基于單片機的熱量計 畢業(yè)設計-2

基于單片機的熱量計設計——硬件部分1研究方案本設計主要實現(xiàn)熱量計在水管進出口有溫差，葉輪有轉(zhuǎn)動的條件下按照設定的要求將熱量

通過LED數(shù)碼管顯示出來，并能顯示各種供熱管路的給水溫度、回水溫度、給回水溫差、

瞬時流量、累積流量和流量。通過鍵盤設定

儀表系數(shù)及相關校準參數(shù):通過采集器連接上位機，便于獲得用戶用熱情況。主要是為了（1）降低能源的損耗；（2）按用戶所用熱量收費而不是傳統(tǒng)的按面積收費；（3）推動供熱市場的發(fā)展。從而使熱量計更加智能化，精度得到提高并且功耗有所降低。該配置擬采用的設計管道為雙管式，水平并聯(lián)，入口設熱量計和鎖閉閥，散熱器設溫度控制閥。通過管路，熱水流至用戶端，經(jīng)熱傳導體(其中包括散熱器、熱量傳導體、地熱)的表面散熱冷卻后通過管道返回供暖處。熱量計的主要任務是通過計量流過熱量計的熱水的體積、進水溫度、回水溫度，來計量該戶耗熱量。該方案將室內(nèi)散熱器并聯(lián)，通過溫控閥調(diào)節(jié)散熱器的流量，各散熱器之間沒有影響。節(jié)能效果更加明顯，但是是材料需要增多。該熱量計主要由流量傳感器、配對溫度傳感器、單片機和LCD組成。根據(jù)一定時間內(nèi)所通過的水的流量和供、回水的溫度差，以及由它們的差值決定熱交換算系數(shù)，得到用戶所消耗的熱量值。2熱量計具體模塊設計2.1熱量計外圍電路芯片的選擇本系統(tǒng)主電路采用的單片機芯片是AT89C51;數(shù)據(jù)存儲器采用AT24C64；復位電路采用手動復位；單片機時鐘產(chǎn)生方式采用內(nèi)部時鐘方式；2.1.2熱量計外圍電路設計圖2.2

溫度信號測量電路的設計溫度測量芯片選擇DS18B20，其有三個引腳，GND接地；DQ為數(shù)字信號輸入輸出端；Udd為外接電源輸入端。溫度傳感器DS18B20的測量范圍為-55℃～+125℃，在-10℃～+85℃時精度為±0.5℃。因為本設計只用于測量環(huán)境溫度，所以只顯示0℃～+85℃。溫度測量電路圖2.3

鍵盤掃描電路的選擇該設計采用的按鍵類型是機械彈性開關，由于存在按鍵抖動的現(xiàn)象，本設計采用軟件方法去除鍵抖動；本設計采用的按鍵不多所以只需采用獨立式的鍵盤結(jié)構；該設計由74HC245構成鍵盤掃描接口電路。2.4

流量電路的設計本設計采用變磁阻式的霍爾傳感器流量測量儀；葉輪的旋轉(zhuǎn)引起霍爾元件磁阻的周期性變化，霍爾元件輸出與流量有關的電脈沖信號，經(jīng)前置放大器放大并整形送入單片機輸入端計數(shù)，工作簡單可靠。實際使用的流量測量儀結(jié)構圖流量測量電路3.5

顯示部分設計本設計顯示部分選用LED顯示器，其由發(fā)光二極管組成，采用動態(tài)顯示方法；74LS138實現(xiàn)位選，

CD4534段選。在該顯示電路的設計中因