目前我國(guó)雖然已有生物質(zhì)成型燃料爐具應(yīng)用于農(nóng)村，但與國(guó)外相比自動(dòng)化程度還較低，不能對(duì)現(xiàn)有的資源進(jìn)行充分利用，因此有必要對(duì)現(xiàn)有的氣化爐進(jìn)行技術(shù)改造。
1、硬件設(shè)計(jì)
    生物質(zhì)成型燃料半氣化爐溫度巡檢系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原理圖如圖1所示。
1.1  溫度測(cè)量電路
    本設(shè)計(jì)采用DS18820集成芯片作為溫度傳感器，DS18820是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后推出的增強(qiáng)型單線總線溫度傳感器，該數(shù)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(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的測(cè)溫效果。芯片測(cè)溫范圍-55C葉125℃，在-10℃葉85℃時(shí)精度為t0.5℃；可編程分辨率為9—12位（對(duì)應(yīng)溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間為93.75~750ms）。在9位分辨率時(shí)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字不超過(guò)93.75ms，而在12位分辨率時(shí)則不超過(guò)750ms，測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)。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(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是85℃)，同時(shí)在總線上可以掛接任意多個(gè)DS1882Q傳感器（從理論上講），組成多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，富通新能源生產(chǎn)銷售木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備，同時(shí)我們還大量銷售楊木木屑顆粒燃料。
1.2時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)
    ATmega16內(nèi)部集成了高增益反向放大器構(gòu)成的片內(nèi)振蕩器。XTAL1與XTAL2分別用作片內(nèi)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(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的外部振蕩器。兩個(gè)電容的范圍在12—22pF之間，本設(shè)計(jì)采用的電容為22pF，晶體振蕩器連接圖如圖2所示。
1.3復(fù)位電路設(shè)計(jì)
    復(fù)位電路作用非常重要，其關(guān)系到單片機(jī)能否正常運(yùn)行。首先要檢查是否能復(fù)位成功，在復(fù)位電路中9腳(RESET)是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是低電平有效，在引腳RESET上的低電平持續(xù)時(shí)間大于最小脈沖寬度時(shí)MCU復(fù)位，其中最小脈沖寬度為12us。另外，ATmega16有五個(gè)復(fù)位源，也可以選擇用軟件復(fù)位。
1.4顯示電路設(shè)計(jì)
   LCD顯示器有分段式和點(diǎn)陣式兩種結(jié)構(gòu)。本機(jī)采用點(diǎn)陣式LCD顯示，采用的是SMA1602A LCD。LCD板上排列著若干5xl0點(diǎn)陣的字符顯示位，每個(gè)顯示位可顯示1個(gè)字符，每行16位，共有兩行。接口方面，1602液晶共有8條數(shù)據(jù)，3條控線。可與ATmega16相連，通過(guò)送人數(shù)據(jù)和指令使模塊正常工作，調(diào)節(jié)v0口處的電位器即可調(diào)節(jié)對(duì)比度。
1.5按鍵電路設(shè)計(jì)
   硬件采用三個(gè)獨(dú)立按鍵，其分別代表升高、下降和切換功能。當(dāng)MCU初始化時(shí)，ATmega16進(jìn)行鍵盤掃描，讀PAO-PAI的值，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)按鍵。
1.6電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
    繼電器具有體積小、動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。因此，本系統(tǒng)采用繼電器對(duì)進(jìn)料電機(jī)進(jìn)行控制，通過(guò)控制PD7口的電平來(lái)控制電機(jī)的啟停。
2、軟件設(shè)計(jì)
    采用ICCAVR編譯器進(jìn)行本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。匯編語(yǔ)言作為傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的編程語(yǔ)言具有執(zhí)行效率高的優(yōu)點(diǎn)，但其本身是一種低級(jí)語(yǔ)言，編程效率低且可移植性和可讀性差，維護(hù)不方便，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的可靠性也較差。而C語(yǔ)言以其結(jié)構(gòu)化和能產(chǎn)生高效代碼等優(yōu)勢(shì)成為嵌入式系統(tǒng)編程的首選開(kāi)發(fā)工具，因此本設(shè)計(jì)程序主要采取C語(yǔ)言編寫。但由于DS18820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，在對(duì)DS18820進(jìn)行讀寫編程時(shí)必須嚴(yán)格保證讀寫時(shí)序，否則將無(wú)法瀆取測(cè)量結(jié)果，因此對(duì)DS18820操作部分還是采用匯編語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。