【正文】 用豪華汽車的安全保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)，攝像機(jī)、錄像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，及電子寵物、程控玩具等等，這些都離不開單片機(jī)[6]。單片機(jī)應(yīng)用在控制和檢測(cè)領(lǐng)域主要具有以下特點(diǎn)：小巧靈活、易于產(chǎn)品化、成本低、適應(yīng)溫度范圍寬、易擴(kuò)展、可靠性好，處理功能強(qiáng)、速度快、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等。通過對(duì)具體系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù)來確定選擇單片機(jī)機(jī)型:被測(cè)量的類型、程序的容量、工作速度、數(shù)量、輸終端(比如記錄和顯示等)的速度、范圍、分辨率以及方式、系統(tǒng)要求的準(zhǔn)確度、分辨率和方式等方面來確定單片機(jī)的容量和位數(shù),之后再根據(jù)各控制參數(shù)的要求來確定采用專用型還是普通型單片機(jī)[5]。單片機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)和擴(kuò)展電路兩個(gè)部分組成。單片機(jī)系統(tǒng)是以軟件控制、運(yùn)算及分析作為特點(diǎn)的具有人工智能的一種新型系統(tǒng)。從上個(gè)世紀(jì)80年代開始，單片機(jī)從當(dāng)時(shí)的4位和8位發(fā)展到目前的32位高速單片機(jī)。系統(tǒng)功能正在逐步完善，除了抄表之外，還具有遠(yuǎn)程控制、線損統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)收費(fèi)、用電考核并和銀行聯(lián)網(wǎng)等。經(jīng)儀表檢測(cè)中心檢測(cè)的廠家及電力工業(yè)部電力設(shè)備接近100家。德國(guó)的D—Tech公司則專門開發(fā)了一種SMI專用模塊，可以用于采集電子式電能表的數(shù)據(jù)，它以400脈沖/度或800脈沖/度向外輸出數(shù)據(jù)，對(duì)于我國(guó)而言，雖然對(duì)遠(yuǎn)程抄表的相關(guān)技術(shù)研究起步相對(duì)比較晚，但是其發(fā)展是很快的。同時(shí)，在配電管理領(lǐng)域，美國(guó)等國(guó)已普遍應(yīng)用了智能化的抄表系統(tǒng)。在近幾年來，遠(yuǎn)程抄表技術(shù)在國(guó)內(nèi)外逐漸發(fā)展起來，國(guó)內(nèi)外的很多國(guó)家都在開發(fā)智能化抄表系統(tǒng)的研制工作。不僅如此，耗能表的抄收也會(huì)給國(guó)家?guī)硪欢ǖ纳鐣?huì)保障問題，生活中許多案件正是因?yàn)椴环ǚ肿用俺涫召M(fèi)工作人員進(jìn)入住戶家中進(jìn)行搶劫才發(fā)生的，造成居民家居生活安全的威脅[2]，由于現(xiàn)在水表、電表和煤氣表的人工抄收既造成時(shí)間不及時(shí)，工作效率低，又有很多安全隱患，所以傳統(tǒng)儀表讀數(shù)顯然已經(jīng)不能夠滿足日后住宅的發(fā)展需求及人們的生活需求，并逐漸喪失生命力，而現(xiàn)在遠(yuǎn)程抄表可以替換它，即技術(shù)人員利用傳感控制技術(shù)等各種技術(shù)手段將小區(qū)中每家用戶中儀表信息傳送到小區(qū)管理系統(tǒng)，再由各企業(yè)公司進(jìn)行集中計(jì)費(fèi)，通過這種方法不僅可以節(jié)省人力、財(cái)力和物力，而且能夠確保實(shí)時(shí)性，住戶的安全性也能夠得到保障。是否能夠有效地解決小區(qū)能耗表的抄收問題將直接或間接地影響居民居住的舒適性和便捷性，同時(shí)也會(huì)影響到當(dāng)?shù)匚飿I(yè)公司的工作。小區(qū)的管理系統(tǒng)中三個(gè)比較主要的特點(diǎn)分別是安全可靠化、管理系統(tǒng)化和通信及時(shí)性。隨著智能大廈和智能化住宅小區(qū)先后出現(xiàn)，也逐漸實(shí)現(xiàn)了小區(qū)網(wǎng)上物業(yè)管理、安防聯(lián)網(wǎng)報(bào)警等更現(xiàn)代化的生活，但對(duì)于很多問題的解決近幾年還處于較低的水平，如查表出戶問題及耗能表的計(jì)量?，F(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人民的生活水平得到顯著提高，使得每個(gè)人對(duì)其家庭居住環(huán)境也提出更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)一步的追求目標(biāo)，比如：舒適、安全、方便、智能化和人性化等，之前的小區(qū)結(jié)構(gòu)規(guī)劃和管理系統(tǒng)已不能滿足人們對(duì)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求。 以單片機(jī)為控制核心的小區(qū)遠(yuǎn)程抄表，主要根據(jù)單片機(jī)對(duì)水電和煤氣信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的分析、處理、控制和驅(qū)動(dòng)顯示，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，采用軟件的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，減少了電路設(shè)計(jì)難度，并使得遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在實(shí)際生活中得到良好的應(yīng)用。為了滿足居民對(duì)用水電和煤氣的需求，不斷提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，企業(yè)對(duì)小區(qū)居民實(shí)施了一戶一表工程。關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī)；遠(yuǎn)程抄表；AT89C51ABSTRACTIn view of the the residential quarters of the water meter, electricity meter and gas meter,this article was used in the design of meter reading system. This system was designed to utilize integrated munication technology, sensor technology and microprocessor realized with water, electricity, gas, tasks such as data acquisition, processing, storage, transmission, thus made every household in the village’s information accurately deliver to the village39。通過使用單片機(jī)軟件編程減少硬件電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力以及較好的穩(wěn)定性和精確性。硬件部分包括：信號(hào)采集以及工作原理、液晶顯示、鍵盤控制和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等。為了能更加精確地對(duì)水、電和煤氣等數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程采集，此次設(shè)計(jì)完成了以AT89C51單片機(jī)為控制核心，并且詳細(xì)分析了數(shù)據(jù)的采集方案以及單片機(jī)和上位機(jī)的通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作 者 姓 名： 吳 煜 昊 學(xué)科、專業(yè) ： 電子信息工程 學(xué) 號(hào) ： 10424060 指 導(dǎo) 教 師： 蔡 睿 妍 完 成 日 期： 大連大學(xué)Dalian University小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總計(jì): 畢業(yè)論文 54 頁(yè)表 格 3 表插 圖 16 幅 指導(dǎo)教師： 蔡 睿 妍 評(píng) 閱 人： 完成日期： 摘 要這篇文章是針對(duì)住宅小區(qū)所用的水表、電表及煤氣表所作的抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合地運(yùn)用通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水、電、煤氣的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)热蝿?wù)，這樣一來就使得小區(qū)中每戶居民的水表、電表和煤氣表信息能夠準(zhǔn)確傳遞到本小區(qū)所在物業(yè)的中央控制室中。本文詳細(xì)介紹了小區(qū)遠(yuǎn)程抄表的工作原理，硬件部分設(shè)計(jì)以及軟件部分設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)采用單片機(jī)對(duì)水、電、煤氣等信號(hào)的采集、分析、控制、處理、驅(qū)動(dòng)顯示進(jìn)行控制，能夠達(dá)到遠(yuǎn)程抄表對(duì)水量、電量、煤氣量具有較好的動(dòng)態(tài)測(cè)量性能，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，硬件電路結(jié)構(gòu)較之傳統(tǒng)的系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單。正因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本較低等優(yōu)點(diǎn)，所以它有很廣闊的市場(chǎng)推廣價(jià)值。s property in the central control order to achieve the water meter, gas meter data to remote Collecting,this design pleted the AT89C51 as control core, and a detailed analysis of the data acquisition scheme and microcontroller and PC munication system hardware design and software design. This paper described the working principle of the residential remote meter reading, the hardware part of the design and the software part of the design. Hardware ponents include: signal acquisition and working principle, LCD, keyboard control and data system used a microcontroller for water, electricity, gas and other signal acquisition, analysis, control, processing, display driver could achieve remote meter reading for water, electricity, gas volume measurement,which had better dynamic performance, accurate and reliable measurement results. The hardware circuit the structure is relatively simple pared to the traditional using single chip microputer software to reduce the plexity of hardware circuit design, the system had strong data processing ability and good stability and accuracy. Because the system has simple structure and low cost advantages, it has a very broad market promotional value.Key words：MCU；remote meter reading；AT89C51目錄摘 要 IABSTRACT II 1 1 1 2 4 4 4 6 下位主控機(jī) 6 6 6 信號(hào)采集模塊 10 電表 10 水表、煤氣表 11 顯示模塊 12 功能概述 12 引腳功能簡(jiǎn)介 12 顯示模塊引腳連接 13 鍵盤模塊 14 存儲(chǔ)模塊 15 管腳 15 存儲(chǔ)模塊電路 16 通信模塊 16 RS232接口標(biāo)準(zhǔn) 17 RS485接口標(biāo)準(zhǔn) 17 19 19 顯示子程序設(shè)計(jì) 20 鍵盤子程序設(shè)計(jì) 22 通信子程序設(shè)計(jì) 23結(jié) 論 24參考文獻(xiàn) 25附錄一 外文譯文 26附錄二 外文原文 30附錄三 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)原理圖 31附錄四 系統(tǒng)仿真圖 32附錄五 部分程序代碼 33致 謝 53大連大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 54V小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)隨著人民生活水平地逐步提高，資源消費(fèi)的計(jì)量、管理及收費(fèi)的工作日益復(fù)雜，以往耗能表的抄收主要靠工作人員親自來抄表，這不僅不能保證信息的實(shí)時(shí)性，也會(huì)造成錯(cuò)抄和估抄的現(xiàn)象，最主要是會(huì)引起人力、物力和時(shí)間的浪費(fèi)。根據(jù)目前情況分析，采用遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)則可緩解抄表人員的工作強(qiáng)度，降低了由于人為因素造成的抄表數(shù)據(jù)誤差，并能迅速統(tǒng)計(jì)低壓實(shí)時(shí)線損和降低用電成本，同時(shí)這對(duì)加強(qiáng)用電管理，防止國(guó)家電力資源的流失等方面都具有非常積極的意義。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，遠(yuǎn)程抄表對(duì)信息的采集和上位機(jī)的控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵以及核心。目前，各個(gè)領(lǐng)域、生活的方方面面的無(wú)限的發(fā)展空間隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)日新月異地發(fā)展也不斷擴(kuò)大，當(dāng)然，在建筑領(lǐng)域也同樣。此文章對(duì)現(xiàn)在住宅小區(qū)各類能耗表的存在問題進(jìn)行了詳細(xì)地分析和研究。然而，衡量小區(qū)管理水平的關(guān)鍵所在正是耗能表數(shù)據(jù)抄收問題。以前對(duì)這三個(gè)儀表數(shù)據(jù)的抄手都是采用人工的方式，也就是說公司派工作人員到各住戶家中抄取數(shù)據(jù)，而后回到公司，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入，計(jì)算出消費(fèi)費(fèi)用，并打出收費(fèi)憑證，然后又派人去上門收費(fèi)，這樣一來對(duì)數(shù)據(jù)的抄收就沒有了實(shí)時(shí)性，而且會(huì)造成很多人力以及時(shí)間上的浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)有漏抄、估抄、錯(cuò)抄的現(xiàn)象[1]，給住戶和收費(fèi)人員帶來很大的困擾，甚至有造成很多不必要的民事糾紛。因此，遠(yuǎn)程抄表方式即滿足客觀要求，又能提高能源管理的先進(jìn)性化水平和現(xiàn)代化水平，是促使小區(qū)遠(yuǎn)程抄表方式向數(shù)字化和自動(dòng)化方向發(fā)展的方式[3]。在國(guó)外，如以色列的尤尼克（Unique）技術(shù)公司已開發(fā)遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)，它利用如今已有的電表，用電力線作為信息的傳遞媒介，建立了數(shù)據(jù)采集的通信系統(tǒng)，通過線載波技術(shù)將信息進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送。然而杭州沃制電力有限公司也設(shè)計(jì)出IC系列電表，其可根據(jù)用戶的實(shí)際需要，利用RS485串口，零電壓脈沖輸出或420MA線性地進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)遠(yuǎn)程抄表的企業(yè)也已超過150家，受理專利的數(shù)量超過165項(xiàng)。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)顯示，安裝智能抄表的用戶超過了250萬(wàn)戶抄表技術(shù)多樣化：總線、紅外、載波、超窄帶和工頻[4]，抄表方式的多樣化：?jiǎn)伪砗投啾?。單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，它是一種集成的電路芯片，它是使用極大規(guī)模的一種集成電路技術(shù)把具有中央處理器即CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、多種I/O接口和定時(shí)器/計(jì)時(shí)器、中斷系統(tǒng)等功能（也可能還包括脈寬調(diào)制電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬多路轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一片硅片上，從而構(gòu)成一個(gè)小并完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從原理結(jié)構(gòu)上看，它與微型計(jì)算機(jī)幾乎沒有很大的差別，都由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。主機(jī)電路是其核心部件,同時(shí)也是主要控制部件,它通過對(duì)過程和程序進(jìn)行一系列運(yùn)算和處理，從而使整個(gè)系統(tǒng)體系可以達(dá)到順利運(yùn)行。單片機(jī)是應(yīng)用系統(tǒng)中的主控部件,它直接能夠影響整個(gè)系統(tǒng)性能的好壞。單片機(jī)從表面上看，很簡(jiǎn)單，但它也是由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備五部分組成，所以功能很強(qiáng)大。單片機(jī)如今已經(jīng)滲透到我們生活的很多領(lǐng)域，幾乎找不到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。那更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的智能儀表、機(jī)器人、醫(yī)療器械及各種智能機(jī)械了。單片機(jī)具有功耗低、體積小、擴(kuò)展靈活、控制功能強(qiáng)、微型化及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，它廣泛應(yīng)用于各種儀器儀表中，可結(jié)