51单片机在锅炉水处理控制中的应用

1．2 工艺过程对自动系统的要求
根据需要各个工位的运行时间长度不同。要求控制系统应能够设置、修改、存储各工位的运行时间长度，并能按照设置的各工位时间长度自动切换工作流程，控制各阀门的开关。并且能够随时手动干预当前工位使之快速进入下一个工位。
配合水位检测器，系统应能自动检测存储软化水容器的水位高低。达到上限时，系统应能自动停止运行，达到下限应能自动启动系统重新运行。水处理不管在怎样的情况下停止，设置的数据不能丢失，停止之前的运行状态应能保存下来，重新运行时接着原来的状态运行。面板显示当前系统所处状态：停机或运行；四个工位的哪个工位在运行，相应的指示灯亮；当前工位所剩时间长度等。面板设计如图2所示。

2 系统硬件设计
2．1单片机的选择
本控制系统采用C8051F2xx系列的混合信号系统级MCU芯片，兼容8051内核，有8 KB的FLASH存储器还有硬件实现的UART和SPI串行接口。片内还集成了VDD监视器，看门狗WDT和时钟振荡器。芯片功能强大，简化了硬件部分，省去了不必要的外围芯片设计。
2．2 显示与按键功能设计
根据要求本系统显示柱号、工位号和分钟内容。这些内容都是数字。所以采用LED数码管作为显示器即可。为了简化显示，每一工位的运行时间精确到分，设置最长时间到百位，因而，采用三位数码管显示时间。再用一位显示工位号和柱号，共四位。运行时，显示当前运行柱号及当前工位所剩时间；设置时，显示当前要设置的工位号及设置的时分。当前运行工位时间采用倒计时显示。除了数码管显示器，面板上还要有7个发光二极管指示当前的各种工作状态。
设置(修改)各工位运行时间，系统需要有按键，本系统共设计5个按键。这些键有机结合，实现了选位，移位，设置时间和位号，复位等强大功能。在设置期间，整个软化水系统照常运行。只是显示器暂时不显示当前运行工位号及所剩时间，而改为显示所设置值罢了。
2．3 时间的获取与设置值的存储
系统整个工作流程是按照设定的时间间隔，控制各工位的轮换，这都由内部时钟来提供参考时间。通过按键设置的工位时间长度能保存起来，由数据存储器来保存。这些功能结合起来在一个芯片上实现，以便减少芯片数量，简化硬件设计，提高了系统抗干扰性能。