基于HT46R65的预付费热能表设计

文章摘要：2.2 软件部分软件部分由数个子模块组成。C语言主程序中内嵌了读卡模块通信、读卡后数据传输、温度采集、热能计算以及液晶显示数个汇编程序，充分利用了HT-IDE3000的混合语言编程环境。软件流程如图3所示。在计算消耗的热能量过程中，Q=C?V?△t。假设△t=26℃，V=1 L，则Q=0.011 67×1×26=0.303 42 kWh。HT-IDE3000不支持浮点数运算操作，如果直接计算然后累加，则带来很大的舍去误差。为了提高计算的精度，在程序中编写了大量浮点数处理和计算的程序：把一个数转换成相应的3字节浮点数、浮点数减法、浮点数乘法、浮点数加法，把浮点数转换成相应的数值进行显示等。浮点数

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2.2 软件部分

软件部分由数个子模块组成。C语言主程序中内嵌了读卡模块通信、读卡后数据传输、温度采集、热能计算以及液晶显示数个汇编程序，充分利用了HT-IDE3000的混合语言编程环境。软件流程如图3所示。在计算消耗的热能量过程中，Q=C?V?△t。假设△t=26℃，V=1 L，则Q=0.011 67×1×26=0.303 42 kWh。HT-IDE3000不支持浮点数运算操作，如果直接计算然后累加，则带来很大的舍去误差。为了提高计算的精度，在程序中编写了大量浮点数处理和计算的程序：把一个数转换成相应的3字节浮点数、浮点数减法、浮点数乘法、浮点数加法，把浮点数转换成相应的数值进行显示等。浮点数运算具有计算精度高、表示的数值范围大等优点。浮点数运算的法则说明如下：浮点数加减法执行前需要对齐阶码，然后尾数相加减；浮点数乘法是尾数相乘，阶码相加。以ZLG500与HT46R65之间通信的汇编程序模块为例，简单说明如下(系统的晶振频率为4 MHz)：汇编程序SPI_INIT将SPI接口初始化为空闲状态，接SS线的外部中断1为下降沿触发，且将定时器1配置成SPI接口的看门狗定时器。写数据时，首先是MCU在SS线上产生一个下降沿，发出请求数据传输的信号；等待ZLG500响应后，本次数据传输开始，ZLG500在SCLK为高时读取SDA-TA线上的数据。传输完毕后，MCU在SS线上产生一个上升沿结束本次传输。(具体程序略——编者注。)

3 热能表的功能

热能表具有如下功能：

①测取进水和回水管道中热水的温度。

②计算热能Q、Q2、Q3。

③带键盘操作和LCD显示，通过按键切换屏幕显示的内容。显示的数据有t高温、t低温、Q2、Q3。

④自动开启或关闭供暖。

⑤HT46R65单片机和ZLG500读卡模块之间建立连接和通信，及时、准确地读卡和写卡，实现预付费功能。

结 语

试验证明，本热能表能准确计算用户消耗的热能量，实现了先交费后使用的功能，并在2006年天津市“盛群”杯竞赛中获一等奖；但仍有一些需要改进的地方，如灵敏度不够高。该热能表安装操作简单，计算准确，实现了按实际热能使用量收取暖费。采用非接触式IC卡预付费技术，是一种发展趋势，既方便用户，也解决了长期困扰供应部门的“收费难”问题，可广泛应用于集中供热、分户计量的采暖设施中。

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