【正文】 ........................................................ 6 Chapter 3 system hardware selection ............................................................... 10 System configuration .............................................................................. 10 system hardware selection ...................................................................... 10 Temperature sensor selection........................................................... 11 AD conversion chip options............................................................. 14 household heating pany data terminal to the options ................ 19 DS1302 clock chip ........................................................................... 25 EEPROM options for ....................................................................... 30 display circuit selection.................................................................... 35 Buzzer Module Design..................................................................... 39 Serial Communication Design ......................................................... 39 key circuit design ............................................................................. 41 VII power supply part of the design ..................................................... 42 microcontroller reset circuit part.................................................... 43 Chapter 4 Software Design .............................................................................. 45 total system flow chart............................................................................ 45 Flowchart of each design module function ............................................ 45 Chapter 5 of hardware and software debugging process.................................. 51 smallest singlechip system hardware design ......................................... 51 All chip hardware circuit welding process ............................................. 51 software debugging process ................................................................... 52 SIM300 module is equipped with a hardware munication software debugging process ........................................................................................ 53 basic functions ........................................................................................ 54 Conclusions ...................................................................................................... 55 Acknowledgements .......................................................................................... 57 References ........................................................................................................ 58 Appendix 1 overall circuit design .................................................................... 60 Appendix 2 design of the main program code ................................................. 61 VIII 第 1 章 緒論 供熱計(jì)量器的發(fā)展歷程 我 國供熱計(jì)量發(fā)展截止到目前共分為三個(gè)階段。 20xx 年，八部委再次聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)城鎮(zhèn)供熱體制改革的意見》，是供熱計(jì)量工作全面啟動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)。國務(wù)院頒發(fā)的《民用建筑節(jié)能條例》、《節(jié)能減排綜合性工作方案》以及原建設(shè)部出臺(tái)的《 城市供熱價(jià)格管理暫行頒發(fā) 》 ，都將供熱計(jì)量納入到了條文。 國外，特別是在北歐國家，從 20 世紀(jì) 70 年代能源危機(jī)以來，十分重視建筑節(jié)能工作，并制定了有關(guān)政策、法規(guī)以及相配套 的技術(shù)措施。 研究 的 目的和意義 隨著短消息服務(wù) (SMS)和通用分組無線服務(wù) (GPRS)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，GSM無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于機(jī)電產(chǎn)品和工業(yè)控制領(lǐng)域的趨勢不斷擴(kuò)大，各種以 GSM網(wǎng)為傳輸平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方案和產(chǎn)品也不斷出現(xiàn)。這樣做的目的是防止掉電溫度數(shù)據(jù)的丟失 ，使溫度數(shù)據(jù)不完整造成經(jīng)濟(jì)影響。按一個(gè)供熱系統(tǒng)所 4 有熱用戶每戶用的平均溫度進(jìn)行 供熱費(fèi)用 收取的基本原則，而溫度法熱計(jì)量系統(tǒng)是依據(jù)熱用戶的住房面積和室內(nèi)溫度，系統(tǒng)每十五分鐘進(jìn)行一次 每室的 溫度采集 然后求取每戶的 平均 溫度，然后再將 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存 并且遠(yuǎn)程傳輸 。 STC12C5A60S2 處理芯片 6 圖 21 STC12C5A60S2 CPU（ STC12C5A60S2） 主要性能 CPU 的主要性能 與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容 、 60K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器、 1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz 、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 、 32 個(gè)可編程 I/O 口線、三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器八個(gè)中斷源、全雙工 UART 串行通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時(shí)器 、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符 等 。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 MISO（在線系統(tǒng)編程用） 。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口也 可以 接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位 [4]。 PSEN—— 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) STC12C5A60S2 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 信號(hào)。 本系統(tǒng)的硬件選擇 11 溫度傳感器的選擇 方案一：溫度采集選擇 DS18B20 電路 的性能指標(biāo) DS18xx 系列溫度傳感器是數(shù)字式溫度傳感器，相對(duì)于傳統(tǒng)溫度傳感器精度高、穩(wěn)定性好、電路簡單、控制方便 [7]。 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器是單總線器件，數(shù)據(jù)的讀寫只通過一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行并且這一條線上可以掛很多該傳感器。總線這些信號(hào)，除存在脈沖外，都是由總線控制器發(fā)出的。 LM35 有多種不同封裝型式，在常溫下， LM35 不需要額外的校準(zhǔn)處理即可達(dá)到 177。根據(jù) LM35 的輸出特性可知，當(dāng)溫度在 0—— 150℃ 之間變換時(shí)，其輸出端對(duì)應(yīng)的電壓為 0—— ，此電壓 可以直接進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換。 （ 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。例如 ADC0809 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 128μs，相當(dāng)于 6MHz的 MCS51 單片機(jī)共 64 個(gè) 機(jī)器周期 。 AD7705 采用 SP I 兼容的三線串行接口 ， 能夠方便地與各種微控制器和DSP 連接 , 也比并行接口方式大大節(jié)省了 CPU 的 I O 口。若外接晶體振蕩器、精密基準(zhǔn)源和少量去耦電容 , 即可連續(xù)進(jìn)行 A D 轉(zhuǎn)換。 圖 35 LM35 接線圖 方案三：單片機(jī)自帶的 AD（ STC12C5A60S2） 單片機(jī) 。 8051 CPU， 1T，單時(shí)鐘 /機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051； ： STC12C5A60S2 系列工作電壓： （ 5V 單片機(jī)）STC12LE5A60S2 系列工作電壓： （ 3V 單片機(jī)）； ： 0～ 35MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 420MHz； 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字節(jié)； 1280 字節(jié) RAM； I/O 口（ 36/40/44 個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉（普通 8051傳統(tǒng) I/O 口），可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開漏，每個(gè) I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到 20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過 55mA； 7. ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器 可通過串口（ ）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片； EEPROM 功能 (STC12C5A62S2/AD/PWM 無內(nèi)部 EEPROM)； 9. 看門狗； MAX810 專用復(fù)位電路（外部晶體 12M 以下時(shí)，復(fù)位腳可直接 1K 電阻到地）； :在 口有一個(gè)低壓門檻比較器， 5V 單片機(jī)為，誤差為 +/5%, 單片機(jī)為 ，誤差為 +/3%； ：外部高精度晶體 /時(shí)鐘，內(nèi)部 R/C 振蕩器 (溫漂為 +/5%到+/10%以內(nèi) )用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 /時(shí)鐘，常溫下內(nèi)部 R/C 振蕩器頻率為： 單片機(jī)為： 11MHz～， 單片機(jī)為： 8MHz～ 12MHz，精度要求不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，但因?yàn)橛兄圃煺`差和溫漂，以實(shí)際測試為準(zhǔn)； 4 個(gè) 16 位定時(shí)器兩個(gè)與傳統(tǒng) 8051 兼容的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ,16 位定時(shí)器 T0 和 T1，沒有定時(shí)器 2，但有獨(dú)立波特率發(fā)生器 ,做串行通訊的波特率發(fā)生器再加上 2 路 PCA 模塊可再實(shí)現(xiàn) 2 個(gè) 16 位定時(shí)器； 19 個(gè)時(shí)鐘輸出口，可由 T0 的溢出在 ，可由 T1 的溢出在 ； I/O 口 7 路 ,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ,并新增支持上升沿中斷的 PCA 模塊， Power Down 模式可由外部中斷喚醒，INT0/,INT1/,T0/,T1/, RxD/,CCP0/(也可通過寄存器設(shè)置到 ), CCP1/(也可通過寄存器設(shè)置到 )