本文關(guān)鍵詞：基于MSP430fw427和M-BUS的智能熱量表的設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 自從《中華人民共和國節(jié)約能源法》1998年1月1日起施行以來至今已有13個年頭了,但至今仍未得到很好的貫徹。去年12月在哥本哈根世界氣候會議上公布的調(diào)查結(jié)果表明,中國最近已經(jīng)超過美國成為最大的二氧化碳排放國。如今,我國大部分地區(qū)依然采用總閥式供暖方式,以住宅面積作為供熱計費(fèi)依據(jù),這種方式無法調(diào)動用戶和供熱企業(yè)節(jié)能的積極性,導(dǎo)致了供熱能量的極大浪費(fèi)。因此,供熱改革勢在必行。 由于歐洲熱網(wǎng)的水質(zhì)較好,歐洲熱量表的防堵塞功能相對較差,而我國供暖水網(wǎng)條件較為惡劣,所含雜質(zhì)較多。另一方面歐洲熱量表的價格較為昂貴,直接引進(jìn)歐洲熱量表不適合中國的國情。目前國內(nèi)也已經(jīng)有許多廠家進(jìn)軍了熱量表市場,但性能效果上均存在其各自的不足:有的只具備計量功能,有的熱量計算不科學(xué),計量精度不好,不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),有的數(shù)據(jù)安全性不夠。而且當(dāng)今存在的熱計量產(chǎn)品,在應(yīng)用后還是采取人工抄表的方式,費(fèi)時費(fèi)力,做不到實時監(jiān)控。 本文針對目前國內(nèi)熱計量收費(fèi)改革對熱量表迫切需求的現(xiàn)狀,在分析熱量表工作原理的基礎(chǔ)上,經(jīng)過深入調(diào)研,嚴(yán)格按照《熱量表》標(biāo)準(zhǔn)CJ 128-2007,從溫度測量、流量測量、儀表供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)葞讉�方面對現(xiàn)有熱量表進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計了一種具有溫度控制功能的高精度、低功耗、低成本的無磁式戶用熱量表。 本文首先介紹了熱量表研制的背景和意義,并對熱量表硬件的主要組成部分(積算儀,配對溫度傳感器以及流量傳感器)進(jìn)行了比較分析,選擇了TEXAS INSTRUMENT公司生產(chǎn)的MSP430fw427單片機(jī)作為主控器。MSP430fw427是專為流量測量而設(shè)計的一款單片機(jī),內(nèi)嵌的無磁掃描接口模塊可以使流量測量部分具有體積小、精度高、功耗低的特點(diǎn)。MSP430fw427單片機(jī)集成了一個精密模擬比較器和定時器,利用這個比較器和定時器,能夠?qū)崿F(xiàn)性價比較高的模數(shù)轉(zhuǎn)換,從而實現(xiàn)熱量表的溫度測量。為了使熱量表的數(shù)據(jù)向上位機(jī)傳送,熱量表必須具備通信功能,考慮到現(xiàn)有的無線數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定,抗干擾能力較差,決定采用儀表總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,并利用儀表總線(M-BUS)對熱量表表進(jìn)行遠(yuǎn)程供電,蓄電池后備供電,儀表總線接口芯片采用TSS721A終端收發(fā)芯片。 在硬件電路設(shè)計方面,對熱量表終端的各個功能模塊電路進(jìn)行了詳細(xì)地說明,其中包括主控電路、溫度測量電路、流量測量電路、溫度控制電路、光電接口電路以及儀表總線接口電路等。 在軟件方面,本文對熱量表終端系統(tǒng)的主程序設(shè)計流程進(jìn)行了整體的分析,并對各個功能模塊如溫度檢測、流量檢測、溫度控制以及通訊等子程序進(jìn)行了詳細(xì)的說明,用C語言完成軟件的設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：熱量表 單片機(jī) 掃描接口 儀表總線
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH81
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外主要熱量表產(chǎn)品研發(fā)現(xiàn)狀和性能12-14
• 1.2.1 配對溫度傳感器發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 流量傳感器發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 積算儀發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.2.4 電源供電和抄表方式發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文章節(jié)介紹14-16
• 第二章 功能分析及總體方案設(shè)計16-22
• 2.1 熱量表系統(tǒng)設(shè)計要求16-17
• 2.2 熱量表的工作原理17-18
• 2.3 旋轉(zhuǎn)測量原理18-20
• 2.4 M-BUS 總線介紹20-21
• 2.5 系統(tǒng)功能和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計21-22
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計22-44
• 3.1 總體方案設(shè)計22-23
• 3.2 MSP430 單片機(jī)介紹23-26
• 3.2.1 MSP430fw427 簡介24-26
• 3.2.2 單片機(jī)外圍電路設(shè)計26
• 3.3 M-BUS 接口和電源設(shè)計26-30
• 3.4 溫度測量電路的設(shè)計30-31
• 3.5 流量測量電路的設(shè)計31-33
• 3.6 實時時鐘電路的設(shè)計33
• 3.7 液晶顯示電路的設(shè)計33-34
• 3.8 按鍵電路的設(shè)計34-35
• 3.9 室溫控制電路的設(shè)計35-38
• 3.9.1 室溫測量電路35-36
• 3.9.2 電動閥控制電路36-38
• 3.10 低電壓報警電路的設(shè)計38
• 3.11 光電接口電路的設(shè)計38-41
• 3.11.1 HDSL-3201 芯片39
• 3.11.2 HDSL-7001 芯片39-40
• 3.11.3 光電接口硬件電路的設(shè)計40-41
• 3.12 串行存儲器電路的設(shè)計41-42
• 3.13 硬件整體電路及抗干擾措施42-44
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計44-72
• 4.1 軟件程序設(shè)計編程語言及設(shè)計工具44-46
• 4.2 上位機(jī)程序設(shè)計46-53
• 4.3 下位機(jī)主程序的設(shè)計53-72
• 4.3.1 電源電壓監(jiān)控和低電壓警報子程序的設(shè)計55-56
• 4.3.2 按鍵程序的設(shè)計56-57
• 4.3.3 液晶顯示程序的設(shè)計57-59
• 4.3.4 溫度測量子程序59-60
• 4.3.5 流量測量子程序60-63
• 4.3.6 熱量計算子程序63-64
• 4.3.7 溫度控制子程序64-65
• 4.3.8 實時時鐘子程序65-66
• 4.3.9 光電接口子程序66
• 4.3.10 串行存儲器子程序66-68
• 4.3.11 UART 串口通信子程序68-72
• 第五章 結(jié)論和展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-76
• 致謝76-77
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄77

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 侯麗靜;趙建平;譚誠臣;劉玉;劉娜;;一種基于TDC-GP21的無線熱量采集終端設(shè)計[J];電子技術(shù);2013年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 金世進(jìn);基于MSP430的嵌入式教學(xué)實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：基于MSP430fw427和M-BUS的智能熱量表的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：385970