| [页数]:61 [字数]:20210 [目录] 第1章 引 言 第2章 MSP430FW427单片机特点及软件调试环境 第3章 流量测量设计 第4章 温度测量设计 第5章 热能计算 第6章 无线通讯 第7章 实验 第8章 超低功耗的设计与性能分析 第9章 结论 [摘要] 本设计的热表可对用户的能耗情况进行时实统计，做到用多少热收多少钱，使传统的被动节能变为由用户主动节能。因此，热表的普及与使用对节约能源、控制污染等都具有深刻的现实意义和长远的战略意义。 本文在进行了大量市场调研的基础上，利用TI公司的MSP430FW427单片机和德国JUMO公司的PT1000温度传感器研制了一款超低功耗无磁热量表。 热量表应用于供热计量，是实施城市供热体制改革、推行按热计量收费的关键设备。 热量表是通过流量和温度两种传感器分别测得载热体的流量和进出口的温度，再经过k系数补偿及积分运算得到热量的。 本文首先简要介绍了MSP430FW427单片机的原理和性能，详细说明了该单片机的新特性，如它的Scan IF接口等；然后描述了热量表的原理，围绕超低功耗的实现，描述了低功耗单片机的选择和运用、液晶显示和低功耗编程；其次，运用无磁流量传感器来实现热量表的无磁化设计，以实现更加准确的流量计量，实现热量表基表无堵塞现象；在此之后，对热量表的软件设计作了描述;最后，还简要介绍了热量表检测设备要求，并且对热量表的精度进行了分析。 该热量表所选用的单片机具有低功耗的优点，它集成了ScanIF模块，配合无磁流量传感器，辅以低功耗方式的编程，使得该热量表的超低功耗和无磁化成为可能。热量表的显示和控制电路，也均考虑了低功耗的要求。 本文设计的热量表不仅有超低功耗和无磁化的特点，而且具有集成抄表和智能化管理的特点，非常适合市场发展的需要。 [正文] 第1章 引 言 1.1 课题背景 热量表是通过流量和温度两种传感器分别测得载热体的流量和进出口的温度，再经过密度和热烙值的补偿及积分运算而测得热量的。它应用于供热计量，是实施城市供热体制改革、推行按热计量收费的关键设备[1]。而供热计量收费是20世纪70年代从欧洲开始的，由于当时欧洲出现了能源危机，欧洲各国政府积极推行节能政策，鼓励节约能源，于是热量表应运而生。 地球上的能源是有限的，而我国人口众多，能源人均占有率低，严重影响我国经济社会的持续稳定发展。为了缓解这个矛盾，一方面要不断优化调整产业结构，另一方面必须努力节约能源。中国目前也面临能源危机，其情形与20世纪70年代的欧洲相似。电力资深专家吴敬儒、国家发改委能源研究所所长周大地等业内著名人士指出:当前国内出现的电、煤、油供应紧张，是阶段性、地区性、结构性的“能源短缺”(2003年我国原油产量1.5亿万吨，进口9000多万吨，为世界第二位;煤炭产量16.67亿吨)，能源“三荒”给发展中的中国敲响了警钟。 国务院发展研究中心副主任陈清泰说:“必须承认，中国确实面临十分严峻的能源挑战。中国必须高度重视中国应该制订什么样的能源战略?”陈清泰的答案是：“根据战略转型原则和着眼解决能源发展遇到的严峻挑战，未来20年中国应实行‘节能优先、结构多元、环境友好’的可持续能源发展战略。” 据了解，尽管在过去的20年里，中国已在能源利用上取得了“GDP翻两番而能源消费仅翻一番”的“令世界瞩目的成绩”。可是能源专家认为，中国能源消耗仍然浪费严重(近几年能源产值比只有1:1，而发达国家是1:10)，节能潜力巨大。建设部已把实现供热计量收费列入了《建筑节能九五计划和2010年规划》。同时，建设部俞正声部长签发了中华人民共和国建设部令第76号《民 用建筑节能管理规定》，于2000年10月1日起实施；建城[2002]272号《关于加快市政公用行业市场化进程的意见》于2002年12月27日发布；2003年7月21日八部委共同发布了《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》；2004年2月12日由财政部国家税务总局发布了《关于供热企业税收问题的通知》。 ...... [参考文献] [1] 21世纪中国能源消耗普查［N］.2003年度政府工作报告 [2] 欧美热计量与温控技发展现状[J].中国环保年鉴 2004 [3] TI Company[EB/OL]. MSP430xW42x MIXED SIGNAL MICROCONTROLLER [4] 沈建华，杨艳琴，翟骁曙. MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2004. 324～328 [5] IAR Company[EB/OL]. MSP430编译器手册 [6] TI Company[EB/OL]. Scanif_Prelim.pdf [7] 谭威.浅说热量表[M].哈尔滨工学院学报，2004. 6～7 [8] 黄克强，何志诚，蒲鸿庆.浅谈Delta-Sigma之工作原理[J].中国工控学会期刊，1998. 22～28 [9] 沈建华，杨艳琴，翟骁曙 MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2004. 324～326 189～198 175～186 138～142 131～138 [10] 热量表设计参考[J].中国工控学会期刊，2002. 6～8 [11] Economic Measurement Techniques With the Comparator_A Module[EB/OL]. http://www-s.ti.com/sc/psheets/slaa071/slaa071.pdf [12] 中华人民共和国城镇建设行业标准《热量表》CJ128-2000[P]. [13] Texas Instruments Incorporated[EB/OL]. MSP430 Windows Workbench User’s Guide. [14] 李有法. 数值计算方法[M]. 北京：高等教育出版社,2004. 89～97 [15] MSP430 C-SPY用户指南[P]. [原文截取] 摘 要 本设计的热表可对用户的能耗情况进行时实统计，做到用多少热收多少钱，使传统的被动节能变为由用户主动节能。因此，热表的普及与使用对节约能源、控制污染等都具有深刻的现实意义和长远的战略意义。 本文在进行了大量市场调研的基础上，利用TI公司的MSP430FW427单片机和德国JUMO公司的PT1000温度传感器研制了一款超低功耗无磁热量表。 热量表应用于供热计量，是实施城市供热体制改革、推行按热计量收费的关键设备。 热量表是通过流量和温度两种传感器分别测得载热体的流量和进出口的温度，再经过k系数补偿及积分运算得到热量的。 本文首先简要介绍了MSP430FW427单片机的原理和性能，详细说明了该单片机的新特性，如它的Scan IF接口等；然后描述了热量表的原理，围绕超低功耗的实现，描述了低功耗单片机的选择和运用、液晶显示和低功耗编程；其次，运用无磁流量传感器来实现热量表的无磁化设计，以实现更加准确的流量计量，实现热量表基表无堵塞现象；在此之后，对热量表的软件设计作了描述;最后，还简要介绍了热量表检测设备要求，并且对热量表的精度进行了分析。 该热量表所选用的单片机具有低功耗的优点，它集成了..... |
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