EM78P458单片机在供热计量中的应用

ByGrith4

4 ?4 b+ W) X2 f摘要:本文介绍了以EM78P458单片机为核心的智能供热计量仪表的工作原理,并给出了系统的硬件及软件的设计方法,该仪表具有
. H3 ?; n& W. ~5 S成本低、功耗低、精度高、性能可靠等特点,具有较好的市场前景。
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4 e/ f3 L  {- s关键词:单片机  热量  供热计量  低功耗
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5 q  d: g9 e" d. z' |+ q  K$ s% d5 M" H1引言
6 u$ _! ?' g0 _: U. r, G0 V2 h$ W随着市场经济的拓展,采暖供热收费问题的矛盾日益突出。解
决该矛盾的唯-方法是采用集中供暖的分户供热、分户按用热量
的计量收费方案。为此,必须研制分户计量用的供热计量仪表。
供热系统加装供热计量仪表后,用户消耗热量的大小直观,管
理部门可直接按用户表计量收费;消耗热量的大小与用户利益紧
密相关,用户可根据需要用热。这样,既解决了供热采暖收费难的
4 J4 {! K. \, i( D" B+ R问题，方便了供热管理部门的规范化、标准化管理,又可以防止国
9 `4 _8 [( J2 g6 y- ]有资产流失,也维护了消费者的利益,方便了用户，是目前供热采
暖计量的最佳方案。
2硬件设计
供热计量仪表以单片机为核心、通过传感器测量温度、流量，
单片机进行数据处理,液晶显示器显示测量数据,备有串行通信口
可与上位机进行通信。
测量系统方框图如图1所示。
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(1)人、出口温度测量
采用铂电阻传感器、利用电容充放电原理,通过单片机内部的
/ V; Q$ e0 I5 L. ?9 y4 V4 V& X; a计数器测量电容充放电时间的方法实现温度的测量。在测量电容
充电时,采用计数、比较器两级中断,使计数的精度由8位提高到
; T2 ]9 \  L" m$ t' \2 ?2 f# ^16位。铂电阻值到温度测量值的计算采用10段折线计算得到，由
于温度测量范围较小，所以折线计算结果精度较高。测量原理如图
1 ~# b( c- Y- C- A9 p/ L2 H2所示。

. k: C5 G* B6 g由标准电阻Ro 与被测热电阻R、Ra(人、出口温度传感器的
电阻),二极管D及电容C和低功耗的4052给出的开关K、Kq、
K、K,组成电容充放电电路，电容输出接EM78P458的比较器的
CIN+.上, CIN-.上的比较基准电压由电源经精密电阻Ru、Ra分压
( {  g; B+ {6 z' c2 J0 k得到。具体工作过程如下:
Pao输出高电平,充电过程开始，同时EM78P458内部计数器
- R, r, Q6 R; U0 I. M$ |; I开始计数,计数器计满中断,测量高位单元+ 1,清计数器,计数器
" y. k$ r. |3 g4 D2 b. e) z重新开始计数,重复下去。当电容C上充电电压达CIN.上的数值
* r0 T8 U9 ?3 O% ~6 _; f时，EM78P458的内部比较器翻转,实现比较器中断，读取测量高
位单元值、计数器的值,此数据即为测量值。EM78P458内部计数
# V; g2 o! K- A5 o* d" x器虽然是8位计数器,但由于我们采用了计数,比较两级中断,可
实现16位计数,提高了测量精度。测量过程如下:
首先, EM78P458控制Pao输出高电平,使开关Ko闭合,电容
充电，比较器翻转，测量Ro读取其相应的计数值No,然后
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供热计量仪表以单片机为核心、通过传感器测量温度、流量

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仪表以单片机为核心、通过传感器测量温度、流量