基于单片机的智能水表的设计

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1、本科毕业设计(论文)开题报告题目：基于单片机的智能水表的设计课题类型：设计√实验研究□论文□学生姓名：学号：专业班级：教学单位：电气学院指导教师：开题时间：2011年2月28日2011年3月10日一、毕业设计（论文）内容及研究意义设计内容：此次设计是一种基于单片机的智能水表，它以价格较低的AT89C51为核心，以智能卡式水表系统为研究对象，它结合了控制技术、计算机技术、流体计量学等多方面技术，是一种跨专业的电子信息化系统。主要解决计量控制精度、功耗、数据保密性、动作可靠性和稳定性、系统易用性和安全性等方面问题。研究意义

2、：由于中国社会的经济快速发展，落后的科技已经不能适应时代的发展，只有不断进步的科技才能推动社会和时代的跨越发展，所以基于单片机智能水表的研究也推上了一个重要的高度。更为重要的是水的节约利用，水是生命之源，没有水，人类的生命无法延续，所以节约水对我们来说也至关重要。也是国家可持续发展的重要课题，还有物质基础。所以当前很多城市在生态治理，在水污染治理的工作越来越受人们的重视，确保水的污染物质不超标，保证人们能够喝上干净的用水。所以水的利用真的很有必要，智能水表的研究为水资源的再节约做了很重要的贡献。另外，人类在寻找地球外部

3、的其他星系的生命时候，也把水做为外星球的是否存在生命的重要的参考标准。可是人们却没有完全真正的知道水的重要性，所以在许许多多的地方，公共场所等，水一直在流，却没有人用，严重的导致水的浪费，也许是因为生活在中东部，对水浪费并没有严重的感受。可是当你生活在西部地区，干旱少雨，所以水在他们的意识中很重要。有些人甚至一年都不能洗几次澡。此外，我国是世界上人均水资源拥有量是分贫乏的国家之一，节约和保护水资源是我国当前一项是分重要的战略措施。节约水资源包括两个方面的措施，一是大力推广应用节水新技术；二是加强用水的科学管理，在某种意

4、义上来说，加强用水科学管理是当前的首要任务。要加强用水的科学管理，最重要的是加速研究开发科学先进、应用方便的节水科学管理仪表以及这种仪表的普及应用。可见研究一种低功耗、计量精确方便的智能水表显得极为重要，对推动水节约发展做重要贡献。一、毕业设计（论文）研究现状及发展趋势研究现状：传统水表的发展经历了漫长年代，它涉及社会生活的各个方面。它对改善人类生活、促进社会发展和科技进步起到了无法估量的作用。直到现在在很多领域还能继续发挥作用。传统水表主要结构由硬件构成，以相对固定形式确定下来，所实现的功能较单一。只具有流量采集和机

5、械指针显示用水量的功能，用户在使用过程中无法对其功能进行改变。它一般具有输入信号接口、内部处理电路和实时显示三部分。对于一些仪表功能如自凋零、自校准、自动调节量程等的设置是由用户在仪表设备面板上手工完成。传统水表的主要特点是自成体系，自我包容，用户无法更改。传统水表功能单一，只具流量采集和机械指针显示用水量的功能。同时，一台普通传统水表具有相对独立性，不能与其他水表设备进行通信，而只能用于现场测量，测量结果不能处理、存储、显示，局限性很大。另外，传统水表无法升级换代，而且开发周期长、经费投入大。随着科技水平不断发展，人

6、们对传统水表提出以下几方面的要求：测量精度高、功能强、可靠性好，测量全能自动化、智能化，小型化、使用灵活方便、升级方便，同时还能进行测量数据的处理、存储和显示，具有和其他设备进行数据通讯等功能。这些新的要求不仅促使着传统水表不断地改进和发展，也孕育着新一代水表——智能水表的产生。发展趋势：国内外智能建筑的智能化正在逐步提升，采用IC卡智能水表后，可以改变自来水收费及管理的现状，达到下列管理目标：智能水表代替传统水表，用IC卡实现预付费，实现“先付费后用水”、持卡结算的理想管理模式，从根本上杜绝欠缴、迟缴、漏缴水费的现象

7、，使自来水公司应收费用及时到位；建立自来水公司计算机信息管理网络系统，实现对自来水供应、自来水用户及自来水公司员工的科学化管理；建立完善的财务核算管理，使自来水公司的日常工作和管理流程化、自动化、科学化，提高自来水公司的服务质量和竞争力；减轻工作人员的劳动强度，消灭（减少）现金交易，减少人为差错和杜绝贪污案件的发生；提供方便的统计查询功能，便于全面、及时地了解情况，为决策提供依据。IC卡水表系统是由IC卡水表、通用IC卡及计算机收费管理网络组成，起核心是IC卡水表。一、毕业设计（论文）研究方案及工作计划1.智能水表方案

8、设计根据所设计水表功能要求，可确定IC卡智能水表主要由阀门、流量传感器、微处理器、IC卡读/写器、显示器及电源等组成。其系统总体结构如图所示：图1.IC卡智能水表原理框图(1).微处理器采用AT89C51,AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。本系统