基于msp430系列單片機熱量表的設(shè)計

1、第26卷第1l期2006年11月煤氣與熱力GAS&HEATV0126No11Nov2006基于MSP430系列單片機熱量表的設(shè)計張延齡，安大偉，婁承芝(天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津300072)摘要：介紹了熱量表的技術(shù)要求及控制核心，對以MsP430系列單片機作為控制核心的熱量表的硬件結(jié)構(gòu)及主程序進行了研究。關(guān)鍵詞：供熱計量；熱量表；單片機中圖分類號：TU995文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1000—4416(2006)11—0057一0

2、3DesignofHeatFlowmeterBasedonMSP430SingleCllipMicrocomputerZHANGYan—ling，ANDa—wei，LOUCheng—zhi(c0啦ge曠E刪ironm饑f&記礎(chǔ)en蒯E增i聊e以昭，孔口彬凡‰如e您如，死i彬n300072，劬iM)Abstract：Thetechnologyrequirementsandcontrolkeyofheatnowmeterareintrodu

3、cedThehardwarestmctureandmainprogmmofheatnowmeterusingMSfl430singlechipmicmcomputerascon—trolkeyarestudiedKeywords：heatingmetering；heatnowmeter；singlechipmicmcomputer供熱節(jié)能已成為一個熱點話題，其中供熱計量更是大家所關(guān)注的焦點。近年來，熱量計量裝置在供熱系統(tǒng)中得到了初步的應(yīng)

4、用、研究。J，有關(guān)部門實施了一些示范工程，為下一步的研究提供了寶貴的實踐經(jīng)驗。熱量表的控制核心為單片機，其中高性能、低功耗的MsP430系列單片機應(yīng)用在熱量表中尤為合適。本文對以MsP430F449單片機為控制核心的熱量表的硬件結(jié)構(gòu)及主程序進行研究。1熱量表的技術(shù)要求及控制核心熱量表一般安裝在供熱系統(tǒng)的供水管上，其溫度傳感器分別安裝在供、回水管上，一段時間內(nèi)熱用戶的用熱量為供熱介質(zhì)的流量與供、回水焓差的乘積對時間的積分。熱量表一般應(yīng)符合

5、以下4個技術(shù)要求：①總體精度達(dá)到國際法制計量組織制定的OIML—R75規(guī)程中的4級標(biāo)準(zhǔn)。②流量計的測量相對誤差3％。③溫度傳感器采用鉑電阻測溫元件，符合國際電工委員會制定的IEc_751標(biāo)準(zhǔn)并精確配對，當(dāng)供、回水的溫差在6℃以內(nèi)時，測量偏差應(yīng)小于O1℃。④工作電池可以連續(xù)使用5aHJ?？刂坪诵牟捎玫凸牡?6位單片機，很多廠家在熱量表上留有串行通信接口，使其具備遠(yuǎn)程抄表及監(jiān)控功能，還有的在熱量表上集成Ic卡系統(tǒng)，使其具備自動計費功能。2

6、基于MSP430F449單片機熱量表的設(shè)計21硬件結(jié)構(gòu)以MSP430F449單片機為控制核心的熱量表的硬件結(jié)構(gòu)見圖1。液晶顯示器可顯示用熱量、供熱介質(zhì)流量、供水溫度、回水溫度、熱費、累計工作時間等相關(guān)信息。通過熱量表面板上的按鍵可設(shè)置開始計時時間及選擇相關(guān)信息等。串行通信接口為485串行通信接口，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表”1。①溫度傳感器采用Ptl000鉑電阻，測量精度為001℃。在一定的溫度范圍內(nèi)，鉑電阻的電阻與溫度成線性關(guān)系。由于其精度較高，

7、只要準(zhǔn)確地測量出其電阻，便能根據(jù)電阻一溫度的線性關(guān)系得出57萬方數(shù)據(jù)第11期張延齡，等：基于MsP430系列單片機熱量表的設(shè)計第26卷技術(shù)交流炒菜無油煙燃?xì)庠罴捌洳僮餮b置市場上無油煙炒鍋種類繁多，令人眼花繚亂。最近，我們在燃?xì)庠钌显鲈O(shè)了無油煙區(qū)溫度標(biāo)牌，實現(xiàn)了炒菜無油煙。經(jīng)觀察，使用炒菜無油煙燃?xì)庠?，聞不到嗆人的油煙，炒菜的味道還很香，用什么樣的炒鍋都無油煙。炒菜無油煙燃?xì)庠畈粌H省油、省氣、省保潔，也進一步消除了油煙對人體的危害。找準(zhǔn)恰

8、當(dāng)?shù)臒o油煙溫度段是實現(xiàn)炒菜無油煙的基礎(chǔ)。炒菜時，在一定溫度下，油中的小分子揮發(fā)形成油煙，此溫度稱為煙點溫度；繼續(xù)加熱到240℃，食油自身熱分解劇烈，油煙更大；再加熱就達(dá)到燃點溫度。經(jīng)無數(shù)次實驗與實踐檢驗，炒菜無油煙溫度段為160～195℃，食油溫度控制在此區(qū)間就無油煙，超出此溫度就生煙，達(dá)不到此溫度菜炒得不香。炒菜無油煙燃?xì)庠畹闹圃炀褪且詿o油煙區(qū)溫度段為基礎(chǔ)，增設(shè)無油煙區(qū)溫度標(biāo)牌。無油煙區(qū)溫度標(biāo)牌與供氣調(diào)節(jié)鈕相組合，即是一個人機結(jié)合的炒

9、菜無油煙操作裝置。在這個操作裝置中，標(biāo)牌是主導(dǎo)方面，它要全面、準(zhǔn)確、鮮明地突出主題，主題即160～195℃溫度段。操作裝置必須起到兩個作用，一是指示作用，確定熱功率；二是誘發(fā)作用，誘發(fā)操作者確立時間觀念。這是兩個相關(guān)聯(lián)的方面，綜合作用結(jié)果便是熱量或溫度，其與主題十分吻合。兩個相關(guān)聯(lián)的方面缺一不可，尤其不能只表達(dá)熱功率，那樣就不能發(fā)揮溫控作用，實現(xiàn)不了炒菜無油煙。因此，標(biāo)牌的制造和安裝是一個十分關(guān)鍵的問題，要能夠清晰簡便地指導(dǎo)操作，令食油

10、溫度馴從地到達(dá)無油煙溫度段，并在無油煙溫度段保持充裕的時間，以便炒菜者識別無油煙溫度的表象并加主料。在標(biāo)牌的提示下，供氣調(diào)節(jié)鈕便增添了新功能，從而整個燃?xì)庠钤鎏砹诵鹿δ?，增加了新價值。標(biāo)牌會引發(fā)人們意識和理念的深刻變化，尤其是當(dāng)?shù)谝淮纬陨蠠o油煙炒的味道鮮美的菜肴時，會決然地拋掉習(xí)慣多年的帶煙炒菜方式。炒菜無油煙燃?xì)庠罴夹g(shù)，不僅生產(chǎn)天然氣、人工煤氣、液化石油氣灶具時可采用，對千家萬戶現(xiàn)用的灶具也能現(xiàn)場改裝成炒菜無油煙灶。其投資費用少，成本