1、 目 錄 1 引言12 總體設計方案12.1 設計思路12.2 設計框圖23 溫度數據采集系統23.1 數字溫度傳感器23.2 swc接口電路33.3 單片機與swc的連接電路44 流量數據采集系統44.1 電磁流量計54.1.1 工作原理54.1.2 測量原理54.2 單片機與流量計的接口電路65 人數統計系統75.1 鍵盤布局75.2 鍵盤接口電路76 溫度控制系統86.1 鍵盤控制模塊86.2 led顯示模塊86.2.1 led及控制芯片簡介86.2.2 led顯示系統硬件電路96.3 溫度調節模塊106.3.1 流量控制器106.3.2 pwm驅動電路116.3.3 比例電磁閥117

2、多個單片機串口通信127.1 波特率選擇127.2 89c51的串行口137.3 硬件連接電路圖148 軟件部分設計148.1 1號子機軟件流程158.2 2號子機軟件流程168.3 主單片機軟件流程17結束語19致謝20參考文獻21附圖 總電路圖221 引言 在北方的城市生活中，暖氣一直是冬天不可少的生活必需品，隨著現代化建設的進行，陳舊的暖氣管道以及，古老的供暖模式顯得與現代化的氣息有些格格不入。當然，要想完全改變這種供暖模式，所需要的資金量是龐大的，我們不得不考慮一種更經濟，更實際的方法。那就是改變收費模式，改變室內暖氣供應的控制模式。我國暖氣收費一直是以用戶住房面積計算，這種方式有失公

3、平。現在，我們根據前人的經驗，提出按熱量計費的方式。我國室內暖氣供應控制一般是手動閥門，有的住戶干脆沒有閥門。這樣的方式造成一旦暖氣開通，所有用戶都以最大模式運行，不管用戶家中是否有人。這樣造成了大量的熱量流失和浪費。新的控制系統的提出，可以改變這種大量浪費的情況，它具有人性化，智能化，自動化等特點，而且價格低廉，適合普通用戶。2008年，我國暖氣價格普遍上漲，這主要是因為暖氣供應部門在供暖上投資過大，收益太少，入不敷出。造成這種情況的首要原因就是供暖模式的落后，以及燃料的價格上漲。暖氣價格的上漲使得用戶怨聲載道。由此，急需一種新的供暖模式和計費模式來解決這個問題，很多先進的設計因為造價太高而

4、未被采用，相信造價低，效率高的系統會更適合我國的現有國情。2 總體設計方案 2.1 設計思路 本系統以89c51單片機作為微處理器，該處理器具有功能強大，價格低廉等優勢，該系統采用三個單片機協同工作的模式，其中一片單片機作為主機，主要負責根據其他兩片采集的數據驅動電磁閥，調節暖氣管道中的熱水流量從而調節溫度，并將之顯示在led顯示器上，該單片機還負責接收鍵盤數據，從而實現手動調節室內溫度，另外主機機還負責接收1號子機采集的溫度熱量等數據，顯示在led上，作為收費的根據。1號子機主要負責采集溫度，溫度傳感器3安裝在室內中央，采集室內溫度，傳感器1，2分別安裝在暖氣管道的進水口和出水口，采集兩處的

5、溫度計算溫差并保存，再根據采集的流量數據計算溫差計算出熱量并保存。 2號子機主要負責根據裝在門內外的兩個特殊的按鍵計算出房間內人的數目，從而計算出房間內的人數，把該數據傳送給主單片機并顯示在led顯示器上。房間內無人時主單片機發送數據至電磁閥，關閉電磁閥，從而達到節約的目的。為盡量減少或者避免壓力傳感器采集數據有誤，房間外邊還應安裝一個數據清零的按鈕。當室內無人時，最后一個離開房間的人，按下清零按鈕，從而確保計數系統顯示為零，關閉房間內的暖氣。2.2 設計框圖 設計框圖如圖1所示。 圖1 系統框圖3 溫度數據采集系統 單片機1號子機負責溫度數據的采集，要采集的溫度數據出自三處。一處來自暖氣片的

6、進水口，第二處來自暖氣片的出水口，這兩處的溫度數據將用于熱量的計算，用作暖氣收費的依據。還有一處來自房間中部，此處的數據將用作室內溫度顯示和調節的依據。3.1 數字溫度傳感器 數字溫度傳感器1（簡稱swc），又稱集成數字式感溫探頭，是一種新型的三端溫度變送器件，該器件采用集成模塊化設計，可以直接將被測溫度信號轉化為數字脈沖信號輸出，具有傳送距離遠，抗干擾能力強，轉換精度高等優點。它可以方便地與51系列單片機接口，而省去a/d轉換集成電路，降低成本，提高可靠性，縮小體積，可廣泛應用于軍事，醫藥衛生，食品及自動化測控系統中。swc三條引腳的名稱分別為控制線（k），信號線（s），公共線（g）。其引腳

7、信號波形如圖2所示。 圖2 swc 引腳信號波形其實k端實際上也是電源線，其工作方式為加電啟動或寬脈沖觸發。當對其控制線加電壓或寬脈沖時，經復位時間tq之后信號線上便輸出一串脈沖。該脈沖的個數即表示被測溫度的數字量。這里還需要說明一點，輸出脈沖個數的多少不取決于加電脈沖的寬度，而取決于swc內部正比于溫度的參考電壓的大小，即溫度的高低。利用swc這種特點，可以方便地與單片機配接。3.2 swc接口電路 swc與單片機配接的方案有兩種，一種是外加電方式，另外一種是采用軟件實現。本設計中，采用外加電配接方式。方案如下： 圖3 swc的外加電方式接口電路 此方案為外加電方式，即控制線k上所加寬脈沖為

8、一外接振蕩器，由振蕩器的脈沖寬控制swc啟動，如圖3所示。swc傳感器出廠均嚴格約定為每個脈沖0.1c的增量，而脈沖頻率為15khz左右。89c51單片機的p3.4 p3.5引腳為計數器時，對外部事件的最高計數速度為fosc/24。若晶振為6mhz，6mhz/2415khz，則計15khz左右的脈沖是沒有問題的，15khz脈沖的周期為0.067ms，swc傳感器的測量上限若為150c，則須計1500個脈沖，大約100ms。即在控制線k端加電的脈寬應大于100ms，否則會引起誤差。重復對swc進行加電啟動，可實現對被測溫度的連續采樣。 若以p3.4為計數輸入端，則必須將8951特殊功能寄存器tm

9、od中的d3位即門控制位gate置為1.則只有當定時器運行控制位tr0=1，且int0引腳為高電平時，才啟動t0計數器計數，這種情況下，只要int0為高電平，計數便開始；int0為低電平，停止計數。t0計數受控于int0的高低電平，利用這一特點，讓swc的控制線k與int0相連，只要int0變為高電平，一方面給swc加電，其輸出為15khz的脈沖；另一方面使單片機計數器t0開放，開始計數，計數脈沖的多少就是溫度的數字量，圖3中ic1為施密特觸發器，它和電容c，電位器w1、w2一起構成占空比和頻率均可多調的多諧振蕩器。w1、 w2可設定脈沖占空比，振蕩器輸出脈沖寬驅動三極管給swc加電，每加一次

10、電采樣一次，swc傳感器的信號線s經兩級施密特觸發整形后送至單片機的計數端t0，完成一次溫度采樣。 由swc的工作原理可知，所謂swc的應用，就是對swc的控制線加電后，緊接著檢測信號線上輸出脈沖的個數，從而得到被測溫度的數字量。89c51內部有兩個相同的16位計數器，如果要檢測三點或者以上的溫度，或者計數器已被占用，我們也可以采取單片機的偶同i/o口用查詢法實現溫度的采樣。3.3 單片機與swc的連接電路 在本文的設計中，將采用單片機1的p2.1-p2.6實現三點的溫度采樣，為了防止外接電路對單片機的正常工作產生干擾，用光耦進行隔離。硬件電路圖如圖4所示。 圖4 單片機與swc的硬件連接電路

11、4 流量數據采集系統 單片機1號子機除了負責溫度數據的采集以外，還負責流量數據的采集。本系統中，流量的采集用電磁流量計實現。4.1 電磁流量計電磁流量計簡單說是由流量傳感器和變送器組成的。流量傳感器是把流過管道內的導電液體的體積流量轉換為線性電信號。其轉換原理就是著名的法拉第電磁感應定律，即導體通過磁場，切割電磁線，產生電動勢。流量傳感器的磁場是通過勵磁實現的，分直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁。現在大多流量傳感器采用低頻方波勵磁。變送器是由勵磁電路、信號濾波放大電路、a/d采樣電路、微處理器電路、d/a電路、變送電路等組成。4.1.1 工作原理電磁流量計2（eletromagnetic fl

12、ow meters，簡稱emf）是20世紀5060年代隨著電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律制成的，電磁流量計用來測量導電液體體積流量的儀表。由于其獨特的優點，電磁流量計目前已廣泛地被應用于工業過程中各種導電液體的流量測量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質；電磁流量計各種漿液流量測量，形成了獨特的應用領域。在結構上，電磁流量計由電磁流量傳感器和轉換器兩部分組成。傳感器安裝在工業過程管道上，它的作用是將流進管道內的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號，并通過傳輸線將此信號送到轉換器。轉換器安裝在離傳感器不太遠的地方，它將傳感器送來的流量信號進行放大，

13、并轉換成流量信號成正比的標準電信號輸出，以進行顯示，累積和調節控制。4.1.2 測量原理根據法拉第電磁感應定律，當導體在磁場中運動切割磁力線時，在導體的兩端即產生感生電勢e，其方向由右手定則確定，其大小與磁場的磁感應強度b，導體在磁場內的長度l及導體的運動速度u成正比，如果b， l，u三者互相垂直，則有 eblu 與此相仿在磁感應強度為b的均勻磁場中，垂直于磁場方向放一個內徑為d的不導磁管道，當導電液體在管道中以流速u流動時，導電流體就切割磁力線如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極，如圖5所示，則可以證明，只要管道內流速分布為軸對稱分布，兩電極之間也特產生感生電動勢： ebdu 式

14、中，u為管道截面上的平均流速由此可得管道的體積流量為： 由上式可見，體積流量qv與感應電動勢e和測量管內徑d成線性關系，與磁場的磁感應強度b成反比，為固定量，可視為與qv無關。只需測量e，b這兩個變量就可得出通過流量計的液體流量，這就是電磁流量計的測量原理 。 圖5 電磁流量計原理簡圖4.2 單片機與流量計的接口電路 為了防止流量計對單片機信號的干擾，本系統中單片機與電磁流量計也采用光電耦合的方式進行隔離驅動，由于本系統與溫度采集系統共用一個單片機，故采用1號子機的p2口中剩余的p2.0 p2.7口進行驅動，其電路圖如圖6所示。 圖6 單片機與流量計接口電路單片機根據溫度傳感器1 2采樣的數據

15、算出暖氣進水口和出水口的溫度差，并保存溫差數據，再根據電磁流量計采集的流量數據按公式 計算出流經暖氣片的熱水質量，再根據公式 計算出暖氣片的熱量消耗，保存在1號子機的數據存儲器中，并累加，當1號子機接收到主機發送的接收熱量數據的指令時將數據通過串口傳至主機，并顯示在led顯示屏上。另外，本部分中溫度傳感器3采集的數據也將存儲在數據存儲器中，在接收到主機發送的接收溫度數據的指令時，將通過串行口傳至單片機主機。5 人數統計系統5.1 鍵盤布局 本部分設計中可以采用壓力傳感器實現，也可采用另外一種方法實現，本部分主要負責室內人數的統計，可以用鍵盤代替壓力傳感器。如圖7所示，我們可以在室內外各裝一個大

16、型的鍵盤，當有人從室外進入室內時，先踩下門外的鍵盤，后踩下室內鍵盤，單片機計數為1，當有人從室內出門時，先踩下室內鍵盤，后踩下室外鍵盤，單片機計數為-1，兩者相加，可以計算出室內現有的人數，另外，室外還裝有一個手動的按鍵，室內最后一人出門時，按下此鍵，單片機計數清零。確保室內人數為零。室內人數為零時，2號子機發送數據至主單片機，主單片機根據此數據，關閉流量控制閥，關閉房間內的暖氣。 圖7 鍵盤布局示意圖 5.2 鍵盤接口電路 鍵盤實質上是一組按鍵開關的集合。通常可以分為獨立連接式和行列式兩類，每一類按其譯碼方式又都可分為編碼及非編碼兩種類型。這里只介紹獨立式，非編碼鍵盤。獨立式按鍵是指各個按鍵

17、相互獨立地連接一條數據線，如圖8所示，這是最簡單的鍵盤結構，該電路為查詢方式電路。 圖8 計數鍵盤接口電路當任何一個按鍵按下時，與之相連的輸入數據線即被清零，而平時該線為1，要判斷是否有鍵按下，用單片機的位處理指令非常簡單。這種鍵盤的結構有點是，電路簡單；缺點是當鍵數較多時，要占用較多的i/o接口。在該系統中，由于只須用三個按鍵就可實現功能，故采用獨立非編碼接口。6 溫度控制系統 該系統為設計的核心部分，其功能均由主單片機實現，本文將分三個模塊介紹這一系統，分別為鍵盤模塊、led顯示模塊、溫度調節模塊。6.1 鍵盤控制模塊 鍵盤控制模塊由于按鍵較少，也采用獨立非編碼鍵盤原理同人數統計系統，這里

18、不再贅述。6.2 led顯示模塊 顯示模塊3是人機對話的一個重要部分，本著節約成本又達到目的的原則，本文設計中采用6個led組成的動態顯示的系統，由主單片機串口控制，負責顯示室內溫度，室內人數以及熱量消耗等數據。6.2.1 led及控制芯片簡介 本系統采用單片機中普遍使用的7段led顯示器來顯示數據，單片機中通常使用的7段led構成字形“8”，另外還有一個小數點發光二極管，以顯示數字，符號，以及小數點。如圖9所示。這種顯示器有共陰和共陽兩種。 圖9 led針腳圖 89c51的串行口rxd和txd為一個全雙工串行通信口，但工作方式0下可用作同步移位寄存器用，其數據由rxd（p3.0）端串行輸出或

19、輸入；而同步移位時鐘由txd（p3.1）端串行輸出，在同步時鐘作用下，實現由串行到并行的數據通信。在不需要使用串行通信的場合利用串行口加外圍芯片74hc164就可以構成一個或多個并行輸入輸出口，用于串并轉換，并串轉換，鍵盤驅動或是顯示器led驅動。 74hc164是串行輸入，并行輸出移位寄存器,并帶有清除端。其引腳如圖10所示。 圖10 74hc164引腳圖其中q0-q7：并行輸出端；a，b：串行輸入端；clr：清除端，零電平時，使74ls164輸出端清零；clk：時鐘脈沖輸入端，在脈沖的上升沿實現移位。當clk=0 clr=1時74hc164保持原來數據狀態。采用串行口擴展顯示節省了i/o口

20、，但傳送速度較低；擴展的芯片越多，速度越低。6.2.2 led顯示系統硬件電路 如圖所示，圖中“與”門的作用是避免單片機串行通信時對顯示器的影響，即當p1.2=1時才開放顯示器傳送。 方式0傳送數據的波特率是固定的，為fosc/12。其中，fosc為89c51單片機的晶振頻率。例如，fosc=6mhz時波特率為500kb/s，即每傳送一位數據需要2us時間。 圖11 led顯示電路6.3 溫度調節模塊正如本設計題中所述，所要達到的設計要求是實現室內溫度的自動調節，由于現在大多數住戶都采用較為傳統的暖氣片采暖，故要實現溫度的調節，只需控制暖氣片中熱水流量即可。因此，溫度調節系統設計的目標就轉為暖

21、氣片中熱水流量的調節。由于要求精度不高，故，只需選用一款價格較為低廉的流量控制器即可，本文中本系統將采用比例電磁閥實現這一控制。6.3.1 流量控制器 本系統采用atmel系列的mcs51單片機為核心，通過設置89c51的管腳控制pwm控制寄存器產生脈寬可調的pwm波，對比例電磁閥5的輸入電壓進行調制，從而實現了對液體流量的變量控制。單片機統過電磁流量計采集實際流量信號，根據該信號以及swc采集的室內溫度信號在單片機內部計算室內合適溫度從而驅動比例電磁閥調節熱水流量，進而實現室內溫度的自動調節。另外，本系統還設有手動調節鍵盤，還可以手動對單片機進行設置，實現室內溫度的手動調節，如晚上休息時可以

22、適當降低室內的溫度，這樣即有利于人的身體健康，也節省了暖氣流量。 圖12 pwm驅動電路圖6.3.2 pwm驅動電路 單片機輸出的pwm脈沖信號分別經7406和7407輸入到q1，q2的g極，在每個pwm周期的高電平區間，q1導通，q2截止，電磁閥導通。在每個pwm周期的低電平區間，q1截止從而切斷了電源，電磁閥的感應電動勢經q2內部續流二極管形成回路。此時q2的g極為高電平但是由于二極管的鉗位作用使開關二極管關閉，因此通過調整單片機的pwm波就可以實現電磁閥輸入電壓占空比的調節，從而實現對流量的調節。6.3.3 比例電磁閥 比例電磁閥在上世紀60年代末就已經得到了應用，最初是用于液壓控制系統

23、。隨著單片機和集成電路的發展，其逐漸應用到各種液體的流量控制中。比例型電磁鐵的工作原理如下：線圈通電后，軛鐵和銜鐵內部產生磁通并產生電磁吸力，將銜鐵吸向軛鐵，同時銜鐵上的彈簧受到壓縮，當銜鐵上的電磁力和彈簧力平衡時，銜鐵停止位移。比例型電磁鐵的吸力在有效行程范圍內和線圈的電流或電壓大小具有線形關系。因此通過調節輸入的電流或者電壓就可以控制其開口的大小，從而達到變量控制的目的。本系統采用的比例電磁閥特性曲線如圖14所示：（kvs代表比例電磁閥最大開口時的流量，kv代表對應某一電壓或者電流值時的流量值）。 圖14 比例電磁閥特性曲線圖7 多個單片機串口通信 串口通信6對單片機而言意義重大，不但可以

24、實現將單片機的數據傳輸到計算機端，而且也能實現計算機對單片機的控制。由于其所需電纜線少，接線簡單，所以在較遠距離傳輸中，得到了廣泛的運用。7.1 波特率選擇波特率（boud rate）就是在串口通信中每秒能夠發送的位數（bits/second）。msc- 51串行端口在四種工作模式下有不同的波特率計算方法。其中，模式0和模式2波特率計算很簡單，請同學們參看教科書；模式1和模式3的波特率選擇相同，故在此僅以工作模式1為例來說明串口通信波特率的選擇。在串行端口工作于模式1，其波特率將由計時/計數器1來產生，通常設置定時器工作于模式2（自動再加模式）。在此模式下波特率計算公式為：波特率=（1+smo

25、d）*晶振頻率/（384*（256-th1）其中，smod寄存器pcon的第7位，稱為波特率倍增位 th1定時器的重載值。在選擇波特率的時候需要考慮兩點：首先，系統需要的通信速率。這要根據系統的運作特點，確定通信的頻率范圍。然后考慮通信時鐘誤差。使用同一晶振頻率在選擇不同的通信速率時通信時鐘誤差會有很大差別。為了通信的穩定，我們應該盡量選擇時鐘誤差最小的頻率進行通信。下面舉例說明波特率選擇過程：假設系統要求的通信頻率在20000bit/s以下，晶振頻率為12mhz，設置smod=1（即波特率倍增）。則 th1=256-62500/波特率根據波特率取值表，我們知道可以選取的波特率有：1200，2

26、400，4800，9600，19200。列計數器重載值，通信誤差如下表 表1 89c51單片機波特率取值表 因此，在通信中，最好選用波特率為1200，2400，4800中的一個。在本設計中，將采用模式3進行通信。其波特率的選擇與模式1相同。7.2 89c51的串行口 89c51通過引腳rxd（p3.0）和引腳txd（p3.1）與外界進行通信，其內部結構簡化示意圖如圖十五所示。圖中有兩個物理上獨立的接收發送緩沖sbuf，它們占用同意地址99h，可同時發送接收數據。發送緩沖器只能寫入，不能讀出；接收緩沖器只能讀出，不能寫入。 串行發送與接收的速率與移位時鐘同步，89c51用定時器t1作為串行通信的

27、波特率發生器，t1溢出率經二分頻后又經16分頻作為串行發送或接收的移位脈沖，移位脈沖的速率既是波特率。從圖中可以看出，接收器是雙緩沖結構，在一個字節被從接收緩沖器sbuf讀出之前第二個字節即開始被接收，但是，在第二個字節接收完畢而前一個字節cpu未讀取時，會丟失前一個字節。串行口的發送和接收都是以特殊功能寄存器sbuf的名義進行讀/寫的，當向sbuf發送“寫”命令時，即是向發送緩沖器sbuf裝載并開始由txd引腳向外發送一幀數據，發送完便使發送中斷標志位t1=1。 圖15 串行口內部結構示意圖7.3 硬件連接電路圖 在本文設計中采用三片單片機協同工作的方式，三個單片機之間的通信顯得尤為重要，為

28、了確保通信的穩定和有效，本系統中采用三個單片機的串行口通信方式。其中負責溫度調節和顯示的單片機作為主機，負責溫度采集和流量統計的單片機作為1號子機，負責人數統計的單片機作為2號子機。如圖16所示。圖中led為信號傳輸指示燈，4個按鍵為調節按鍵。 圖16 三單片機串行通信連接電路圖8 軟件部分設計 本系統采用三個單片機協同工作的方式。軟件流程也將分為三個部分介紹。由于子單片機與主單片機采用串口通信，主單片機發送給電磁閥的指令也不盡相同，須制定通信協議，其協議表2所示。 表2 通信協議表指令涵義代碼指令1讀取溫度數據1000指令2讀取熱量數據1001指令3讀取人數數據1010指令4減小電磁閥流量1

29、011指令5增加電磁閥流量1100指令6關閉電磁閥11018.1 1號子機軟件流程 1號子機負責溫度數據和流量數據的采集，以及熱量的計算。其工作流量如圖17所示，初始化后，單片機通過p2.1-p2.4口分別采集暖氣片進水口和出水口的溫度，并保存在數據寄存器中，計算溫差，保存數據。然后通過p2.0和p2.7口采集流量數據，并保存起來。接下來根據前面兩步保存的數據計算出熱量值，并進行累加，保存。在收到主單片機發送的讀取熱量數據指令（指令2）時，將熱量數據通過串口發送至主單片機。接下來該自己還將通過p2.5和p2.6口采集房間內的溫度數據并保存。在收到主單片機發送的讀取溫度數據指令（指令1）時，將溫

30、度數據經串口發送至主單片機。至此，1號子機程序結束，將直接進入下一循環。 圖17 1號子機程序流程圖8.2 2號子機軟件流程 2號子機負責房間內的人數統計。其工作流程如圖18所示，初始化后，單片機便開始掃描管腳p0.2和p0.3，若管腳p0.2被置0，則表示門外鍵盤被按下，則在數據存儲器1中記為1，并同時開始計時程序，若一分鐘內管腳p0.3也被置零則在數據存儲器3中記為1并同時清零數據存儲器1中的數據和結束計時程序。若一分鐘內p0.3未被置零，則數據存儲器1清零并執行下一步程序。若管腳p0.3先被置零，則流程同上，在數據存儲器4中記1。然后根據數據存儲器3，4中的數據相減得出房間內的現有人數。

31、在收到主單片機發送的讀取人數數據指令（指令3）時將房間內的人數數據發送至主單片機。另外，該子機還設有手動清零鍵，在房間內最后一人離開時可以按下此鍵，確定所有數據存儲器清零，確保人數數據為零。單片機在執行完該程序時將自動進入下一循環。 圖18 2號子機程序流圖8.3 主單片機軟件流程 主單片機是本系統的核心，負責讀取溫度，熱量，人數數據，并將之顯示在led顯示器上，并根據這些數據發送指令至pwm驅動電路調節室內溫度；另外，主單片機還負責采集鍵盤數據，進行人機對話，實現室內溫度的手動調節。其工作流程如圖19所示：初始化后主單片機開始掃描鍵盤，鍵盤共設8個按鍵。按鍵0為增溫鍵，按下后單片機接收到數據

32、便發送增溫指令（指令5）至pwm驅動電路，驅動電磁閥增加熱水流量，增加房間溫度。按鍵1為降溫鍵，按下后，主機收到數據發送降溫指令（指令4）至pwm電路，降低房間內溫度。按鍵2為睡眠模式設定鍵，按下后單片機收到數據發送指令至pwm電路，減小熱水流量，并同時將溫度上限設為18c，電磁閥會一直減小流量，直至房間內溫度下降為18c。按鍵3為正常模式設定鍵，按下后單片機會恢復溫度設定數據為正常。 按鍵4為手動重啟鍵，按下后單片機會重新初始化，恢復操作失誤造成的一些錯誤設定。按鍵5為led關閉鍵，按下后，單片機會停止向led顯示器發送數據，節省少許能量。按鍵6為led開啟鍵，按下后led開啟，顯示用戶需要

33、的數據。按鍵7為熱量數據顯示按鍵，正常情況下熱量數據是累加存儲的，不顯示在led上，只有在接收到指令時才會顯示，作為收費的依據。該按鍵的功能就是在按下后主單片機會發送熱量數據讀取指令（指令2）至1號子機，接收數據并顯示。 鍵盤掃描完畢后單片機接下來便發送溫度數據讀取指令（指令1）至1號子機，讀取數據并顯示，同時判斷是否高于28c若高于此上限，便發送降溫指令（指令4）至pwm。若低于18c便發送指令5。如此實現室內溫度的自動調節。接下來發送人數數據讀取指令（指令3）至2號子機，接收人數數據，若人數大于零則正常調節室內溫度；若人數為零，則發送關閉暖氣指令（指令6）至pwm，關閉電磁閥。實現房間無人

34、時暖氣關閉的目的以節省能量。執行完最后一步后單片機會接著執行鍵盤掃描程序進行下一循環。 圖19 主單片機程序流程圖結束語 經過設計，本系統按照任務書的要求，基本實現了設計目標，并且加入了人數統計系統以達到節能的目的。另外，本系統造價低廉，適合我國北方的普通暖氣用戶。當然，由于時間有限，設計較為匆忙，其中定有許多不足之處，離真正應用到實際之中還有不小的距離。不過也正是因為如此，它還有不小的發展潛力。例如在人數統計系統部分，其作用遠不止可以實現室內無人時關閉暖氣這么簡單；另外主單片機設計了八個按鍵，按鍵的功能還可以進一步擴展，更好的進行人機對話，使系統更加的人性化。這些就留作以后的擴展，作為設計人，我希望有更多的人能加入到本系統的開發，讓它能真正應用到實際中，給所有的用