【正文】 。STC12LE5410AD是STC12C5410AD系列單片機(jī)之一，該系列單片機(jī)為宏晶科技生產(chǎn)，內(nèi)部含有A/D轉(zhuǎn)換電路。高抗靜電（ESD保護(hù)），輕松過2KV/4KV快速脈沖干擾（EFT測試），寬電壓、不怕電源抖動，寬溫度范圍40℃~85℃，I/O口經(jīng)過特殊處理使其具有超強(qiáng)的抗干擾。掉電模式下，~7mA。所有封裝均符合歐盟RoHS要求?！TC12LE5410AD單片機(jī)簡介STC12LE5410AD為宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機(jī)器周期（1T）的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快812倍。其他特點如下（1）增強(qiáng)型8051CPU，1T，單時鐘/機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。（3）工作頻率范圍：0~35MHz，相當(dāng)于普通8051的0~420MHz。（5）片上集成512字節(jié)RAM。（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。（9）有看門狗。（11）時鐘源：外部高精度晶體/時鐘，內(nèi)部R/C振蕩器。精度要求不高時，可選擇使用內(nèi)部時鐘，但因為有制造誤差和溫漂，以實際測試為準(zhǔn)。兩個傳統(tǒng)8051兼容的定時器/計數(shù)器，16位定時器T0和T1，沒有定時器2，PCA模塊可再實現(xiàn)4個16為定時器。（14）外部中斷9路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，PAC模塊可分別或同時支持上升沿中斷/下降沿中斷，Power Down模式可由外部中斷喚醒，/，/，T1/，RxD/，PCA0/，PCA2/，PCA3/?！部捎脕碓趯崿F(xiàn)4個定時器。（16）A/D轉(zhuǎn)換，10位精度ADC，共8路。（18）SPI同步通信口，主模式/從模式。（20）封裝：LQFP32，SOP32/28/20，SKDIP28，PIDIP20，TSSOP20　單片機(jī)模塊引腳使用說明3號引腳是RST起復(fù)位作用，我們運用上電復(fù)位電路給單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位操作。7號引腳是XTAL2和XTAL1，用于接外部晶振，為單片機(jī)產(chǎn)生時鐘信號。10號引腳是T0/，用于接流量計發(fā)出的脈沖，對流量計脈沖進(jìn)行外部中斷計數(shù)。28引腳為VCC，14引腳接地。（ａ）（ｂ）圖４3　測溫電路（ａ）是進(jìn)水口測溫電路（ｂ）是出水口測溫電路圖中用到的兩個溫度傳感器分別放在進(jìn)、出水口用來檢測進(jìn)出水溫度的變化?！囟葌鞲衅鞯倪x擇因為鉑電阻溫度傳感器相對其他溫度傳感器比較準(zhǔn)確，測量出數(shù)值穩(wěn)定性好，并且在0℃~100℃溫度范圍線性度比較好。全球各熱能表的廠商也多采用鉑電阻作為熱能表的溫度傳感器。常用的電阻溫度傳感器如Pt100、Pt500、Cu50等，熱能表大多以Pt1000鉑電阻溫度傳感器作為熱能表的溫度傳感器。在現(xiàn)行的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程中，一般規(guī)定了兩種準(zhǔn)確度等級，見表41準(zhǔn)確度等級表。表41　準(zhǔn)確度等級準(zhǔn)確度等級使用溫度范圍允許偏差（℃）允許偏差（0℃）允許偏差（100℃）A級200~+600℃177。（℃+|| ）℃℃ 注：為溫度的絕對值。配對溫度傳感器的溫度誤差應(yīng)滿足：%。因此在最小溫差時，配對溫度傳感器的誤差約為177。由此可以看出配對溫度傳感器的溫差的誤差要求相對其單支溫度傳感器更為嚴(yán)格。在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1434中熱能表配對溫度傳感器的誤差分為三個等級，具體要求和技術(shù)指標(biāo)如表42溫度傳感器誤差的三個等級表：表42　溫度傳感器誤差的三個等級等級誤差（℃）3177。2k1177?！嬉簿褪钦f在3℃最小溫差下，℃，大于這個值就不能滿足要求。總的來說熱能表所用的鉑電阻溫度傳感器通常有Pt100，Pt500，Pt1000等種類，國外廠家使用Pt100，Pt500比較多，而在中國使用Pt1000的非常多。因而我們選擇Pt1000做為本熱能表的溫度傳感器。嚴(yán)格的說在熱量表基表和智能水表上是絕對禁止使用有磁采樣器件的，如果使用有磁器件，除了會人為的降低采樣器件（在基表中指葉輪）的靈敏度外，而且增加了一些不穩(wěn)定的因素和潛在的危害，帶來一系列不應(yīng)有的麻煩，如抗干擾能力低下，精度差，易阻塞，磨損增加，壽命降低，遇低溫和長時間在水中浸泡發(fā)生磁鐵退磁等等。這是一種誤用，或者說是有磁傳感器在應(yīng)用場合的錯誤，絕大多數(shù)情況是因為找不到合適的傳感器不得已而為之。因此本熱能表模塊所使用的流量計型號為：LCT9723BDN20。功能特點：（1）微功耗。（3）對被測物的移動不產(chǎn)生任何阻力。（5）工作電壓范圍寬。（7）采集數(shù)據(jù)可靠。技術(shù)指標(biāo)：（1）平均工作電流：5～7μA（），靜態(tài)工作電流：5～6μA。（3）探測物質(zhì)：銅、鐵、鋁、不銹鋼等。（5）上電復(fù)位時間：5st15s，采樣時間可控范圍3ms～120s。（7）信號幅度：波峰（高電平）為工作電壓的80%，波谷（低電平），傳輸距離不小于30m。（9）工作電壓：～～5V?！×髁坑嫽竟ぷ髟砹髁坑嫷幕竟ぷ髟硎桥浜蠠崃勘砘蛩淼幕硎褂玫模砣~輪上安裝有非磁性金屬膜片，LCT9723探頭發(fā)射的電磁波，頻率為超聲波段，這一頻率穿透性極好，在遇金屬片時會發(fā)生頻率、幅度、相角的變化，通過對這些信號的整理輸出穩(wěn)幅方波。微功耗設(shè)計，平均工作電流在5－6μA之間。圖44　流量計工作原理框圖　MAX232簡介其管腳圖見圖45MAX232接口電路。只要將待進(jìn)行串行傳輸?shù)脑O(shè)備的發(fā)送和接收端相應(yīng)的接上，就可與電腦的九針串口相連下載程序。有條件的情況下可以實用MAX232的改進(jìn)版MAX2323來代替?！∫壕э@示模塊本設(shè)計選用的液晶顯示為特別訂做的DGM0804，~，工作電流在45~70，顯示色彩為黑色，無背光，需要HT1620的驅(qū)動器。HT1620是一款顯示段數(shù)為128（324）即片內(nèi)324位顯示RAM的，存儲器映射的多功能LCD驅(qū)動器。主控制器與HT1620通信只需要3到4條線。圖46　液晶顯示模塊接線圖1號端子是模塊的IRQ腳功能是定時器的輸出，使用時直接懸空。3號端子是VSS腳是模塊的負(fù)電源端口，使用時直接接地。5號端子是帶上拉電阻寫數(shù)據(jù)腳WR。模塊的主要作用是通過按鍵調(diào)用的顯示子程序讓液晶模塊顯示熱能表的累積流量、累計熱能、瞬時流量、當(dāng)前溫度等參數(shù)。第5章　熱能表模塊的精度范圍分析在國家提倡節(jié)能降耗的背景下，熱能表計量是否準(zhǔn)確，是消費者和供暖企業(yè)關(guān)心的問題。在這對此問題進(jìn)行下分析?！≌`差限的計算誤差限的計算見式(52)： (52)由于2級精準(zhǔn)度的溫度傳感器以及流量傳感器生產(chǎn)工藝要求較高，成本昂貴，3級精準(zhǔn)度器件的相對易得到，先前以確定選用3級精準(zhǔn)度的器件。把式(53)，(54)，(55)代入式(52)，得式(56)： (56)式中為單片機(jī)計算與配對溫度傳感器誤差限之和，其值與溫差成反比；為流量傳感器誤差限，其值與流量成反比。（1）當(dāng)熱能表進(jìn)、出口溫差為熱能表所允許的最小溫差時當(dāng)熱能表進(jìn)、出口溫差為熱能表所允許的最小溫差時，即，達(dá)到最大值，即。當(dāng)流量時達(dá)最大值，此時熱能表出現(xiàn)最大誤差限：。表51　時熱能表誤差限（）177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%（2）當(dāng)熱能表進(jìn)、出口溫差大于熱能表所允許的最小溫差時隨著的增大，誤差限逐漸下降。當(dāng)℃時，則最大誤差限為，當(dāng)流量大于，誤差限基本穩(wěn)定在左右，若溫差再增大，誤差限下降極小，見表52℃，℃時熱能表誤差限、表53℃，℃時熱能表誤差限、表54℃，℃時熱能表誤差限。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。%177。大溫差、小流量運行時最小值接近于1%，%，%，見表55時熱能表誤差限。%177。%6177。%177。%177。%12177。%177。%177。%18177。%177。%177。%24177。%177。故本熱能表正常工作時的誤差限能滿足177。第6章　結(jié)論與展望　結(jié)論經(jīng)過大家的努力終于把熱能表模塊完成。本熱能表模塊精度在10%以內(nèi)（若在測溫電路中采用精密電阻，且縮短Pt1000的接線長度能進(jìn)一步優(yōu)化熱能表模塊的精度），由電池供電，攜帶有EEPROM存儲器能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，保證了掉電數(shù)據(jù)的不丟失。　展望本熱能表模塊設(shè)計在實現(xiàn)實際誤差10%以內(nèi)，除了要滿足選用的溫度傳感器Pt1000、流量計以及算法的選擇等精度都在三級精度以上的同時，還需要滿足溫度傳感器模塊電路上的橋式電路及比例運放電路上所使用的電阻誤差越小越好，最好在控制相應(yīng)成本的同時選擇精密電阻，這樣溫度傳感器傳遞給單片機(jī)的信號誤差更小。另一方面熱能表模塊在實際應(yīng)用中是靠電池供電的，隨著使用時間的增加，電池本身的提供電壓會下降，如果在一定時間內(nèi)不對電池進(jìn)行更換或是對電池電壓值做個軟件檢測并進(jìn)行算法矯正處理，也會對本熱能表模塊的總體精度造成影響。參考文獻(xiàn)[1] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),JGJ2695》,1996.[2] 《中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—熱能表CJ128—2007》[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,20084.[3] ,現(xiàn)狀和發(fā)展[J].中國建設(shè)信息供熱制冷,2005(05).[4] [M].科學(xué)出版社,~131.[5] [M].機(jī)械工業(yè)出版社,~51.[6] European has the status of a DIN standard,Heat meters[S],1997.[7] [EB/OL].~12[8] ,韓來章,[J].工業(yè)計量,2005(S1).[9] [J].計量與測試技術(shù),2009,(3).[10] , of the Errors of Measurements of the Quantity of Heat in a Closed Heat Supply System[J].Measurement Techniques,2002,45,(1).致 謝感謝指導(dǎo)老師，在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)設(shè)計階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集、疑難解答，論文的初稿，到論文的定稿，給了我們耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)設(shè)計，他們放棄了自己的休息時間，他們的這種無私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，他們的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，細(xì)致的研究精神對我以后的生活工作和學(xué)習(xí)將產(chǎn)生積極的影響。同時也借此機(jī)會感謝其他組員：靳飛、張釗、王俊杰、田慧杰、田杰、惠升、信曉雪、丁月娜、高巧云。附 錄附錄A　外文資料MAX3222/MAX3232/MAX3237/MAX3241 to ,LowPower, up to 1Mbps,True RS232 Transceivers Using Four External Capacitors.General DescriptionThe MAXThe MAX3222/MAX3232/MAX3237/MAX3241 transceivers have a proprietary lowdropout transmitter output stage enabling true RS232 performance from to supply with a dual charge devices require only four small external chargepump MAX3222,MAX3232,and MAX3241 are guaranteed to run at data rates of 120kbps while maintaining RS232 output MAX3237 is guaranteed to run at data rates of 250kbps in the normal operating mode and 1Mbps in the MegaBaud? operating mode,while maintaining RS232 output levels.The MAX3222/MAX3232 have 2 receivers and 2 MAX3222 features a 1181。A supply MAX3222 and MAX3232 are pin,package,and functionally patible with the industrystandard MAX242 and MAX232,respectively.The MAX3241 is a plete serial port (3 drivers/5 receivers) designed for notebook and subnotebook MAX3237 (5 drivers/3 receivers) is ideal for fast modem these devices feature a shutdown mode in which all receivers can remain active whi