【正文】 (開漏 ) VDD 8 正電源 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 時(shí)鐘電路 IC 卡接口模塊設(shè)計(jì) 目前市場(chǎng)上非接觸式 IC 卡 的種類很多，比如 ATMEL 公司的 TEMIC 系列，TI 公司的 TAGIT 系列，瑞士 EM 公司的 EM 系列等。當(dāng)一個(gè) RTC 寄存器 被讀時(shí)，所有計(jì)數(shù)器的內(nèi)容將被鎖存，可以禁止對(duì)時(shí)鐘 /日歷芯片的錯(cuò)讀。 AT24C04 的優(yōu)點(diǎn) 是 與 400KHZ 的 I178。 2 引腳為電源， 3 引腳為接地。 。這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案不僅可以最大限度地提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性，而且還能將功耗降至最低，從而有效延長(zhǎng)熱量表流量測(cè)量的電池壽命。唯一不同之處是它對(duì)供熱介質(zhì)的電導(dǎo)率有要求 (10uS/cm較潔的水可達(dá)到要求 )。 (2)超聲波流量傳感器 超聲波流量傳感器 是通過波在水中的傳輸速度在順?biāo)骱湍嫠鞯姆较虿煌亩蟪鰺崴牧魉俚姆椒y(cè)量熱水的流量，波是通過壓電壓體發(fā)射和接受的。 （ 1）葉輪流量傳感器 葉輪流量傳感器是通過葉輪的轉(zhuǎn)速測(cè)量熱水的流量。建設(shè)部熱量表行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“熱量表的常用流量應(yīng)符合 GB／ 冷水水表的要求，常用流量與最小流量之比應(yīng)為 2 50 或 100。由于DS18B20 是單總線式數(shù)字溫度傳感器，每個(gè) DS18B20 都有獨(dú)立的序列號(hào)，因此本設(shè)計(jì)把 3 個(gè) DS18B20 并聯(lián)在唯一的單線上，與單片機(jī)的 口相連，完成溫度的 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 檢測(cè)。溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間為 750ms。 （ 5）數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從 9 位到 12 位選擇。 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣。用接觸法測(cè)溫時(shí)，感溫元件要與被測(cè)物體接觸，往往要破壞被測(cè)物體的熱平衡狀態(tài)，并受被測(cè)介質(zhì)的腐蝕作用。按鍵時(shí)間決定了復(fù)位時(shí)間。外接晶振時(shí)， C C3值通常選擇為 30pF左右（本設(shè)計(jì)兩個(gè)選用 33pF）。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、通信速率快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、互操作性好、總線協(xié)議具有完善的錯(cuò)誤處理機(jī)制、靈活性高和價(jià)格低廉等特點(diǎn)。 RS 485標(biāo)準(zhǔn)的共線電路結(jié)構(gòu)是在一對(duì)平衡傳輸線的兩端部配置終端電阻，其發(fā)送器、接收器或組合收發(fā)器可掛結(jié)在平衡傳輸線上 的任何位置，實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸中多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器共用同一傳輸線的多點(diǎn)應(yīng)用。 通過以上分析，本系統(tǒng)采用非接觸式卡 MIFIR1，讀寫模塊選用 MFRC522。非接觸式卡使用時(shí)沒有方向性，卡片可以在任意方向掠過讀寫器表面，既可完成操作，提高了每次使用的速度。其內(nèi)嵌芯片除了 CPU、邏輯單元、 存儲(chǔ)單元 外，增加了射頻收發(fā)電路。因此在設(shè)計(jì)當(dāng)中，在選擇流量傳感器時(shí)，首先的要求就是其抗磁干擾能力。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 綜上所述本設(shè)計(jì)選用了美國(guó) DALLAS 公司最新推出的 DS18B20 單線數(shù)字式溫度傳 感器。因此，在溫度測(cè)量系統(tǒng)中，采用抗干擾能力強(qiáng)的新型數(shù)字溫度傳感器是解決這些問題的最有效方案。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價(jià)的方案。選購(gòu)單片機(jī)應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：其一是目標(biāo)系統(tǒng)需要哪些資源；其二是根據(jù)成本的控制選擇價(jià)格最低的產(chǎn)品；其三是應(yīng)盡量選擇自己熟悉的 單片機(jī)品種，這可以縮短研制周期；其四是選擇具有現(xiàn)成開發(fā)工具的機(jī)種；其五是選擇集程度高、可靠度高的機(jī)種，是系統(tǒng)體積小、成本低。故此法舍棄。 vmq,q 為瞬時(shí)體積、質(zhì)量流量。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 熱能計(jì)量方法 目前，國(guó)產(chǎn)熱量表的熱量計(jì)量方法基本可以分為以下幾種。 (4) 按使用面積收費(fèi) 這種方法與第 3種方法基本相同。但由于遵循相同舒適度繳納相同熱費(fèi)的原則，用戶的熱費(fèi)只與設(shè)定的或測(cè)得的室溫有關(guān)，而與實(shí)際用熱量無關(guān)因此開窗等浪費(fèi)能源的現(xiàn)象無法約束，不利于節(jié)能。 (2)通過測(cè)定用戶散熱設(shè)備的散熱來確定用戶的用熱量 該方法是利用散熱器平均溫度與室內(nèi)溫度差值的函數(shù)關(guān)系來確定散熱器的散熱量；儀表為熱量分配儀表，常用的有蒸發(fā)式和電子式兩種。目前除西方發(fā)達(dá)國(guó)家已采用這一措施外，東歐各國(guó)及原蘇聯(lián)地區(qū)國(guó)家正逐步推廣。比如天津市凱麗花園熱分配式的熱計(jì)量、龍?zhí)堵饭?jié)能住宅一戶一表式熱計(jì)量等，都為下一步的研究提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在法國(guó) 1980年公布的熱計(jì)量收費(fèi)法規(guī)中，也明確制定了每棟樓必須安裝熱計(jì)量表，不允許按面積收費(fèi)。 與國(guó)外相比，我國(guó)目前采暖系統(tǒng) 相對(duì)落后，主要是系統(tǒng)熱效率低，室溫冷熱不均，采暖費(fèi)按面積計(jì)費(fèi)。為此，本文設(shè)計(jì)了一種新型的熱能計(jì)量系統(tǒng)，為科學(xué)、及時(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、合理進(jìn)行分戶供 熱系統(tǒng)的熱能計(jì)費(fèi) 、繳費(fèi)、 控制提供了有效的工具。 Remote Meter Reading 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 第 1章 緒論 ............................................................................................................. 5 課題來源與實(shí)際應(yīng)用意義 ....................................................................... 5 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................................................... 6 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求 ........................................................................... 8 第 2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .......................................................................................... 10 熱能計(jì)量方法 ......................................................................................... 10 總體設(shè)計(jì)框圖 ..........................................................................................11 控制器的選型 ..........................................................................................11 溫度傳感器選擇 ..................................................................................... 12 流量傳感器選擇 ..................................................................................... 13 IC 卡選型 ................................................................................................ 13 通訊方式選擇 ......................................................................................... 14 第 3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .......................................................................................... 16 單片最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................. 16 溫度檢測(cè)模塊設(shè)計(jì) ................................................................................. 17 流量檢測(cè)模塊設(shè)計(jì) ................................................................................. 19 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì) ................................................................................. 22 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ......................................................................................... 23 IC 卡接口模塊設(shè)計(jì) ................................................................................ 24 天線電路 ................................................................................................. 26 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制電路設(shè)計(jì) ..................................................................... 27 顯示模塊設(shè)計(jì) ......................................................................................... 30 報(bào)警模塊設(shè)計(jì) ....................................................................................... 31 鍵盤接口電路設(shè)計(jì) ............................................................................... 31 通信模塊設(shè)計(jì) ....................................................................................... 32 電源及電源監(jiān)控電路設(shè)計(jì) ................................................................... 33 第 4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................... 36 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) ..................................................................................... 36 初始化子程序設(shè)計(jì) ................................................................................. 38 溫度檢測(cè)子程序設(shè)計(jì) ............................................................................. 39 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 流量檢測(cè)子程序設(shè)計(jì) ............................................................................. 40 熱能計(jì)量子程序設(shè)計(jì) ............................................................................. 41 顯示子程序設(shè)計(jì) ...............