【正文】 進(jìn)行合理調(diào)配，安排，同時(shí)用戶和供暖監(jiān)控中心還可以通過(guò)調(diào)節(jié)管道流量來(lái)提高或降低供暖溫度。溫度測(cè)量范圍寬，能測(cè)到 55— 125 度的溫度，在 10 到 +85 度時(shí)精度為正負(fù) 度。集成溫度傳感器是把溫敏元件、偏置電路、放大電路及線性化電路集成在同一芯片上的溫度傳感器，其特點(diǎn)是使用方便、外圍電路簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定可靠。 溫度傳感器一般分為接觸式和非接觸式兩種，所謂的接觸式傳感器就是溫度測(cè)量的基本形式，它的測(cè)量精密低而非接觸方式是測(cè)量物體熱輻射而發(fā)出的紅外線從而測(cè)量物體的溫度。同時(shí)，供暖監(jiān)控中心也可時(shí)時(shí)獲知主管道的水溫，以 便對(duì)閥門的開(kāi)度及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于需要我們用到了 8255 對(duì)單片機(jī)的 I/O口進(jìn)行了擴(kuò)展，同時(shí)用到了 74LS245 擴(kuò)展了并行輸入口用于連接顯示電路。電源消耗也做了改進(jìn)采用靜態(tài)COMS 設(shè)計(jì)。由于去掉了多余的存儲(chǔ)器周期和運(yùn)算周期，它 在相同周期里執(zhí)行 8051 的指令比最初的 8051快得多。串口的設(shè)計(jì)，考慮到本設(shè)計(jì)所需要的 I/O 口較多，故這里選用了雙 W77E58 單片機(jī) [4］ 。它具有體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利的條件。另外還用到存儲(chǔ)電路來(lái)存儲(chǔ)和處理整個(gè)控制器的數(shù)據(jù)信息。采用射頻卡接收電路與報(bào)警電路主要是設(shè)置預(yù)存消耗水量值，預(yù)存水量不足時(shí)，發(fā)出報(bào)警?？刂坪诵哪K可用單片機(jī)，由各個(gè)LED 顯示電路 單 片 機(jī) 流量監(jiān)測(cè) 溫度檢測(cè) 射頻卡接受電路 存儲(chǔ)電路 控制驅(qū)動(dòng)電路 通信電路 鍵盤電路 報(bào)警電路 圖 3 屋內(nèi)控制器框圖 Fig3 The room controller block diagram LED 顯示電路 單 片 機(jī) 流量監(jiān)測(cè) 溫度檢測(cè) 壓力檢測(cè) 控制驅(qū)動(dòng)電路 通信電路 存儲(chǔ)電路 圖 2 主管道控制器框圖 Fig2 Main controller block diagram 6 電路分別采集來(lái)的流量、溫度等信息傳給控制器。屋內(nèi)管道上需要安裝有管道溫度、流量傳感器和電磁閥門。另外還用用到存儲(chǔ)電路來(lái)存儲(chǔ)和處理整個(gè)控制器的數(shù)據(jù)信息?？刂坪诵哪K可以用單片機(jī)，由各個(gè)電路分別采集來(lái)的流量溫度、壓力、信息傳給控制器。其中安裝壓力傳感器的目的是便于檢測(cè)管道壓力，便于管道出現(xiàn)泄漏時(shí)的檢修。我們可以將主控制器分為多個(gè)模塊。它們的設(shè)計(jì)框圖如圖 圖 3 所示。 方案總體設(shè)計(jì)框圖 本設(shè)計(jì)要求采用單片機(jī)完成居住室內(nèi)的溫度的自動(dòng)控 制及應(yīng)用熱量的計(jì)量，并能對(duì)小區(qū)內(nèi)的主供熱管道的溫度檢測(cè)和控制，獲得小區(qū)的溫度的分布，并作為供熱中心對(duì)供熱壓力、流量和溫度調(diào)整的重要依據(jù)（故障檢測(cè)）。（ 5）主管道電動(dòng)閥：閥門驅(qū)動(dòng)電源：～220V/1A，并且盡量選擇具有自保持功能的閥門 。 ℃ 。（ 5）通過(guò)鍵盤可以設(shè)置 5 個(gè)時(shí)段溫度；（要求具有時(shí)鐘功能）（ 6） .當(dāng)控制器掉電后，電磁閥能自動(dòng)關(guān)閉供熱管路；（ 7）通過(guò)通信電路可實(shí)時(shí)將房間的實(shí)際溫度及用水量傳輸?shù)焦岜O(jiān)控管理系統(tǒng) ；（ 8）自動(dòng)溫度控制器電路要低功耗設(shè)計(jì) ；（ 9）現(xiàn)場(chǎng)提供交流 220V的電源 ；（ 10）主管道控制器可以檢測(cè)：管道的溫度、壓力、流量以及流量累計(jì)量；（ 11）通過(guò)電動(dòng)閥控制管道的流量；（ 12）完成控制的整體電路設(shè)計(jì)方案，并設(shè)計(jì)出電路原理圖和印制板圖； （ 13）根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，完成其監(jiān)控程序的流程 。 課題內(nèi)容概述 本課題用單片機(jī)完成居住室內(nèi)的溫度的自動(dòng)控制及應(yīng)用熱量的計(jì)量，并能對(duì)小區(qū)內(nèi)的主供熱管道的溫度檢測(cè)和控制，獲得小區(qū)的溫度的分布，并作為供熱中心對(duì)供熱壓力、流量和溫度調(diào)整的重要依據(jù)（故障檢測(cè)）。溫度傳感器用 DS18B20，壓力傳感器用到 ICS1220?？刂破鲝膯纹瑱C(jī)價(jià)格考慮采用 77E58 單片機(jī) 對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量 大的要求，用到了 EEPROM 存儲(chǔ)器。室內(nèi)控制流量用到了電磁閥，室外用到了電動(dòng)閥，二者需要驅(qū)動(dòng)電路。而屋內(nèi)控制器根據(jù)房間內(nèi)的溫度，控制其主管道流量；采用射頻卡設(shè)置 預(yù)存消耗水量值，預(yù)存水量不足時(shí)，發(fā)出報(bào)警；具有顯示功能，顯示內(nèi)容包括：室內(nèi)溫度，室內(nèi)設(shè)定溫度，用水量，供水 3 溫度、管道流量、通信通道狀態(tài)等信息。主控制器根據(jù)建筑物內(nèi)房間的溫度，控制其主管道流量。這次 畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)、應(yīng)用，以 77e58 芯片為核心，輔以必要的電路，確保了供熱管網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高熱網(wǎng)管理效率，成功控制運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)現(xiàn)代化管理水平，對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行了智能化的集中監(jiān)控和量化管理。單片機(jī)體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境要求不高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好、開(kāi)發(fā)較為容易 [1］ 。 同時(shí)隨著人們生活水平的不斷提高 ,單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一。我們萌發(fā)了研究、開(kāi)發(fā)自動(dòng)控制小區(qū)集中供暖節(jié)能控制器的想法，即利用自動(dòng)控制原理調(diào)節(jié)暖氣的供熱量，解決上班、家中無(wú)人及室溫過(guò)高時(shí)暖氣的熱能浪費(fèi)問(wèn)題。因?yàn)楣┡前疵娣e收取的，不是按采暖量，再加上沒(méi)有一種裝置自動(dòng)控制供熱管道、自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，人工開(kāi)啟、關(guān)閉閥門又過(guò)于麻煩，所以大多采取開(kāi)窗通風(fēng)的方式來(lái)降低室內(nèi)溫度，使熱能白白浪費(fèi)掉了；還有，白天大多數(shù)家庭成員或是上班，或是上學(xué)，家里沒(méi)人，但暖氣還照常開(kāi)著，也浪費(fèi)了很多能源。 集中供暖具有管理方便、熱源效率高、環(huán)境污染小等許多優(yōu)點(diǎn)。隨著城鎮(zhèn)供熱體制改革的推進(jìn) , 停止福利供熱 , 實(shí)行用熱商品化 , 推行供熱分戶計(jì)量是必然趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞 ： 供暖 ； 智能控制 ； 溫度；射頻卡； THE DESIGN OF CENTRAL HEATING ELECTRICAL CONTROL SYSTEM Abstract： With the improvement of people39。 另一方面軟件設(shè)計(jì)中論述了實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能所需的流程。一方面硬件設(shè)計(jì)中論述了控制器中基本模塊比方說(shuō)溫度檢測(cè)電路所需的 DS18B擴(kuò)展 I/O 口所用的 8255 以及變流器所用的 AD694等芯片的型號(hào)以及功能介紹。 集中供暖電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 目 錄 摘要????? ?? ??????? ? ?????????????? 1 關(guān)鍵詞????? ?? ????????????????????? 1 1 前 言 ?????????????????????????????? 2 課題背景和意義?????????????????????????? 2 設(shè)計(jì)方案的可行性??????????????????????? 3 課題內(nèi)容概述?????????????????????????? 3 2 系統(tǒng)總體方案? ????????????????????????? 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ????????????????????????? 4 方案總體設(shè)計(jì)框圖??????????????????????? 4 模塊方案設(shè)計(jì)的選擇??????????????????????? 6 單片機(jī)的選擇???????????????????????? 6 溫度檢測(cè)方案選擇???????????????????????? 6 流量檢測(cè)方案設(shè)計(jì)???????????????????????? 7 壓力檢測(cè)方案設(shè)計(jì)???????????????????????? 7 鍵盤顯示電路方案設(shè)計(jì)?????????????????????? 7 射頻卡接收電路方案設(shè)計(jì)????????????????????? 8 報(bào)警電路方案設(shè)計(jì)???????????????????????? 8 存儲(chǔ)電路與時(shí)鐘電路方案設(shè)計(jì)?????????????????? 8 閥門及驅(qū)動(dòng)控制電路方案設(shè)計(jì)?????????????????? 9 通信電路方案設(shè)計(jì)???????????? ??????????? 9 3 硬件電路設(shè)計(jì)?????????????????????????? 10 單片機(jī) W77E58??????????????????????? 10 單片機(jī) W77E58 引腳功能????????????????????? 10 單片機(jī) W77E58 復(fù)位電路????????????????????? 12 溫度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 13 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)??????????????????? 13 溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路????????????????? 14 A/D 轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 14 TLC2543 的介紹??????????????????????? 14 A/D 轉(zhuǎn)換工作原理??????????????????????? 15 的基準(zhǔn)電源??????????????????????? 15 流量檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 16 ZRNLUG 渦街流量計(jì)? ????????????????????? 16 檢測(cè)電路工作原理??????????????????????? 16 壓力檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 17 壓力傳感器??????????????????????? 17 壓力檢測(cè)電路的工作原理??????????????????? 17 鍵盤顯示電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 18 鍵盤部分????????????????????????? 18 顯 示部分????????????????????????? 19 鍵盤顯示的借口電路????????????????????? 20 射頻卡接收電路的設(shè)計(jì)????????????????????? 21 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 22 存儲(chǔ)電路與時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)???????????????????? 22 存儲(chǔ)芯片?????????????????????? 22 時(shí)鐘芯片?????????????????????? 23 存儲(chǔ)電 路與時(shí)鐘電路原理圖??????????????????? 23 驅(qū)動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 23 電磁閥的驅(qū)動(dòng)控制電路???????????????????? 23 電動(dòng)閥的驅(qū)動(dòng)控制電路???????????????????? 24 通信電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 27 電源電路的設(shè)計(jì)??????????????????????? 28 +5V 電源?????????????????????? ?? 29 +12V 電源??????????????????????? 29 4 軟件設(shè)計(jì)?????????????????????????? 29 主程序設(shè)計(jì)?????????????????????????? 29 溫度子程序設(shè)計(jì)????????????????????????? 31 讀出溫度子程序???????????????????????? 31 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序?????????????????????? 32 電氣量測(cè)量部分程序設(shè)計(jì)??????????? ?????????? 33 顯示數(shù)據(jù)刷新程序設(shè)計(jì)????????????????????? 33 鍵盤子程序設(shè)計(jì)???????????????????????? 33 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)???????????????????????? 35 5 結(jié)論?????????????????????????????? 36 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????? 37 致謝 ??????????????????????????????? 38 附錄????????????? ??????????????????? 39 1 集中供暖電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 ： 隨著人民生活水平的提高 , 工作節(jié)奏的加快 ,使得集中供暖在全國(guó)大部分地區(qū) ,特別是各大中城市的小區(qū)之中 ,逐步發(fā)展了起來(lái)在新時(shí)代背景下的小區(qū)住戶 , 對(duì)小區(qū)供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了人性化、智能化、數(shù)字化以及高能低耗等更全面的要求。 本設(shè)計(jì)采用 77E58單片機(jī)作為控制裝置的核心，實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的自動(dòng)化控制。 重點(diǎn)闡述了 單片機(jī) 的工作原理、 與各個(gè)功能 之間的接口、 擴(kuò)展、 數(shù)據(jù)傳遞、通信協(xié)議 以及驅(qū)動(dòng) 。該系統(tǒng)采用單片機(jī) 檢測(cè)傳感器、電閥等相結(jié)合，有效地監(jiān)控了小區(qū)的供暖系統(tǒng) 。s living standard, the accelerating pace of work, the central heating system in most parts of the country, especially big cities, is more and more important. The progressive development of the residential households demands the district heating system meets the requirements of intelligent, digital and energy effective. This design uses the 77E58