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基于PIC16C73单片机的智能热量计量表设计

深浅统计 时间:2022年06月19日 18:46

  跟着公民生存栖身前提的接续刷新,环保认识的加强,现今城镇住户及企事迹单元采暖多半采用蚁合供热方法,供热热源临盆范围逐年扩展。供热热源为各片用户供热的主供热管道的进水口、回水口往往相距几百米,热源临盆厂家热切必要正在此工况下能安闲、牢靠、正确、永久不乱事务的同时还能实行其它干系数据的纪录、储蓄及长途通信传输。为缴费和运转管束供应牢靠数据。

  凭据传热学学问可知,1.6 Mpa压力下,正在0~95℃温度边界内,水的密度

  设热源出水口温度为t1,回水口温度为t2。热源出水口焓值h1和回水口焓值h2能够由式(2)求得。热源出水口与回水口间的焓值差为

  正在热能计量外的热能计量时,热源出水口输出体积V平凡取定值,则V被称为热源出水口体积流量。

  通过单片机若能正确地测得热源出水口温度为t1和回水口温度为t2,以及热源出水口体积流量V,就能正确的竣事热能计量。单片机同时还竣事百般数值运算、累加、储蓄、显示以及与上位机通信等各项事务。

  智能热能计量外的中央是MICROCHIP公司出品的PIC16C73单片机。该芯片为8位单片机,双列直插28脚封装,192字节的RAM,4K字节EPROM,22个I/O口,3个守时/计数器,2个捉拿输入/比力输出/PWM输出,2个串行口可设定为SPI或I2C总线位A/D转换器。自带上电复位、上电守时器和振荡器起振守时器,片内RC振荡器的看门狗守时器,有标准代码庇护和省电的睡眠事务方法。由PIC16C7单片机组成的编制,能有用地淘汰外部元件,低落功耗、本钱,增众编制牢靠性。一朝标准跑飞,看门狗会主动使编制复位,标准重新从新实行。

  常范围仿式温度衡量,需用一系列电道来竣事信号医疗、放大、采样仍旧并实行A/D转换,本钱较高,必要调试和校正,占用较众的硬件资源,且衡量间隔较短。而所应用的DALLAS公司临盆的一总线式数字温度传感器DS18B20,具有3引脚TO92小体积封装办法;温度衡量边界为-55~+125℃,可编程为12位A/D转换精度,测温诀别率可达0.062 5℃,精度为0.5℃。被测温度用符号扩展的16位数字量方法串行输出;其事务电源既可正在远端引入,也可采用寄生电源方法爆发;与单片机衔接单纯,抬高了传感器的牢靠性。单片机与DS18B20间的衡量间隔与其衔接电缆线间电容相合,平凡的衔接电缆因为线间电容较大,数字信号衰减吃紧,测温间隔寻常正在100 m以内。始末外面阐述和推行验证,本安装采用三类双绞线行为传输线,其数据线的绞合机合能大大减小线间电容,有用耽误传输间隔,本安装温度传感器有用衡量间隔可达400 m。

  热源出水口体积流量采用自顺应式磁体一干簧管传感器,它又称为“推挽双稳态”机合传感器,其形态只要两个:断开形态和吸合形态,而没有温温顺冲的自仍旧过渡形态,能够大大减小如水锤局面那样的外界作梗,避免误举措输入形成的计数差错,事务特别不乱,计量更改确。

  选用ATMEL公司出品的24C02行为存储器。它为I2C总线位存储单位,具有擦除/写入周期10万次和数据保存100年的高牢靠性。用它来存储累计流量、累计热量、运转天数以及键盘修设参数等消息,数据掉电后不挥发。对存储正在芯片中的数据,可通过软件使用加密算法实行加密管理,抬高安闲性,扩展器件的操纵边界。

  采用LCM08TJY8位8字加段提示符液晶显示模块显示须要的消息。它内置显示RAM,可显示大肆字段笔划,I2C总线串口方法传输数据。低功耗,宽电压,视角对照度可调,显示清爽,不乱牢靠,应用编程单纯。通过按键统制可轮回显示累计热量、累计流量、进回水口水温及温差、运转天数等消息。自带2 kHz和4 kHz蜂鸣器驱动,可正在编制妨碍时发出音响报警信号。

  该芯片是PHILIPS公司推出的一款带I2C总线,具有极低功耗的众效用时钟/日历芯片。具有4种报警效用和守时效用;内部时钟电道、内部振荡电道、内部低电压检测及两线C总线通讯方法,不仅简化外围电道,况且增众了芯片的牢靠性。本编制使用天报警效用以纪录编制运转天数。稍加修正即可纪录运转小时数、显示目今工夫等,进一步加强编制效用。

  MAX485接口芯片是Maxim公司的一种或许杀青RS-485通信的芯片。用于RS-485与RS-422通讯的低功耗收发器,它具有一个驱动器和一个罗致器,并具有限摆率驱动器,能够有用减小EMI,低落由不当当的终端成婚电缆惹起的反射,杀青最高250 kbps的无纰谬数据传输。本安排使用该芯片能够将热量外的及时数据上传给管束部分的盘算机。

  智能热能计量外编制电道图如图2所示。此中的按键用于激活液晶显示以及浏览退换期望显示的实质。

  软件由主标准、终止效劳标准及百般子标准构成,此中终止有体积流量终止、与上位机串口通信终止、日期终止和按键终止。为便于标准阐述应用,编制软件采用机合化模块标准安排技巧,各模块间采用子标准挪用衔接。针对单片机管理浮点数才略较弱的短处,所罕睹据采用24Bit有符号数暗示办法,其外树范围绝对值可达0.5×10-127到1×101 28,精度可达2-16。体积流量则采用动态修设,其边界可从0.1~99.9 m3,极大的扩展了热外的计量边界。为了抬高编制的牢靠性,做到正在任何境况下不损失数据,除了硬件戒备步伐外,采用看门狗和软件圈套拘捕因为电源电压震荡、电磁作梗等导致的标准“跑飞”,将标准引向舛误管理标准,以还原编制的寻常运转。为了避免线道妨碍和元器件失效,编制每次读取温度传感器和EEPROM都实行检测,一朝有妨碍则主动发出蜂鸣报警和失足显示。编制主标准流程图如图3所示。体积流量终止效劳标准流程图如图4所示。

  智能热能计量外采用一总线式数字温度传感器DS18B20同检测出水、回水温度,采用自顺应式磁体一干簧管传感器检测出水口体积流量,再加上PIC16C73内带看门狗效用,以及标准自检效用,有力的抬高了智能热能计量外的牢靠性、正确性和不乱性,极具适用代价。

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  简介描述:跟着公民生存栖身前提的接续刷新,环保认识的加强,现今城镇住户及企事迹单元采暖多半采用蚁合供热方法,供热热源临盆范围逐年扩展。供热热源为各片用户供热的主供热管道的进...
  文章标签:热能计量表
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