本科毕业设计(论文)超声波热量表无线抄表系统燕 山 大 学2012 年 06 月本科毕业设计(论文)超声波热量表无线抄表系统学院(系)：电气工程学院 专 业：测控技术与仪 器 学生 姓名： 学 号：080103020020 指导 教师： 答辩 日期： 2012.06.25 燕山大学毕业设计(论文)任务书学院：电气工程学院 系级教学单位：仪表 学 号080103020020学生 姓名专 业 班 级08 仪表 1 班题目名称热量表无线抄表系统设计题目性质1.理工类：工程设计 ( )；工程技术实验研究型( )；理论研究型( )；计算机软件型( )；综合型( )2.管理类( )；3.外语类( )；4.艺术类( )题目类型1.毕业设计( ) 2.论文( )题 目题目来源科研课题( ) 生产实际( )自选题目( ) 主 要 内 容1超声波热量表的功能分析； 2M-bus 或 ZIGBEE 总线系统的研究； 3GPRS 无线通讯系统设计；4上位机软件的设计。基 本 要 求1掌握超声波热量表的工作原理； 2完成 M-bus 或 ZIGBEE 总线的数据传输系统； 3完成 GPRS 无线通讯系统；4完成上位机软件的设计。参 考 资 料1张毅刚等.单片机原理与应用设计,哈尔滨工业大学出版社,2008 2李崇德.现代数字存储示波器原理与应用,北京:电子工业出版社,1989 3谢自美.电子线路综合设计,武汉:华中科技大学出版社,2006周 次第 1 4 周第 5 8 周第 912 周 第 1316 周第 1718 周应 完 成 的 内 容查阅收集相关资料，对研究内容进行初步学习了解超声波热量表的基本原理和路设计设计 M-bus和 GPRS 结合的数据通信系统系统的硬件和软件设计调试结合实验验证方法的正确性，并撰写论文指导教师： 职称：教授 年 月 系级教学单位审批：年 月 日日摘要I摘要随着我国热计量事业的快速发展,热量计量系统必须超越原有的传统方式，将网络通信技术、计算机控制技术以及自动化技术应用于智能小区的远程抄表，对供热收费逐渐达到信息化和智能化。本文简述了无线抄表技术的发展现状，并对总线的选择及系统的总体结构进行了论证，确定了系统的三大组成部分用户热量表、楼宇集中控制器(简称集中器)和主控中心。首先简述了基于超低功耗微控制器 TDC 的热量表的内部硬件构成以及关键参数的测量和计算方法，其次介绍了楼宇数据集中器的设计，M-BUS和 ZIGBEE 的结合，并论述了用户热量表与集中器连接的 M-BUS 总线的硬件接口电路，制定了系统的通讯协议。然后，介绍了集中器与主控计算机之间的无线数据通信方法。采用GPRS 无线网络实现主控中心对集中器的远程控制，介绍了通过单片机控制 GPRS 通过短信形式发送读表命令，进行了主控中心系统的研究与设计，通过 VC 编写上位机程序，主要包括数据库编程和主控界面的设计。关键词 网络通讯；无线抄表；上位机；主控燕山大学本科生毕业设计(论文)IIAbstractIn company with the rapid development of heat metrology project of our country, heat measuring system must overstep the intrinsic traditional method, and have network communications, computer control technique and automation technology applied in the remote meter reading of intelligence community, so as to work up to the normalization and intelligent of heating collection. To begin with, the paper presented the general information of state-of-the-art of automatic meter reading technology, and demonstrated the selection of bus and the general structure of the system, then made certain the three main components of the system; those were consumptive heat meters, concentrators and master control center. In the next place, the paper introduced the internal hardware organization and the measurement and computing method of some key parameters of the heat meter based on ultralow power dissipation TDC. Then discussed the hardware interface circuit and EMC design of M-BUS that connects the heat meters and the concentrator, constituted the communication protocol of the system, and analyzed the software programming. Afterward, the paper introduced the technique of wireless data communication between master control computer and concentrators. Carried out the remote control of master control computer to the concentrators via GPRS wireless network, introduced the principal and switching in method of GPRS module DTU. Researched and developed the master control center system, primarily included the database programming and the design of the master control interface.Keywords Network Communications；Meter-Reading System with Wireless Remote-Transmission；Position Machine； Master controlIII目 录摘要 I Abstract II 第 1 章 绪 论 1 1.1 课题背 景 1 1.2 抄表系统的研究和现 状 1 1.2.1 自动抄表系统的研究背景 11.2.2 国外自动抄表系统的现状 31.2.3 国内自动抄表系统的现状 4 1.3 选题依据及意义 4 1.4 本课题研究的主要内容 6 第 2 章 系统概 述 7 2.1 硬件终端设计 7 2.1.1 热量表 7 2.1.2 采集器 7 2.1.3 集中器 8 2.1.4 中心服务器