2 总体方案设计

2。1 方案设计

系统包括信息采集模块，语音报警模块，CPU模块三部分。其中信息采集模块由传感器和A/D转换电路组成，并且可以在后期加设显示电路，完善整个系统。传感器负责采集锅炉中的水位，气压，温度参数。CPU是锅炉报警器的核心部件，一方面它要接受来自传感器的信号，并且将这些数据存放在相应的数据区中，另一方面要对信号进行处理，如果采集值超过预设值，则控制报警电路进行报警。整个系统工作原理如下图所示：

系统总体框图

2。2 传感器的选择

传感器技术是现代信息技术的主要内容之一，现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术、计算机技术。其中计算机相当人的大脑，通信相当于人的神经，而传感器就相当于人的感官。传感器能接收外界信息并能按照一定规律讲这些信息转换成可用信号，再经电子电路或计算机进行处理，从而对这些量进行检测[3]。

本系统所用到的传感器包括温度传感器，水位传感器和气压传感器三种。这些传感器的作用就是把非电量信息转变成为电流或者电压信号，通过A/D转换电路将模拟信号转换成为数字信号，最后送到单片机，然后有单片机完成数据处理，以及报警控制等。

通常，在传感器的线性范围内，传感器的灵敏度越高越好。简单的说，灵敏度越高，其能识别的被测量的变化量越小，即较小的被测量变化能引起较大传感器输出，因此若此间有微小的干扰，也会被很快放大，稳定性就下来了，而要传感器能在高灵敏度工作，要求传感器本身有很好的线性等条件，这就一定程度上限制了传感器的工作范围，当然实际情况下这个问题更复杂。

要求：1）具有较高的灵敏度，能有效检测规定范围的数据；来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

2）对检测信号响应速度快，重复性好；

3）长期工作稳定性好；

4）使用寿命长；

5）耐高温高压，抗腐蚀性好；

6）成本低，方便维护。

温度传感器：

方案1：温度是表示物体冷热程度的物理量，通过物体某些特性我们可以进行间接测量。金属铂(Pt)的电阻值会随温度变化而变化，并且拥有良好的重现性和稳定性。PT100温度传感器采用铂金属，它的阻值随温度上升而匀速增长，但是外接硬件电路复杂，需AD转换，切精度一般[4]。

方案2：智能数字温度传感器(亦称数字温度传感器)是计算机技术、微电子技术及自动测试技术的结晶。目前，已开发出一系列智能温度传感器产品。智能温度传感器内部都包含信号处理器、A/D转换器、温度传感器、存储器及接口电路等。一些产品还自带中央控制器、多路选择器、RAM等。这种传感器的主要特点是能输出温度数据以及温度控制量，适配各种单片机[5]。

这里可以采用传感器DS18B20，其内部自带A/D转换器，因此电路结构可以得到简化，并且有效提高了温度测量转换的准确度。DS18B20只需要一个引脚就能与单片机进行通信，极大程度上减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。DS18B20可以程序设定9到12位的分辨率，精度为0。5摄氏度[6]