摘 要

随着科技水平和人们生活质量的不断提高，传统的暖气阀供暖逐渐被智能暖气阀所替代。本次智能暖气阀控制系统设计针对目前北方正在使用的通断时间面积法的实施过程中存在的一些问题给出了相应的解决方案和实际的电路实现。

本设计分为室温控制器与通断控制器两个部分：室温控制器部分主要负责测量室内温度、判断应该发送的阀门动作指令等功能。通断控制器部分负责控制阀门的开启和关闭、计量和上传阀门开启的时间等功能。

本设计针对供热方和用热方之间存在的种种问题给出了方案。部分供热方目前存在收取供暖费用困难、读表手续繁琐的问题。本设计中，供热方可以通过数据中心收集每只表的表号，读取每只表记录的时长数据，大大简化了读表手续。而用暖方存在用暖体验不佳的问题，在本系统中用户可以通过室温控制器自动控制室内供暖的温度。

关键词：传感器 智能暖气阀 温度控制 单片机

Design of intelligent heating control system based on micro controller

Abstract

With the continuous improvement of the level of technology and the quality of people's lives, the traditional valve for heating is gradually replaced by the intelligent heating valve. The design of this intelligent heating valve control system gives the solutions and practical realization in view of the problems existing in the process of the implementation of the on-off time area method used in the north of China.

This design is divided into two parts: temperature controller and switch controller. The temperature controller is mainly responsible for measuring the temperature in the room and judging the function of the valve to act. The on-off controller is responsible for controlling valve opening and closing, measuring and uploading valve opening time and so on.

The design gives a solution to the problems existing between the supplier and the user. The part of the supplier side is currently facing difficulties in collecting heating costs and cumbersome reading procedures. In this design, the supplier can collect the table numbers of each table through the data center, and read the time data recorded in each table, thus greatly simplifying the reading procedure. The problem of poor warm experience exists in the user side. In this system, the user can automatically control the indoor heating temperature through the room temperature controller.

Key words: sensor; intelligent heating valve; temperature control; single chip microcomputer

目录

摘要 - I -

第一章 绪论 - 1 -

1.1 选题背景和意义 - 1 -

1.2 智能暖气控制系统发展现状和趋势 - 1 -

1.3 课题任务 - 1 -

第二章 智能暖气阀控制系统方案设计及硬件实现 - 2 -

2.1智能暖气阀控制系统方案设计 - 2 -

2.2室温控制器的硬件实现 - 3 -

2.3 通断控制器的硬件实现 - 6 -

第三章 室温控制器和通断控制器的软件设计 - 11 -

3.1 室温控制器部分 - 11 -

3.2 通断控制器部分 - 14 -

第四章 降低功耗所采取的措施 - 17 -

4.1 单片机在降低功耗上采取的措施 - 17 -

4.2 外围电路在降低功耗上采取的措施 - 18 -

第五章 结果与调试 - 19 -

5.1 室温控制器对通断控制器的控制调试结果 - 19 -

5.2 数据中心对通断控制器的控制调试结果 - 19 -

5.3 设计与调试过程中遇到的问题及解决方法 - 20 -

第六章 该智能暖气阀控制系统的现场应用与后期维护 - 22 -

6.1 智能暖气阀控制系统的出厂前准备 - 22 -

6.2 智能暖气阀控制系统的现场安装布线 - 22 -

6.3 智能暖气阀控制系统的后期维护 - 22 -

第七章 总结与展望 - 24 -

参考文献 - 25 -

致谢 - 27 -

第一章 绪论

1.1 选题背景和意义

在我国的北方地区，许多家庭选择使用集中供暖等供暖方式度过严寒的冬天。现阶段，我国已经实施了几种热计量方式来计量暖气，但是大部分用户家中没有使用智能的温度控制系统，导致了大量的热量浪费，也带来了很多其他的弊端。有些场合热用户的采暖要求并不是太高，只能通过打开门窗等方式散去多余的热量。本智能暖气阀控制系统旨在为用户提供便捷的自动温度控制，以及为供热方提供易用的智能暖气阀管理方案。

1.2 智能暖气控制系统发展现状和趋势

21世纪初，有人提出了通断时间面积法，即记录用户的供暖面积，再计量用户使用暖气的时间。通断时间面积法比较容易计量，而且不容易造成供暖管段的堵塞，广泛运用于北京等地的小区供暖计量中。然而在通断时间面积法的实际应用中出现了不少问题，比如由于用户没有智能控温设备导致的热量流失，或是用户管段阻塞导致供热量下降等原因，使得收费不合理，不被双方认可。通断时间面积法在实际应用中由于环境较为严苛，硬件常常无法满足长时间的运转。因此，基于通断时间面积法开发一套合理且稳定的智能暖气阀控制系统是大势所趋。

1.3 课题任务

本课题主要研究的是基于单片机的智能暖气阀控制系统设计。设计分为通断控制器和室温控制器两部分，两者之间通过无线模块进行通信。

通断控制器主要负责控制暖气阀的开关状态以及显示、发送用户的使用信息。用户可以通过通断控制器的按键查看一些用户信息。数据中心（电脑）可以通过串口与通断控制器通信，收集通断控制器中的用户信息，以及向通断控制器发送开关指令。（数据中心的开关指令优先于室温控制器的指令）

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