EM78P458单片机在供热计量中的应用

ByGrith4

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
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。


3 b3 N+ B( x8 m: R" S关键词:单片机  热量  供热计量  低功耗

* U1 ~" M7 J& m6 }
. ~) v+ I* S" q. r4 d$ y4 o; B! _1引言
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
. X3 @# G8 Z$ f' U! v: @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
0 f7 O! j$ m: }. q8 T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
+ b% z8 b3 {& L; `. s0 v: m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
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
7 l: @& q. h: S2 O; d* O暖计量的最佳方案。
) S" c3 e3 X7 p# ?2硬件设计
, @+ U9 m3 n  r" |! t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。
# H' K! V" q# i% C
1 M/ R4 a  q; A0 A(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
" d- \9 z0 `( o( Y# r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
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
2所示。
/ ]: {9 o$ I. z5 [7 P+ d& y+ s& l' V' H
5 F( ~$ K0 _  w8 `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
0 z1 U+ W2 ]% l9 I% h2 e# W/ v. LCIN+.上, CIN-.上的比较基准电压由电源经精密电阻Ru、Ra分压
% r$ e9 r4 R) z! T9 j9 {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
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
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
- c; v3 W3 w5 F. e0 G时，EM78P458的内部比较器翻转,实现比较器中断，读取测量高
4 l  g" ^- n+ M$ F位单元值、计数器的值,此数据即为测量值。EM78P458内部计数
" H3 O* k$ j# _& r0 a  {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
, V  r$ w6 b0 p8 ]1 Y# D$ Q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
  N5 H) Y! _  m- f8 G( W

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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