住宅小区自动计费系统设计.docx
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1、西 南 交 通 大 学本科结业设计(论文)住宅小区自动计费系统设计RESIDENTIAL AUTOMATIC BILLING SYSTEM年 级:2007级学 号:20077829姓 名:傅 杰专 业:电子信息工程指导老师:关海川2011 年 6 月院 系 电气工程系 专 业 电子信息工程 年 级 2007级 姓 名 傅杰 题 目 住宅小区自动计费系统设计 指导西席 关海川评 语 指导西席 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日结业设计(论文)任务书班 级 2007级电子一班 学生姓名 傅杰 学 号 20077829 发题日期: 2011 年
2、 2 月 28 日 完成日期:结业当年的6 月 24 日题 目 住宅小区自动计费系统设计 1、本论文的目的、意义 传统的进户人工抄表方法已不能满足各方面的要求,用现代化的治理手段来改革传统的治理方法已迫在眉睫,随着盘算机技能的迅速生长,在线会合式抄表收费系统悄然兴起,传统的进户验表将逐步为新兴的盘算机网络验表系统所替代。接纳自动计费抄表系统不光可以解决人工查表的缺点和不敷,大大提高查表的准确性,制止入户查表的不宁静,也方便水、电、气治理部分的经营治理,大大淘汰国度和单位的损失。 2、学生应完成的任务 研究的目的和意义:现有的计费系统阐发,在此底子上设计一套远程自动抄表及防火、防盗系统;给出设计
3、方案并展开具体的阐发,介绍系统每一组成部分的特点和应用。结合智能小区住宅工程实践,介绍自动计费系统在智能小区住宅中的应用情况。针对远程收罗与计费治理系统的特点,对系统的硬件结构和软件流程图进行设计。 3、论文各部分内容实时间分派:(共 17 周)第一部分 资料收集、整理和方案提出 ( 4 周)第二部分 总体方案和组成框图阐发 ( 3 周) 第三部分 系统的硬件设计和阐发 ( 4 周)第四部分 系统的软件流程图设计和结论 ( 3 周) 第五部分 论文书写、整理和装订 ( 2 周)评阅及答辩 ( 2 周)论文整改 ( 1 周)备 注 指导西席: 2011 年 2 月 28 日审 批 人: 2011
4、 年 2 月 28 日摘 要随着科技的生长,小区住宅除了满足人们最根本的居住要求,还要将方便、省时的物业治理带给住户。实现住宅的三表(水、电、煤气)出户自动抄表、自动计费,防火自动报警、防盗自动报警,已成为新型智能小区的必备条件。本系统是利用单片机及RS-232全双工通信网组成现代化住宅的自动抄表计费系统的前端数据收罗模块和通信控制模块。通过对LM7805提供的稳定+5V电压供给整个系统电源,以89C51为焦点,通过现场收罗器,会合收罗器,传输线路,信息治理中心完成对小区一个单位的用户进行2个脉冲量信号(水表、电表)和2个开关量信号(防盗信息、防火信息)的收罗,传输与信号会合器,最后交于信息治
5、理中心进行水表、电表的计费,防火、防盗的监控。本文首先介绍了自动抄表系统的生长情况,接着对本自动抄表系统进行了扼要的描述。然后论述了数据收罗模块和通信控制模块的通信方法及使用的通信介质。通过主要对对硬件系统的设计,以及软件系统的流程图,系统功效框图,整体个设计的总电路图完成论文的论证,以实现住在小区自动计费系统。要害词 单片机;自动抄表系统;串行通信;数据收罗AbstractWith the development of technology, residential district in addition to meet basic living requirements, but als
6、o the convenience, time-saving household to bring the property management. To achieve the three tables of residential (water, electricity, gas) a household automatic meter reading, automatic billing, automatic fire alarm, burglar alarm, has become a prerequisite for the new intelligent community.Thi
7、s system is the use of microcontroller and RS-232 full duplex communication network consisting of modern residential automatic meter reading billing system front-end data acquisition module and communication control module. Through the LM7805 provides a stable +5 V voltage power supply system to 89C
8、51 as the core, through on-site collector, focus on the collection, transmission lines, information management center to complete a unit of residential users 2 pulse signals (water, meter) and two digital signals (anti-theft information, fire information) of the collection, transmission and signal c
9、oncentrator, and finally to pay for information management center meter, meter billing, fire, theft monitoring.This thesis first introduce the current development status of automatic recording and charging system, then simply introduce this automatic recording and charging system. Mainly by the hard
10、ware system design, and software flow chart, the system block diagram of the overall design of the overall circuit to complete a thesis of the argument, in order to achieve the automatic billing system live in the district. Key words single chip computer; automatic recording system; data collect mod
11、ule目 录第1章 绪 论11.1 本课题的研究意义11.2 海内外智能小区生长概述21.3 研究内容及论文的总体结构31.3.1 研究内容31.3.2 论文的总体结构4第2章 总体方案及系统概述52.1 总体设计52.2 方案论证62.2.1 收罗数据量的选择62.2.2 表的选择62.2.3 抄表方法的选择72.2.4 整体设计方案论述72.3 系统概述92.3.1 前端数据收罗处置惩罚装置102.3.2 传输线路112.3.3 信息治理中心16第3章 系统硬件设计17系统面板设计及功效框图17面板设计173.1.2 系统功效框图183.2 微处置惩罚器183.2.1 89C51性能特点1
12、93.2.2 AT89C51硬件结构及引脚193.2.3 控制器203.3 数据收罗系统设计213.3.1 电表213.3.2 水表213.3.3 防盗报警223.3.4 防火报警223.3.5 8选1转换开关74LS151233.3.6 8255A并行I/O接口芯片243.4 数据存储273.4.1 28C64的引脚273.4.2 28C64的事情方法的特点283.4.3 28C64与CPU的接口283.5 显示系统设计293.5.1 8279可编程键盘/显示器接口芯片293.5.2 显示电路323.6 传输部分33串行通信333.6.2 接口电路363.7 电源36第4章 系统软件设计38
13、4.1 软件构想384.2 数据流程384.3 步伐流程图404.3.1 主步伐404.3.2 键盘子步伐414.3.3 显示子步伐42结 论43致 谢44参考文献45附 录46第1章 绪 论1.1 本课题的研究意义随着我国百姓经济的连续生长,人民生活水平的不停提高,都会居民的生活逐渐从温饱型向小康型迈进,生活在宁静、舒适、恬静、信息通报快捷的居住情况是许多人的梦想。21世纪的到来,我们正处在一个信息革命和知识经济的时代,住宅应朝着满足生活、办公、教诲、娱乐、会客、健身、停车等诸多功效要求生长人们对生活的舒适性、便利性和宁静性提出了更高的要求,由此智能化住宅小区应运而生。中国近30年来的住宅财
14、产生长可以用这样的话来描述:70年代解决有无房间的问题;80年代解决住房巨细的问题;90年代是追求房型和情况优美;21世纪应是智能化的时代。我国革新开发推动百姓经济的生长以及盘算机普及和信息财产的生长,人们对居住情况要求的不停提高,“智能化”逐渐被引入了住宅小区和家庭建立中。因为同传统的住宅相比,智能小区在宁静防备设施、家居治理设施、家居办公娱乐设施等三方面的优势非常明显。智能住宅小区的自动化系统结构的重点在于以下几个方面:宁静防备、物业治理及社区办事、信息通信。传统的住宅小区的弱电配套系统包罗电话网和有线电视系统(CATV),在宁静防备方面也可接纳电视监控系统以及门铃对讲等等。智能住宅小区的
15、系统结构有这样的特点:首先接纳先进的、切合尺度的技能和设备;同时所有的系统均接纳集散式的结构方法,既具有疏散于各个住户的终端或设备,又通过网络会合到一个治理或控制中心,中心提供大众信息资源,大概对各个住户提供会合宁静监控;最后,所有的智能系统既可独立,又可以在盘算机网络的底子上实现会合治理。这是传统住宅无法相比的。小区物业治理系统是小区治理实现范例化、科学化、步伐化的重要手段。远程智能抄表系统是小区物业治理系统的重要组成部分。该系统对纳入小区收费治理的收费项目进行电子收费治理(主要是指对电表、水表、煤气表、热表的自动抄表与电子收费),提供网上应缴用度的查询、定期催缴,对没有上网的住户提供电话查
16、询大概到物业治理中心进行查询,具有收费的登记、转账、统计功效,及收费项目、计费方法的变动登记等功效,同时将其他各子系统相应的收费信息递交到收费信息系统后进行统一结算,居民可通过小区电子银行或IC卡缴费远程智能抄表系统是智能小区应具有的最根本的系统,它的生长必将影响到小区智能的生长,因此将会有更多的系统集成商、生长商看中这个项目,对它进行进一步开发是极重要的。小区智能化是一个综合性系统工程,要从其功效、性能、本钱、扩充能力及与现代相关技能的应用等多方面来考虑。不但要考虑到系统初期建立的投资本钱,更要考虑到系统在未来运行的实用性、可操纵性,以及系统的运行与维护的本钱。所以,在小区各项系统的设计选型
17、时要全面考虑各个方面的因素,选用技能成熟,可靠性高并且有较好性价比的产物是至关重要。住宅小区智能化系统由如下几个子系统组成:楼宇设备监控治理系统;宁静防备系统;物业治理系统;信息自动化系统;盘算机网络系统;布线系统等。其中本论文所涉及的三表远传系统就是属于物业治理系统的一部分,但是就目前海内实际情况而言,对付智能小区住宅所必须提供的三表自动抄表收费功效, 真正能做到水电气等远程抄表的并不多见,比例为15.9。而据1998年统计我国都会人口约4亿人,都会家庭约1.4亿户,居民家用水表、电表各约1亿只,煤气表约4000万只。这三种表分属三个部分治理,目前根本上都是靠人工每月入户抄表进行计费。这二亿
18、四千万只表按每个抄表员每月抄3000只表,共需80万名抄表员,按每个抄表员一年用度1万员计,则每年仅抄表一项用度就到达80亿元。人工抄表不但浪费的巨大的人力资源,并且随着高层修建的不停增加,居民家中有人时间的不确定,使抄表员的事情变得非常沉重,用户对抄表员入室抄表滋扰正常生活意见较大,同时因抄表入室现象也引发了一些不宁静社会问题。随着盘算机技能和网络技能的生长,自动抄表记费系统就是在这一配景应运而生。自动抄表记费系统是一种把多个疏散单位信息(电表,水表,气表等)准确传送到一个基站(数据处置惩罚中心)的通讯技能。它的出现将替代恒久以来供电,供水,及煤气公司对水,电,气用户的使用量的统计一直沿用的
19、人工抄表的事情方法。可以预见,在智能小区即将鼎力大举推广的21世纪,自动抄表记费系统将会拥有辽阔的市场空间和良好的市场前景。1.2 海内外智能小区生长概述80年代初,随着大量接纳电子技能的家用电器面市,开始称之为住宅电子化,(HE,Home Electronics);80年代中期,将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功效综合为一体后, 形成了住宅自动化观点(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信与信息技能的生长,出现了对住宅中种种通信、家电、安保设备通过总线技能进行监督、控制与治理的商用系统,这在美国称为智慧屋( WH,WiseHouse),在欧洲称为时髦屋( S
20、H,Smart Home)。 其时日本正处于住宅制作过剩,房产市场低迷的时期,日本建立省在推进智能修建观点时,抓住用于住宅的总线技能为契机,提出了家庭总线系统观点( HBS,Home Bus System),邮政省与通产省于1986年组织曰本电子机器产业协会与电波技能协会配合组建HBS尺度委员在1988年9月制定了 HBS尺度。1988年初又在通产省邮政省和建立省三个部的支持下创建了日本住宅信息化推进协会,并提出对住宅区内所有住宅的信息治理接纳超等家庭总线技能(S-HBS,Super-HomeBus System)。1990年左右,日本在幕张创建了一个高水平示范性的智能住宅区,美国、新加坡也都
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