智能水表显示系统的设计与实现(1).docx

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1、毕业设计（论文）开题报告专业计算机科学与技术学生学号_班号指导教师开题日期一、开题报告应包括下列主要内容：1 .通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求。2 .进度计划是否切实可行。3 .是否具备毕业设计所要求的基础条件。4 .预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。5 .主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告要求学生认真填写，由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后，统一交所在分院保存，以备检查。指导教师评语：指导教师：开题答辩组审查意见:组长：组员:一、课题题目和课题研究现状传统

2、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。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。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

3、、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一一智能水表的产生。1.2.1 国外水表系统发展概况在国外集中抄表系统的技术发展起步较早，对集中抄表技术的研究起步也较早，且比较深入，从标准的制定到抄表专用芯片的生产都比较成熟，多种集中抄表技术得到了相对广泛的、成功的应用，在发达国家基本上都实现了远程集中抄表。对于适合于远程集中抄表的智能水表而言，国外几家大水表公司，如瑞典ABB公司、德国ME11EK公司及以色列ARAD公司推出的总线制智能水表，这些公司定做了一体化芯片（将采集、存储、传输电路

4、集成于一体的专用芯片），固件到表体上。这种水表由于采集计数工作单元均装配在智能水表内并密封，水表的数据采集、处理、存储等基础工作全由水表本身完成，上位机不参与底层数据采集，仅进行通信联系，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，也不影响其它水表数据的读出，即使本次读数时该表总线出现故障，只需重新挂接好总线，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。但是成本较高，推广普及较慢。1.2.2 国内水表系统发展概况国内发展现状相对于国外远程集中抄表和智能化水表的发展，我国在这方面的技术起步较晚，但是发展十分迅速。RS-85总线传

5、输方式已经广泛应用在集中抄表系统中，在我国些大中城市，无线传输抄表方式也广泛使用，经过技术的改进，这种抄表方式已经取得了明显的效果;电力线载波技术更是发展迅速，尤其在电能表自动抄表方面使用最多。对于传统水表出现的缺陷，我国市场上出现了很多种智能化水表，如接触式IC卡智能水表、阶梯式IC卡预付费智能水表、非接触式IC卡（射频卡）智能水表等。同样远传水表是将用户用水量数据远传给上位机管理系统，现在我国出现了几种远传水表，包括无线远传水表、电力线载波水表和摄像直读式远传水表等。二、选题的目的和意义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

6、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。智能水表的研究为水资源的再节约做了很重要的贡献。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十分重要的战略措施。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。三、课题的基本内容本系统由STC89C52单片机电路、水流量传感器、DS

7、I8B20温度电路、继电器电路、1CDI602液晶显示电路、按键电路、蜂鸣器电路、电源电路组成。1、水流量传感器采用椭圆齿轮传感器。2、通过液晶1CD1602液晶实时显示瞬时流量和累计流量、实时温度、设置的累计流量。3、通过按键设置累计流量阈值，如果累计流量超过设置阈值，蜂鸣器报警、继电器断开，否则不报警继电器闭合。4、继电器模拟水阀开关，如果当前累计流量低于设置流量，打开继电器模拟开启水阀。5、用手机控制水表四、研究方案及预期达到的目标4.1 研究方案以水流量计传感器和数字温度传感器DS18B20实时采集水流量状态和水温的数据，并根据主控器STC89C52的程序指令处理后计算出水费价格，用液

8、晶屏1CD1602分当前温度、水价和水流总量三种状态动态显示。另外，本课题设计了上下限报警，使查看更为直观，使用更加方便。并且上传到手机。4.2 预期达到的目标1 .达到液晶1CD1602液晶实时显示瞬时流量和累计流量、实时温度、设置的累计流量。2 .达到按键设置累计流量阈值，如果累计流量超过设置阈值，蜂鸣器报警、继电器断开，否则不报警继电器闭合。3 .达到继电器模拟水阀开关，如果当前累计流量低于设置流量，打开继电器模拟开启水阀。4 .达到用手机端控制和查看水表。五、为完成课题已具备和所需的条件已具备的条件：1 .熟悉电路和模拟电路以及电路的知识2 .对51单片机的使用和编程调试熟练3 .对C

9、语言熟练4 .对AD软件画原理图和PCB熟练所需条件：1 .须要了解所选择的单片机的内部时序，通过编程，获得控制方法，再连接模数转换器，将传感器传送回来的数据进行量化，这一系列需要认真琢磨学习,2 .须了解其他模块的数据手册，熟读其使用说明，并且实现功能，需要学习。3 .协调各个模块的功能，硬件软件调试，使其可以达到目标功能。4 .需要了解各种通信协议，使手机可以和单片机传递信息。5 .需实验室提供示波器，焊枪等必要工具。六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施1传感器数据无法读取检查硬件接线和软件编程2.1CD1602无法显示检查硬件接线和调节背光电位器6 .手机和单片机可能无

10、法连线仔细学习通讯协议，更改通讯方案七、进度安排1可行性分析1周2需求分析2周3系统设计3周4系统实现5周5系统测试1周6撰写论文3周八、参考文献张亚雄.智能IC卡水表发展前景及相关问题分析J.中国计量,2017,3(8):75;江涛.基于MSP430的智能远传水表设计J.电子测量技术,2019,42(02):6772.3佟廷友.智能水表的研究和设计J.中国仪器仪表,2016(11):47-51.周颖,贾澄军成晓东.基于单片机的智能感温水表的设计J.现代电子技术,2019,34(20):175-177+183.5毛涛,张生.基于物联网的智能水表系统设计与实现J.信息技术,2017(07):17

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