户用热量表系统设计

论文摘要

随着人类社会的不断发展,大量的事实与经验表明了自觉节能的意识对人类以及社会是越来越有必要,而要形成自觉节能的习惯,行之有效的手段则是以户为单位,按户实际所耗之热量来进行计费。有机构研究表明,这种以按实际耗用热量向用户收费的制度,平均可以节能20%-30%。热量表起源于欧洲并且发展迅速,欧洲共同体于1997年正式通过了关于热量表的统一标准EN-1434,这也表明了欧洲热量表技术的成熟与标准化程度。而此标准发布后,我国也逐渐了解和重视起热量表的应用,高等科研院所的大批科技人员,先后以不同的形式开始了真正意义上的热量表研制及开发工作,如与各大中小型企业合作,或自己投资研发等。现在我国仅热量表每年的需要量就可达上百万套,中国热量计量仪表产业将是世界最大且最具潜力的产业。所以,本课题的研究具有现实的经济意义和社会意义。本次毕业设计主要设计户用热量表的信号采集过程,继而实现整个热量表计量系统。户用热量表系统主要包括温度传感器、流量传感器和控制及信息处理电路,以及其它附属功能电路。而控制及信息处理电路是整个系统的核心部分。热量表的工作过程是由控制电路控制完成对温度传感器和流量传感器的温度和流量信息的采集,然后送信息处理电路处理,最后送屏幕（LCD）显示,及完成其它功能。本次设计的思路是先确定此次户用热量表设计的总体方案,再具体分析各模块的设计流程,利用Protel软件画出系统原理图,在Keil C编译器中进行程序的编写与调试,于Protues软件中进行软件仿真。该热量表系统实现了对信号的良好采集,并且完成了热量的计算、显示和储存。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 热量表的概述
• 1.2.1 基本结构
• 1.2.2 热量表的计量原理
• 1.3 热量表计量准确度
• 1.4 本文工作与论文结构
• 第二章 户用热量表总体设计
• 2.1 前言
• 2.2 系统总体结构
• 2.3 系统各部分设计思路
• 2.4 本章小结
• 第三章 主要模块设计
• 3.1 前言
• 3.2 温度检测模块
• 3.2.1 DS18B20封装结构
• 3.2.2 DS18B20工作原理及应用
• 3.2.3 数据与温度对应关系
• 3.2.4 单总线系统
• 3.2.5 单总线信号
• 3.3 流量检测模块
• 3.3.1 瞬时流量测量
• 3.3.2 累积流量测量
• 3.3.3 与单片机连接
• 3.4 微控制器P89V51RD2
• 3.4.1 P89V51RD2结构框图与引脚图
• 3.4.2 最小系统电路
• 3.5 液晶显示模块
• 3.5.1 LCD1602管脚功能
• 3.5.2 LCD1602字库
• 3.5.3 LCD1602指令
• 3.5.4 LCD1602对应字符地址
• 3.5.5 LCD1602与单片机连接
• 3.6 掉电保护模块
• 3.6.1 封装与引脚说明
• 3.6.2 IIC总线协议
• 3.6.3 AT24C04操作
• 3.7 电平转换电路与报警电路
• 3.8 电路原理图设计
• 3.9 本章小结
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 前言
• 4.2 软件设计总体方案
• 4.3 初始化模块设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 户用热量表系统仿真
• 5.1 前言
• 5.2 软件仿真
• 5.3 制作与调试
• 5.3.1 硬件电路布线焊接
• 5.3.2 硬件电路调试
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 作者在攻读硕士期间发表的文章
• 致谢