(论文 字数:23553 页数:40)摘 要:本文是对小区供暖远传计量系统户机的研究。户机由SPCE061A组成的计热计和通信部分(MAX3471)组成。主要完成数据的采集、A/D转换以及将转换后的数据传输给采集器的工作。 由于是对暖气的计量收费,根据公式Q=V*(ρ入*H入—ρ出*H出)其中V是体积,ρ为密度已知,H为不同温度下的焓值。本设计采用两个温度传感器分别测出进水温度和出水温度,根据不同的温度值可以查处相应的焓值。流量的检测可转化为计量流速计发送的脉冲数。由此便可测出暖气的热量,从而得出费用。在实际设计中,系统每隔20s进行一次费用、热量计算。最后再将所得热量和费用垒加,得到总热量和费用。 通过A/D转换将总热量、总费用、进出水温度以及流量在模拟多路开关的选择下转换成数字量。通过显示管分别显示,最终以数字量的形式传给采集器。
关键词 远程抄表,单片机,数据采集传感器,计热表,采集器
目 录 1 绪论………………………………………………………………………1 1.1 暖气表远传系统简介………………………………………………1 1.2 远程抄表系统的发展概况…………………………………………1 1.2.1 国外现状和发展趋势…………………………………………1 1.2.2 国内现状和发展趋势…………………………………………2 1.3 本文研究的背景、目的及意义……………………………………3 1.4本文所采取的系统总体结构………………………………………4 1.5 论文所设计的主要工作……………………………………………5 1.6 远程抄表系统户机的设计原则……………………………………6 2 户机硬件设计……………………………………………………………7 2.1户机硬件整体设计方案……………………………………………7 2.2温度传感器的设计…………………………………………………8 2.3控制式记热表的设计………………………………………………11 2.3.1 系统组成………………………………………………………11 2.3.2 控制部分………………………………………………………13 2.3.3 A/D转换器的组成及原理……………………………………14 2.3.4 模拟多路开关…………………………………………………16 2.3.5 稳压单元………………………………………………………16 2.4 通信单元……………………………………………………………17 3 户机的软件设计…………………………………………………………18 3.1户机主程序…………………………………………………………18 3.2 A/D转换子程序……………………………………………………19 3.3 串行通信软件设计…………………………………………………22 3.4 电源控制程序设计………………………………………………28 4 抗干扰技术………………………………………………………………30 4.1系统的干扰源………………………………………………………30 4.1.1 交流电源的干扰……………………………………………30 4.1.2 信号传输通道的干扰………………………………………31 4.1.3 数字电路的干扰……………………………………………31 4.2 硬件抗干扰措施…………………………………………………31 4.3 软件抗干扰措施…………………………………………………35 4.3.1 指令冗余……………………………………………………35 4.3.2 软件陷阱技术………………………………………………35 4.3.3 看门狗技术…………………………………………………36 5 系统的性能测试………………………………………………………37 5.1 硬件静态测试……………………………………………………37 5.2 各功能模块测试…………………………………………………37 5.3 A/D转换实验……………………………………………………38 5.4 系统软件调试……………………………………………………38 6 结论……………………………………………………………………40 致谢 …………………………………………………………………41 参考文献 ………………………………………………………………42 附图…………………………………………………………………………43
1 绪论 1.1 暖气表远传系统简介 暖气表远传系统是最近几年才开始研发的系统,可以有多种形式,如单个暖气表在原理和结构上和传统的三表(水、电、煤气表)是一样的:都采用机械表的形式。还有通过对暖气管的进出水温度和流量的计量得出热量的暖气表。如由凌阳大学计划开发的记热计就属于此类。通过对暖气的供给计量收费,改变了传统的暖气的供给按用户住房面积或者按月收费的弊端。同时暖气表远传系统又和其他三表远传系统一样,都属于“智能住宅”的一部分。20世纪90年代初,美国、欧洲和新加坡等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅(Smart Home)”的概念。通过家庭智能化技术,将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭保安装置经由家庭总线(Hbus)连接到一个家庭智能化系统上,进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。 |