基于单片机的卡智能水表设计摘要水表厂上海自来水公司水表厂等都在相继开发远传水表，由于智能网络远传水表系统需要配套远传通信网络支持，其初期投资大，因此只适用于在些新建住宅小区组成相对独立的小网，所以目前尚未大量投入市场而后者采用先付费后用水的管理模式，在当前收费困难人工抄表效率低下的情况下，更能获得供水管理部门的青睐。智能网络远传水表系统就目前来讲，智能网络远传水表又可分为分线制集中抄表方式和总线制智能抄表方式。分线制集中抄表方式各种分线制集中抄表方式的基本原理大致相同，即由采集器定时顺序采集来自多路分户线的水表信号，并进行数据处理存储。各采集器之间采用总线制连接，最后连接到计算机。其典型特点是各户表通过分户线连接至采集器。分线制集中抄表模式单纯从技术上讲较成熟，也节约成本多户表共享个采集器，但从实际情况看，分线制集中抄表模式存在如下缺点由于每次水表的计量信号是通过分户线穿越较长距离到达采集器，中途任何个环节出现疏漏都将使采集器采集不到数据，而且铺设分户线不仅使安装任务繁重，也存在许多隐患短线，断线等。错综复杂的线路更使得维护工作困难重重。采集器均安装于现场，需专业人员调试系统并定期巡视维护，专业队伍日益“壮大”，维护费用也相应剧增。分线制集中抄表模式的风险不仅仅是各表风险的简单累加。如果采集器掉电或出现其他严重故障则会使该采集器上所有数据丢失，集中抄表的风险无法有效分散，与测控系统强调的集中管理分散控制的分布式设计死相违背。总线制智能抄表方式总线制智能水表由于采集计数工作单元均安装在智能水表内并密封，水表的数据采集处理存贮等基础工作全由智能水表本身完场，手抄器或电脑不参与底层数据采集仅进行通讯联系，消除了外界因素对计量的影响。另外因智能水表引出的总线通断不影响单表数据采集和保存仅影响水表数据的读出，无需重新置数，水表的真实读数仍可继续读出，其安全性稳定性是比较可靠的。但由于单表内设置单片机和后备电源，成本较高，推广普及较慢。由于各表输出的总线只需挂接，可以减少分线制抄表方式大量烦琐的布线系统调试任务以及后期使用过程中线路系统维护等繁重劳动强度，也方便高层次设计如网络结构的设计与其他系统如安防照明空调消防共享开放式网络的设计，进而为用户提供完善综合的配套服务。智能卡式水表系统智能卡水表是在当今智能卡技术与市场迅猛发展单个智能卡及刷卡机性能价格比日益提高的特定时期应运而生的。主要由智能卡式水表智能卡读卡器收费管理信息系统等组成。用户须在供水部门指定售卡点，购水后刷卡方能使用。它具有有限用水量解决用水收费纠纷的功能，这是其他抄表方式及普通水表上门抄表方式所不能比拟的，并且智能卡水表如同普通水表，无需铺设管线及线路维护，安装方便维护简单另外，智能卡水表自带数据采集模块电源部分电磁阀电动阀控制，由智能卡读入预购水量等信息，使用简单，动作可靠，并且它的前期投资费用低，因此日益受到供水管理部门的青睐。根据我国金卡工程的长远发展建设来看，单纯地将普通机械式水表转化成机械式电子式固然已迈出了重要的步，但是还不够完善，因为水表的计量预收费及管理自动化将是大势所趋。未来信息技术的发展必将朝着网络化的方向发展，作为楼宇自动化发展的方向的个重要方面智能化水表系统。因此如何设计合适的平台，将自动抄表系统远程监控报警系统家居安防系统等无“缝隙”地与数据网及控制网连接起来，开发出能体现优良的综合性互操作性方便实际现场安装维护的体化智能系统将成为今后段时期内的热点。第章智能水表的组成和单片机的选择.智能水表系统硬件组成本水表电路的硬件设计原则是在低功耗的前提下，实现多功能，组成框图如图.所示。系统硬件电路由卡读写电路液晶显示控制电路电磁阀控制电路脉冲提取电路安全保护电路记忆单元电路通信接口电路组成，以为核心控制芯片，完成整个水表信号的读写处理，监控水表工作的功能。该芯片内置的程序存储器，有个多功能的口，具有多个可编程的中断口和数据串行通信口。并且，该芯片功耗低，特别适用于水表控制线路多功能全功耗低的要求。它能方便地读取卡的数据，并控制电磁阀和液晶显示器的工作，同时还可以将水表的数据存入进行永久保存并可通过串口送至表外的数据终端，大大地提高了该水表的智能化的功能。本水表采用电池供电。图.硬件总体框图.单片机简介单片机的基本组成在小块芯片上，集成了个微型计算机的各个组成部分，即单片机芯片内包括个位的微处理器。片内字节数据存储器，用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果最终结果以及欲显示的数据等。片内程序存储器，用以存放程序些原始数据和表格。个位并行端口,每个端口既可以用作输入，也可以用作输出。两个