1、 毕业设计论文 智能数显热能表系统的设计 Design of Intelligent Digital Display Heat Energy Meter System 2015 年 6 月 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . II 第 1 章 绪 论 3 1.1 课题研究目的及意义 3 1.2 国外研究现状 3 1.3 国内研究现状 2 1.4 主要研究内容 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.5 热能表相关性能指标 3 第 2 章 热能表的总体设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.1 热能表的工作原理 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2 热能计算方法的确定 错误
2、错误!未定义书签。未定义书签。 2.3 硬件总体设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.4 软件总体设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 3 章 热能表的硬件设计 错误错误!未定义未定义书签。书签。 3.1 单片机模块设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.1.1 MSP430F149 单片机简介 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.1.2 电源电路设计 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.1.3 复位电路设计 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.1.4 晶振电路设计 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.1.5 按键电路设计 . 错误错误!未定义
3、书签。未定义书签。 3.2 流量传感器模块的设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.2.1 流量传感器的选择 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.2.2 流量传感器简介 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.2.3 流量传感器电路设计 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.3 温度传感器电路设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.3.1 桥式电路分析 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.3.2 差分比例运算电路分析 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.3.3 Pt1000 桥式测温电路 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.4 A/D 转换
4、模块 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.5 显示模块 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.5.1 LCD1602 液晶显示器简介 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.5.2 液晶显示电路设计 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.6 串行通信模块电路设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 4 章 热能表的软件设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.1 主程序设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.2 按键子程序设计 . 20 4.3 定时器 T0 中断设计 20 4.4 流量统计子程序设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.5 热能计算子程序设计
5、 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.6 液晶显示子程序设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.7 串行通信子程序设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.8 A/D 转换子程序设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 5 章 热能表精度分析 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5.1 热能表准确度 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5.1.1 准确度定义 . 错错误误!未定义书签。未定义书签。 5.1.2 误差限的计算 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5.2 误差限影响因素分析 . 26 结 论 28 致 谢 29 参考文献 30 附 录 1 附 录 2 附 录
6、3 I 摘 要 随着我国供热体制的改革, 热能表将在不久的将来进入家庭。 本文介绍了 智能数显热能表系统的设计,该系统采用低功耗 MSP430F149 单片机作为数 据处理的核心,用流量传感器来测量热水的流量,用热敏电阻 Pt1000 温度传 感器捕获输入和输出热水的温度。 该系统包括硬件和软件, 硬件包括单片机模 块、测温模块、流量传感器模块、串行通信模块、显示模块、按键模块和电源 模块;软件部分包括主程序、按键、流量采集、温度采集、A/D 转换、热能计 算、串行通讯模块、显示等子程序。单片机分析处理采集的温度和流量信息, 通过显示模块显示热水入口温度、 出口温度、 瞬时流量、 累计流量、 本次热量、 累计热量等信息,然后通过通信模块发送给 PC 机,对用户使用的热能进行计 费。 关键词: 热能表;MSP430F149 单片机;流量传感器;温度传感器 II ABSTRACT Along with the reform of heating system, heat energy table will be entering the family in the near futu