基于STC单片机的温控热计费采暖阀门的设计

金额采用浮点型数据，为管理中心购热后充入的费用。当取暖季结束后，用户如做金额回写操作，即可将温控阀门剩余费用回写至卡内，用于退费等需求。
用户ID号为5字节数据，为用户在管理中心数据库内相关信息的登记号，并在第一次购热操作时由管理中心设定，在第一次对阀门充值时将ID号写入遥控器和阀门的存储器内。此时，用户ID号亦作为IC卡、遥控器、阀门的唯一识别码，避免了IC卡的混用和无线通信的干扰。
供热系数3字节，包括热力系数、压力系数和效率系数（也可作其它定义），由管理中心根据实际情况确定后在用户购热时设定。
工程码是维护人员所持工程卡专用，可将阀门存储器内数据进行初始化操作。
校验码为金额数据的校验和，在写卡时避免数据错误。
读卡后，单片机将数据信息存入存储器，数据格式如表2。

标志位用作阀门是否第一次使用的标识，用来判断是否对阀门系统的ID号进行更新。
由于nRF2401集成的shockburstTM发射/接收模式仅需要用户配置好寄存器内发射频道、数据宽度、地址宽度、发射功率等信息后即可直接将数据写入寄存器发射，本系统选用5字节地址，12字节数据，地址即用户ID号。通信数据格式如表3。

其中命令字：
0：充值，1：回写，2：读取金额和流量，3：读取档位，4：更新温度，5：调整阀门档位，6：更新系数，7：余额不足，8：电量不足。
3.2 程序流程
3.2.1 遥控器程序设计
遥控器实现如下功能：用户设定温度、根据室温调控阀门流量、读写IC卡、读出当前阀门流量等，费用值、系数值等都存储在阀门的存储器上，遥控器只是在用户需要时通过无线读出阀门系统的信息。
3.2.2 控制系统程序设计
图3和图4为系统遥控器部分和阀门部分的主要程序流程图，遥控器通过4个按键实现了的温度设定、充值、回写以及阀门手动调节等功能，接收到阀门发出的欠费、电量不足等报警信息时能够予以警示，在定时器启动后则通过对比设定温度与室温的温差控制阀门调整流量。当用户插上IC卡，系统识别供热系数是否改变，如有改变则向阀门发送更新系数命令，而后等待用户的充值或回写操作。阀门部分实现了流量及供暖入户水温和出户水温的测量并定时计费，在定时器启动时根据遥控器发出的指令调整阀门流量。阀门同时响应遥控器所发出的查询余额、流量、调整阀门、更新系数等指令并做相应操作。

通过入户与出户水温的温度差与当时流量积分所计算的用户所消耗热量更接近于实际值。引入了供暖系数通过用户所持IC卡随供暖中心购热时即可更新，省去了系统后期的固件升级。由于使用唯一序列号作为用户ID，实现了IC卡、阀门、无线通信地址码的唯一性，避免了IC卡的混用以及无线通信的干扰。实验样机通过测试，阀门调节、温度控制等稳定可靠，无线通信距离超过100 m。
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