论文总字数：17650字

摘 要

随着人们生活水平的提高，民用住宅的供热已经大大普及，随之而来的暖气计费问题必须要的要有效解决。而我国原有的按面积收费明显存在着许多不合理的地方。就解决这个问题，我们这里介绍了一种新型的热量计，这种热量计是基于51单片机。热量计是一种计量热量的仪器，可以根据用户使用热量的多少来进行收费，该仪器能够供热系统的利用率。

热量计包括温度传感器、流量传感、51单片机三个部分。本文概述了热量计的测量原理，软硬件的设计以及系统误差分析和抗干扰措施。

关键词：热量计；流量传感器；温度传感器；单片机

Research on calorimeter based on MCU

Abstract

With the improvement of people's living standard, the heating residential heating billing has been greatly popularized, the need to effectively solve.But our original mean by space charge exists many unreasonable place.To solve this problem, we introduced a new type of calorimeter, the heat meter is based on 51 single chip microcomputer. Heat meter is an instrument for measuring heat, according to the number of users who use the heat to fee, the instrument can use the heating rate of the system.

Heat meter includes a temperature sensor, flow sensor, microcontroller 51 three parts. This paper outlines the principle of measurement of heat meter, hardware and software design and system error analysis and anti interference measures.

Keywords: heat meter flow sensor; single chip microcomputer; temperature sensor;

目 录

摘要 II

Abstract III

目录 IV

第一章 绪论 1

1.1.课题研究的背景及意义 1

1.2 热量计国内外发展概况 1

1.3本文主要工作及内容安排 2

第二章 热量计的原理及组成设计 3

2.1热量计系统的原理框图 3

2.2热量计的计热原理 3

2.3热量计的硬件原理框图 5

第三章 单片机的硬件电路设计 6

3.1单片系统结构 6

3.2温度测量 8

3.2.1温度传感器的分类 8

3.2.2温度传感器的选择 9

3.3流量信号测量 12

3.3.1流量传感器的分类 12

3.3.2流量传感器的选择 13

3.4显示电路 15

3.5晶振电路 16

3.6复位电路 17

第四章 热量计的软件设计 18

4.1 主程序 18

4.2温度采集程序 20

4.3热量计算程序 25

4.4单片机编程软件KEIL简介 26

4.5单片机仿真程序proteus 29

第五章 热量计的误差和抗干扰 32

5.1误差 32

5.2抗干扰措施 32

结论 34

参考文献 35

致谢 36

第一章 绪论

1.1.课题研究的背景及意义

多年以来，城市的集中供热都延续着以前的供暖体制，收费的基本方式是按照落后的建筑面积结算收费，这种收费的方式既不合理也不科学。最近几年，国家开始倡导集中供暖的分户计量或分户供暖，并且根据所使用的热量来收费。只有按照实际使用的热量收费，才能实现供热系统的利用率的提高，才能达到供热计量及按热量收费的目的。随着国家经济不断地发展和变化，供暖计热方式的改变也是势在必行的。本文基于单片机的设计的热量计，以我国供热的基本国情出发，适应我国的供热体制改革的需要，主要为了实现建筑节能，它主要包括，载热液体流量监测，进水口、出水口温度测量，有效数据显示等功能部件组成。热量计是基于MCS一51单片机，主要由流量传感器、温度传感器、单片机三部分组成。热量计是推行按热计量收费的关键设备。

1.2 热量计国内外发展概况

热量计起源自欧洲，20世纪60年代全球的能源危机促使北欧的传统供暖地区国家供暖成本大大提高，使得供暖发生了市场化和商品化。对于集中供热，北欧国家规定其必须安装自动控制装置，以使用户能够充分利用自由热，提高舒适度。国外发达国家的集中供热系统均为变流量系统，其调节与控制技术先进，调控手段完善，设备质量高。一般来说，一次管网提供的热量在热力站通过交换成为二次采暖热水。二次水系统都安装了压差控制器、回水温度限制器、电动调节阀等仪器。集中采暖按热量收费是世界各国发展趋势，除了以下西方发达国家采用这种方法，东欧国家和原苏联地区国家也在慢慢推广。

在20世纪90年代，我国开始了供暖体制的改革，在1994年，四部委提出了供暖体制改革的最初方案。建设部提出的《建筑节能“九五”及2010远景规划（草案）》中提到在“八五”期间完成建筑物外墙结构和保温方面完成建筑节能的50%，在“九五”期间从建筑物供暖方面完成节能的50%，在2010年全面实现供热计量。我国己在多个城市进行了按户计量的试验工程，一些城市己开始以各种手段促进这一技术的发展。 1994年以后,一些中小型企业才开始开发户用热量表。在国内，北京快达科技有限公司是热量计生产制造的先驱，它早早的在国内生产并且试用了热量计作为供热计费方式。近些年国内在推广热量计的使用取得了很多成效，比如说是天津凯丽花园、龙潭路等等。 我国热量计具有以下特点，大部分的热量计都安装在来水管和回水管上，而且价格上比较便宜但是我国的热量计技术本身还不完善，特别是长期使用可靠性和稳定性不足。

1.3本文主要工作及内容安排

本文在国内外发展的概况和趋势，联系所学习和掌握的知识，并且查询大量资料设计并调试一种新型的户用热量计。该热量计功能完善，适用范围广，稳定准确，成本低并且安装使用都十分方便。本论文主要完成以下的内容：

（1）热量计的总体设计

（2）热量计的硬件电路设计

（3）热量计的软件程序设计

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