD板上排列著若干5xl0點陣的字符顯示位,每個顯示位可顯示1個字符,每行16位,共有兩行。接口方面,1602液晶共有8條數據,3條控線。可與ATmega16相連,通過送人數據和指令使模塊正常工作,調節(jié)v0口處的電位器即可調節(jié)對比度。
1.5按鍵電路設計
硬件采用三個獨立按鍵,其分別代表升高、下降和切換功能。當MCU初始化時,ATmega16進行鍵盤掃描,讀PAO-PAI的值,分別對應三個按鍵。
1.6電機驅動電路設計
繼電器具有體積小、動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、價格低廉等優(yōu)點。因此,本系統(tǒng)采用繼電器對進料電機進行控制,通過控制PD7口的電平來控制電機的啟停。
2、軟件設計
采用ICCAVR編譯器進行本系統(tǒng)開發(fā)。匯編語言作為傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的編程語言具有執(zhí)行效率高的優(yōu)點,但其本身是一種低級語言,編程效率低且可移植性和可讀性差,維護不方便,從而導致整個系統(tǒng)的可靠性也較差。而C語言以其結構化和能產生高效代碼等優(yōu)勢成為嵌入式系統(tǒng)編程的首選開發(fā)工具,因此本設計程序主要采取C語言編寫。但由于DS18820與微處理器間采用串行數據傳送,在對DS18820進行讀寫編程時必須嚴格保證讀寫時序,否則將無法瀆取測量結果,因此對DS18820操作部分還是采用匯編語言編程來實現(xiàn)。