远程自动抄表系统设计

论文摘要

随着网络技术和通信技术的不断发展以及现代化的智能居住小区的不断涌现,能够统一抄写集中传送居民水、电、煤气三表数据的远程自动抄表系统的设计与实现已经提上了日程。本文采用了嵌入式系统、以太网通讯技术和RS485总线技术相结合的方式,构建了远程自动抄表系统。系统主要包括数据采集终端和集中控制器两部分,通过RS485总线把两者构建成为一个分布式控制系统,来实现数据的采集传输和系统控制。其中以单片机为核心的数据采集终端负责水、电、煤气三表数据的采集、存储、显示;以ARM为核心的集中控制器通过RS485总线抄收各数据采集终端的数据,并且通过以太网将集中后的数据上报给物业公司的计算机以便进行统计结算。本文总体结构分为五个部分:第一部分介绍了抄表系统的研究背景和发展趋势;第二部分分析了系统要实现的基本功能,并在此基础上提出了系统的软硬件设计方案;第三部分具体介绍了自动抄表系统的硬件设计,描述了整个系统的硬件实现过程;第四部分为软件设计,包括整体流程设计、编程实现以及操作系统的移植等;第五部分介绍了数据采集终端的软硬件调试,对于调试出现的问题给出解决方案。论文的最后对工作做了简要的总结,并对后续工作提出了设想。经过调试表明,远程自动抄表系统能准确实现脉冲数据的采集、存储、显示和传输,运行可靠,可以向具体应用进行推广。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 自动抄表简介
• 1.1.2 自动抄表研究背景
• 1.1.3 自动抄表的发展历程
• 1.1.4 我国自动抄表的发展现状
• 1.1.5 我国自动抄表的发展趋势
• 1.2 本文的主要结构
• 1.2.1 论文主要完成的任务
• 1.2.2 论文的结构
• 第二章 远程自动抄表系统设计方案
• 2.1 系统功能介绍
• 2.1.1 研制要求
• 2.2 系统结构和工作原理
• 2.2.1 系统结构选择
• 2.2.2 系统工作原理
• 2.2.3 通讯方案选择
• 2.3 系统总体设计方案
• 2.3.1 系统硬件设计方案
• 2.3.2 系统软件设计方案
• 2.4 开发环境
• 2.4.1 单片机开发环境
• 2.4.2 ARM 开发环境
• 2.4.3 电路设计开发环境
• 第三章 系统的硬件实现
• 3.1 系统硬件设计概述
• 3.2 数据采集终端的硬件设计
• 3.2.1 单片机及外围时钟电路
• 3.2.2 电源模块设计
• 3.2.3 光电隔离数据采集模块设计
• 3.2.4 监控电路模块设计
• 3.2.5 时钟电路模块设计
• 3.2.6 数据存储模块设计
• 3.2.7 数据显示模块设计
• 3.2.8 ISP 下载电路设计
• 3.2.9 数据通信模块设计
• 3.3 集中控制器的硬件构造
• 3.3.1 ARM 处理器的外围电路设计
• 3.3.2 RS485 通信接口电路
• 3.3.3 以太网通信接口电路
• 第四章 自动抄表系统的软件设计
• 4.1 数据采集终端软件设计
• 4.1.1 程序模块的划分
• 4.1.2 软件整体流程设计
• 4.2 RS485 通讯协议设计及通讯软件流程设计
• 4.2.1 RS485 通信协议设计
• 4.2.2 RS485 通讯软件流程设计
• 4.3 集中控制器的软件设计
• 4.3.1 μC/OS-Ⅱ操作系统的移植
• 4.3.2 集中控制器软件整体流程
• 4.3.3 网络通信软件设计
• 第五章 数据采集终端的软硬件调试
• 5.1 调试方法
• 5.2 硬件测试
• 5.2.1 电路板裸板测试
• 5.2.2 电源模块测试
• 5.2.3 单片机测试
• 5.2.4 LED 显示测试
• 5.2.5 脉冲采集测试
• 5.2.6 串口测试
• 5.2.7 监控电路MAX813 测试
• 5.2.8 时钟芯片DS1302 测试
• 5.2.9 铁电 FM24C64 的测试
• 5.3 软件调试
• 5.3.1 AT89S52 外设配置
• 5.3.2 数据采集终端总体软件调试
• 第六章 总结与展望
• 一、 论文期间的主要工作
• 二、 后期需要完成的工作
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的论文
• 附录:数据采集终端原理图、PCB 图