基于单片机的动态循环污水控制系统设计.doc

基于单片机的动态循环污水处理控制系统设计 桂伟 （湖北工业大学商贸学院，湖北武汉，430079） 摘要：本文对动态循环污水处理的控制系统进行了设计与研究，主要利用AT89C51单片机设计出了一种较简单的实现水位稳定及温度超限报警的控制系统装置，完成了该系统的硬件选型、各硬件之间连接的原理图、各硬件工作的程序流程图以及部分的控制程序。 关键词：动态循环；单片机；污水处理 中图分类号：TP273 文献标识码：A Design of the control system for dynamic recycling sewage based on microcontroller GUI Wei （School Of Business，Hubei University f Technology，Wuhan 430079，China This paper has carried on the design and the research to this control system for dynamic recycling sewage, mainly designed a relatively simple device to achieve the stability and temperature limit alarm level control system equipment by using AT89C51 microcontroller, and completed the hardware selection, the hardware connection between the schematic diagram, the hardware to work to achieve the program flow chart and some control procedures.朗读显示对应的拉丁字符的拼字典 Keywords：Dynamic cycling; Microcontroller; Swage- treatment 1引言 目前，污水处理的PLC控制系统在国内已经得到广泛的应用，但存在的不足地方在于其硬件成本比较高[1-2]。而单片机具有体积小、价格低、稳定可靠、应用可靠等特点，因此采用单片机控制技术能有效的实现污水循环控制。 2动态循环污水控制系统的功能要求 动态循环污水光催化处理装置的工作过程主要包括：进水阶段、污水反应阶段及排水阶段，该装置具体的工作过程如下： （1）进水阶段：在储液容器中加入一定量的待反应污水，启动总开关，水泵开始工作向反应容器中加水，电动机通电，三面体插槽框开始旋转；氙灯通电，开始发光；空压机通电，开始曝气；电风扇和冷凝水进水阀通电，开始对氙灯周围降温冷却，当水位达到预先设定的最低水位时，排水电磁阀通电，开始排水。 （2）污水反应阶段：反应污水在储液容器与反应容器之间循环流动，反应污水在反应容器中的水位稳定在水位的上限与下限之间。监测氙灯附近的温度，当温度超过氙灯正常工作的温度时，报警器发出报警声音。 （3）排水阶段：当反应进行到预先设定的反应时间时，关闭总开关，水泵停止向反应容器加水；电动机断电，三面体插槽框停止旋转；氙灯断电，停止发光；空压机断电，停止曝气；电风扇和冷凝管进水电磁阀断电。 3控制系统硬件电路设计 3.1硬件功能结构 以AT89C51单片机为核心的控制应用系统的硬件功能结构框图如图1所示。 图1 硬件功能结构图 图2 典型温度监测电路硬件组成图 3.2氙灯附近空气温度监测报警控制电路 氙灯在发光时，附近的空气温度升高，温度过高一方面会使得氙灯的使用寿命降低，另外一方面也会影响反应的结果。因此，需要对氙灯附近空气温度进行监测。目前，利用单片机进行温度监测的典型电路的硬件组成如图2所示。本文选用了美国DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器DS18B20，AT89C51单片机与DS18B20和蜂鸣器的报警电路的硬件接线如图3所示[3-5]。 图3单片机与温度传感器及蜂鸣器的硬件电路 3.3水位稳定的控制电路 在容器上水位M点、下水位N点以及容器底部的容器内壁上分别用玻璃胶贴上三片金属片，其中Q点金属片经导线与5V电源连接，M点与N点的金属片经导线及电阻与地线相连，在本装置中下水位N点设置在三面体插槽框顶部10mm～20mm范围内比较理想，m及n点分别与单片机的P2.0和P2.1接口相连[6-7]。 水位稳定的详细的控制过程如下：开启循环水泵，水位开始在容器中缓慢上升，当水位上升到下水位时，由于水的导电作用，在n点将会产生一个高电平信号给单片机，单片机接收高电平信号后，打开排水电磁