论文摘要
随着经济、社会的发展,人民环保意识、节能意识的增强,国家正在大力推广户用计量、自动抄表技术,以解决集中供暖中存在的问题和矛盾。针对目前国内供暖收费方式不合理的现状,本文对城市供暖计费系统进行了探讨,研制了一种基于微电子技术、智能检测技术、计算机技术以及无线通信技术的热量计量计费一体化系统,以实现供暖按户计量计费的目标。这一系统的使用和推广对于节约能源、减轻大气污染、提高效率和改革供暖体制必将起到巨大的促进作用。热量计量计费一体化系统是一套完整的数据采集系统,它由智能型热量表、数据采集器和上位机计费管理软件三部分组成。本文首先对热量表进行了总体设计,根据系统低功耗的要求完成了各功能元件的选型和软硬件设计。使整个热量表具备了数据计算、液晶显示和电源电压检测等功能,实现了对温度、流量等耗能数据的采集,并通过无线通信传送至数据采集器;选用的MSP430单片机和LCD048段式液晶具有明显的低功耗特性。其次,本文设计的数据采集器同时作为便携式抄表器使用,它仍然采用MSP430单片机,并扩展了8K的E2pROM来保存户用热表的耗能数据,带有液晶提示功能;数据采集器通过无线收发模块RFM12实现与热表通信,通过RS232总线实现与上位机通信。再者,上位机计费管理软件在Windows XP操作系统下采用Delphi+SQL Server2000的开发平台和模块化的设计思想,重点对各功能模块和数据库模块进行了设计。实现了对耗能数据的存储、查询、计费和报表打印等功能,提高了物业管理的信息化水平。最后,本文对系统实际应用中的各种不可靠和干扰因素进行了系统分析,在设计中采取了一系列有效的措施来提高系统的可靠性和抗干扰能力。系统的初步测试表明:该系统安装调试方便,运行可靠、稳定,数据传输准确,操作界面友好。达到了预期的目的和要求,为下一步的改进和完善提供了一定的基础。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题研究的背景和意义1.2 国内外发展现状1.2.1 热量表在国外发展概况1.2.2 热量表在国内发展概况1.2.3 抄表系统的应用现状1.3 本课题的主要研究工作第2章 热量计量计费系统的功能组成和系统设计2.1 系统概述2.2 系统功能2.3 系统的组成与工作原理2.3.1 热量计量的基本原理2.3.2 本课题所采用的计量原理2.4 本章小结第3章 热量表的软硬件设计3.1 引言3.2 热量表的硬件总体设计3.2.1 热量表的硬件电路模块划分3.2.2 单片机的选取3.3 流量及温度测量电路3.3.1 流量传感器的选择3.3.2 流量测量原理及其电路3.3.3 温度传感器的选择及其测温原理3.3.4 温度测量的实现3.4 其他电路模块3.4.1 液晶显示模块3.4.2 无线收发模块3.4.3 电源及其电压检测模块3.5 MSP430单片机的编程语言和编译环境3.6 热量表软件的构成及初始化主程序3.6.1 软件的总体设计3.6.2 软件系统的主程序及初始化3.7 系统中断服务程序3.7.1 供电电压检测子程序3.7.2 温度采集子程序3.7.3 热量计算子程序3.7.4 液晶显示子程序3.7.5 无线收发子程序3.8 热量表低功耗设计3.8.1 硬件低功耗设计3.8.2 软件低功耗设计3.8.3 热量表功耗计算3.9 本章小结第4章 数据采集器的软硬件设计4.1 引言4.2 数据采集器的硬件构成及电路设计4.2.1 数据采集器CPU的选取4.2.2 电源电路4.2.3 键盘输入电路4.2.4 液晶显示电路4.2.5 RS232串行通信及无线通信电路4.2.6 外扩存储电路4.3 数据采集器的软件设计4.3.1 键盘中断子程序4.3.2 液晶显示子程序4.3.3 RS232串行通信子程序4.3.4 存储子程序4.4 本章小结第5章 热量计费管理软件5.1 热量计费管理软件的设计原则5.2 热量计费管理软件的功能5.3 管理软件总体设计5.3.1 数据库的设计5.3.2 系统菜单项介绍5.4 本章小结第6章 系统抗干扰设计与调试试验6.1 系统抗干扰设计6.1.1 硬件抗干扰设计6.1.2 软件抗干扰设计6.1.3 印刷电路板抗干扰设计6.2 系统的调试试验6.2.1 流量测试6.2.2 温度测试6.2.3 计费管理软件功能试验6.3 本章小结总结与展望附录参考文献致谢学位论文评阅及答辩情况表
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