【正文】 （ 二 〇 一 一 年 六 月 本科畢業(yè)設計說明書 學校代碼： 10128 學 號： 202210107050 題 目：基于 AT 8 9 C 5 1 單 片 機 的 熱 量 計 的 設 計 學生姓名 ： 學 院 ： 系 別： 專 業(yè)： 班 級： 指導教師 ： 內蒙古工業(yè)大學畢業(yè)論文 摘 要 對于熱量計的研究，國外的技術明顯的先進與國內技術，當前國內的熱量技術主要仍然存在下面的一些問題：一種是集中供暖，不僅造成了熱量的損失，而且在收費的時候容易產生矛盾，采用按面積收費，造成能源的浪費。 為了更好的節(jié)約能源，克服傳統的供暖計費方式帶來的弊端，首先本文對熱量的計量原理進行了分析，在考慮到測量流體的粘性、腐蝕性等運行環(huán)境的情況下，選擇出合理的能量平衡公式應用到熱量表 中。然后在綜合考慮可行性、適用性、先進性、安全性及易維護性等系統設計原則，選擇出了基于基本熱量計量原理的熱量表硬件的硬件基本組成部分：傳感器、放大電路、 A/D轉換芯片、單片機、程序存儲器、數據存儲器、晶振電路、鍵盤電路及接口芯片、 LED顯示及電路、復位電路等。最后，在主電路的基礎上設計出簡潔、明了、實用的軟件程序，來實現整個熱量計費系統的最終運行，而本文研究的熱量計適合中國國情，并且計費簡單，按用熱量計費，對于節(jié)約能源有很大的作用。 本文研究的系統的使用和推廣對于節(jié)約能源、減輕大氣污染、提高效率和改革供暖體 制必將起到巨大的促進作用。 關鍵詞：單片機；集中供暖；熱量表；溫度傳感器；流量測量；熱量計量 內蒙古工業(yè)大學畢業(yè)論文 Abstract For heat of thousands of research, foreign technology of advanced technology and domestic obviously, the quantity of heat of the current domestic technical main still exists some problems below: one kind is central heating, not only cause loss of heat in charge, and to be a contradiction, made according to the area, causing the waste of energy charge. In order to save energy, overe traditional heating billing way, first this paper the malpractices of heat measuring principle is analyzed, considering the fluid viscous, measuring corrosive operation environment situation, choose the reasonable energy balance formula applied to heat meter. Then in prehensive consideration of the feasibility and applicability, advancement, safety and easy maintenance etc system design principle, choose the heat measure based on the basic principle of heat meter hardware basic ponents: the sensors, amplifying circuit, A/D conversion chip and singlechip microputer, program memory, data storage, crystal resonance circuit, keyboard circuit and interface chip, LED display and circuit, reset circuit, etc. Finally, the main circuit designed on the basis of a concise, clear and useful software program, to realize the whole heat billing system eventually run. This paper studies the use and promotes the system to save the energy。 reduce for atmospheric pollution, raise the efficiency and reform heating system will play a huge role in promoting. Key words: single chip。 central heating。 heat meter； temperature transmitter； flow measurement； Heat metering device. 內蒙古工業(yè)大學畢業(yè)論文 目 錄 第一章 緒論 ............................................................ 1 .................................................. 1 ................................................ 1 ......................................... 1 ....................................... 2 .............................................. 3 第二章 熱量計量系統的設計 .............................................. 4 ................................................ 4 熱量表的總體結構 ................................................ 5 ............................... 5 溫度傳感器的選擇及測溫原理 ................................ 6 .3 流量傳感器的選擇及測量原理 ............................... 6 第三章 硬件及其電路的設計 .............................................. 8 .................................................. 8 ......................................... 8 ADC0809 介紹 ............................................... 9 ........................................ 10 AT89C51 介紹 ............................................. 11 LED顯示模塊的設計及其接口 ............................... 12 LED數碼顯示器 ............................................ 12 鍵盤介紹 ................................................. 14 8155 管腳介紹 ............................................. 14 8155 與 LED顯示器和鍵盤的連接 ............................. 15 ............................................. 16 ................................................... 17 其他電路及芯片 ................................................. 18 第四章 程序設計及其測試 ............................................... 20 ................................................... 20 編程思想 ................................................. 20 ................................................ 20 內蒙古工業(yè)大學畢業(yè)論文 ................................................. 23 ............................................. 26 16位二進制轉換到 BCD碼得程序模塊 .............................. 27 ..................................................... 29 結論 .................................................................. 30 參考文獻 .............................................................. 31 致 謝 ................................................................ 32 內蒙古工業(yè)大學畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 研究背 景和意義 當前，建筑節(jié)能在世界上蓬勃興起，成為大家關心的熱點。我國的建筑能耗很高，是發(fā)達國家三倍多，而城市供暖又是建筑耗能的主要部分。發(fā)達國家普遍采用了能調節(jié)和控制的供熱系統，鍋爐和管網熱效率很高，城市供熱正在邁出改革步伐， 迫切需要高薪計量設備進入供熱領域，改變我國城市目前采暖技術的落后 [1]. 多年以來，我國的供熱情況一直是采取集中供熱，一個小區(qū)一個集體單位共同使用一個控制閥，按住宅面積為主要的計費依據，按季度或者年繳費，這樣不僅不能增強人們的節(jié)能意識，而且不能滿足不同居民對供暖的不同需求，也無法衡量供 熱的質量。 雖然，我國在近幾年大力進行節(jié)能建筑研究 ， 在墻體保溫上做出了努力，但是節(jié)能效果并不理想，其原因是 : :通過改善墻體結構使室溫有所提高，甚至出現過熱現象，但是因為沒有房間溫控與計量手段，用戶在感覺到溫度過高時通常會開窗降溫，使得通過改善墻體結構降低室內熱負荷所做的工作沒有體現出來，沒有達到節(jié)能的目的。因此改善圍護機構節(jié)能只能為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，而溫控計量才是落實技能的關鍵。沒有溫控計量，不能將能耗與用戶的經濟利益聯系起來，不能主觀上促進用戶節(jié)能，實現改善圍護結構多帶來的技能效果。 而本文將通過結合國 內外先進的技術和理論，設計一個能滿足中國廣大用戶需求的，并且有效的起到節(jié)能減排作用的新的熱量計量工具。 國內外研究的狀況 國外熱量計量的狀況 國外的熱量計量技術始于 20世紀 70年代。 70年代末的能源危機和能源消耗加大了環(huán)境污染，使得節(jié)約能源和環(huán)境保護成為了舉世矚目的大