基于单片机的电热供暖系统的设计学生专业：电子信息工程 学生姓名：导师姓名：随着社会经济的飞速发展，人们生活水平的不断提高，人们对城市生活 供暖质量、节约能源等方面提出了越来越高的要求。目前供暖采用集中供暖、 分室供暖和电热供暖等方式。由于电热供暖这个新技术对节约能源、保护环 境和建设节约型社会有重大意义，因此电热供暖系统被广泛的应用于社会生 产、生活的各个领域。本文设计了一套室内电热供暖系统并可以计算出相应的电费，根据设计 要求，主要包括主控制器、温度采集模块、计时模块、按键模块等几个部分。 实现了对室内采暖温度的控制、温度显示、电热膜加热计吋和电费设定等功 能。具有可控性强、节约能源、保护环境、投资费用低等优点，为进一步开 发实际工程中可用的产品打下了基础。关键词：室内采暖 分户供暖 电热膜AbstractWith the rapid development of social economy, the continuous improvement of living standards, People on the quality of urban life heating, energy conservation and other aspects of the ever-increasing demands. Current heating with integrated heating, room heating and electric heating, etc. As this new technology electric heating to save energy, protect the environment and building a conservation-oriented society of great significance, electric heating systems are therefore widely used in social production, all areas of life.This paper designs a set of indoor electric heating system and electricity can be calculated accordingly, according to design requirements, including the main controller, the temperature acquisition module, timing module, the key aspects of the module. Realized the control of indoor heating temperature, display temperature, electric film heating time and the purpose of tariff setting and other functions. With a controllable, energy conservation, environmental protection, advantages of low investment costs, and for the further development of the products available in the engineering foundation.Key words： Indoor heating Household heating Electric film摘要IABSTRACT II第1章绪论V1.1研究背景和意义11.2国内外发展现状11.3设计内容及方案31.3.1设计内容31.3.2设计方案3第2章 电热供暖系统的硬件设计52.1 STC89C52最小系统和按键控制电路52.1.1 STC89C52最小系统52.1.2按键控制电路62.2温度测量及控制电路62.2.1温度测量电路62.2.2温度控制电路82.3吋钟电路设计82.4 计费显示电路设计102.4.1热费计算102.4.2计费显示电路10第3章系统软件的设计133.1主程序设计133.2按键控制子程序设计153.3温度控制子程序设计153.3.1数字PID控制算法153.3.2温度控制子程序设计153.4吋钟芯片子程序设计173.5液晶显示程序设计183.6计费子程序设计19第4章 程序的下载及调试204.1程序下载204.2调试中出现的问题及解决方法21结论24致谢25参考文献26附录128附录229CONTENTSABSTRACT(Chinese)IABSTRACT IICHAPTER 1 INTRODUCTIONV1.1 Background and Significance11.2 Domestic and Overseas Development11.3 Content and program design31.3.1 Design content31.3.2 Design3CHAPTER 2 The hardware design of electric heating system design52.1 STC89C52 minimum system and key control circuit52.1.1 STC89C52 minimum system52.1.2 Key control circuit62.2 Temperature measurement and control circuit62.2.1 Temperature measurement62.2.2 Temperature control circuit82.3 Clock Circuit82.4 Charge display circuit design102.4.1 Heat cost calculation102.4.2 Charging display circuit10CHAPTER 3 System Software133.1 Main design133.2 Subroutine button control design153.3 Design of temperature control subroutine153.3.1 Digital PID control algorithm153.3.2 Temperature control subroutine153.4 Subroutine when the chip design173.5 LCD proguamming183.6 Billing routine design19CHAPTER 4 Program download and debug204.1 Download204.2 Debugging of problems and solutions21CONCLUSIONS24ACKNOWLEDGEMENT25REFERENCES26APPENDIX 128APPENDIX 229第1章绪论1. 1研究背景和意义随着人们生活水平的不断提高，对城市生活供暖质量、节约能源提出了 越来越高的要求。采取供暖的地区，大部分受到供暖吋间和温度的限制，有 老幼的家庭对室内温度一般要求较高，渴望一种舒适、方便且能与装饰同步 进行的采暖方式。人们节约能源、环保意识的不断加强，以电能作为采暖热 源的发展趋势越来越明显。从而电热供暖的方式得到了越来越多的消费者的 青睐叫目前常见的供暖方式有：集中供暖、分室供暖、电热膜供暖等方式。目 前采用集中供暖方式的较多，集中供暖从效率、质量、环保、安全等诸多方 面都具有优势。但其明显的缺陷是供热的不均衡性。此外分室供暖方式的特 点在于用户可以根据自己的喜好随意选择，同吋用热也可以单独计量。分室 供暖将得到广大消费者的青睐。常见的分室供暖有地板低温辐射供暖和壁挂 炉供暖。但是这种供暖方式对环境污染很大并且十分浪费资源。电热膜供暖 是作为新能源的供暖方式。电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜， 由可导电的特制油墨、金属截流条经印刷、热压在两层绝缘聚酯膜间制成的。 电热膜采暖方式是以电力为热源，以电热膜为发热体。电热供暖具有可控性 强、由于是通过红外电磁波的红外线直接传热，所以没有空气循环，不会造 成尘土飞扬、投资费用低等优点。鉴于电热膜新技术对节约能源、保护环境和建设节约型社会的意义，国 家应该大力鼓励采用新热源、电取暖的新型供暖方式来替代传统供暖方式， 同吋引导和鼓励房地产开发商采用以电热膜供暖技术为代表的新型供暖方 式。1.2国内外发展现状供热方式的选择和发展随着一个国家所处的地理位置、能源资源、经济 环境、能源技术水平等情况的斧异而有所不同卩】。城市集中供热始于前苏联。俄罗斯也是世界上集中供热比较发达的国家 之一，自1924年开始集中供热至今已有70多年的历史。无论是从热负荷的 数量、热网的长度、热电厂的规模，还是从供热综合技术各方面来衡量，俄 罗斯在国际上都占有极其重要的地位。其中，莫斯科有世界上最大的热网、 最大直径的供热管道、最大功率的热电厂。目前，俄罗斯城市集中供热占总 热量需求的86%,其中热电厂供热占36%,大型及超大型锅炉房占46%。 美国是世界上第一个热电厂和垃圾焚烧炉用于集中供热。热电联产、天然气 和再生能源满足丹麦全国3/4的热负荷需求。自1970年以来，丹麦经济增长 了 70%,但能源消耗总量却仍保持在上世纪70年代的水平，这要归功于能 源利用的高效率和建筑保温技术的改善。近年来，日本集中供热（冷）系统 发展速度也较快，特别是以东京为中心的关东地区尤为明显，已占日本全国 的60%,集中供热（冷）系统比较注重节能和环保，如采用热电供给系统、 蓄热槽及利用城市废热作为能源等，以提高能源的利用效率。德国集中供热 总热量为1961万GJ,也是集中供热发展较好的国家。韩国集中供热的历史 与中国相当，基本上都是始于上世纪70年代，上世纪80年代中期进入快速 发展阶段。经过十几年的发展，韩国供热发展速度之快、规模之大以及技术 之先进均使人刮目相看。韩国集中供热的规划、设计、施工、监理，全面引 进芬兰的供热先进技术和经验，扬长避短，达到了技术先进、投资效率高、 施工运行管理方便、安全的目的。世界各国几十年的供热发展证明，热电联 产是最有效的生活能供应方式。随着人民生活水平的提高，我国在能源政策上提出了节约与开发并重的 方针，在城市环境保护和节约能源上采取了一系列措施，各地城市供热产业 得到了迅猛发展。目前，由于多种能源可供选用，产生了多种供热方式，以 满足不同类型建筑和地区的需要，为人们选择最优化、最适宜的供热方式提 高了可能。我国供热所用能源包括：煤炭、燃油、天然气、电能、核能、太 阳能、地热、电热等，但是集中供热所用能源目前仍以煤炭为主，北京、上 海和有资源条件的城市开始使用天然气、轻油、或电。目前，我国的供热方 式多种多样，主要包括热电联产、区域锅炉、分散锅炉、电热地膜、热泵技 术等，已经逐步形成了以热电联产为主、集中锅炉房为辅、其他先进高效方 式为补充的供热局面。据不完全统计，我国供热产业热源总热量中，热电联 产占62.9%o区域锅炉房占35.75%o其它占