基于A(yíng)RM單片機的水表智能抄表系統設計

　　目前，許多國家的電力工業(yè)機制都在引入競爭機制、建立電力市場(chǎng)的電力體制改革，目的在于更合理地配置資源，提高資源利用率，促進(jìn)電力工業(yè)與社會(huì )、經(jīng)濟、環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。在我國，隨著(zhù)改革的深入和電力市場(chǎng)供求狀況的變化，現行的電力體制已難以適應社會(huì )主義市場(chǎng)經(jīng)濟體制的要求。電力工業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，電力體制改革也逐步深入，電力工業(yè)以"公司制改組、商業(yè)化運營(yíng)、法制化管理"為改革目標的基本取向。電力工業(yè)管理體制由計劃經(jīng)濟向市場(chǎng)經(jīng)濟轉變。政府宏觀(guān)調控、企業(yè)自主經(jīng)營(yíng)、行業(yè)協(xié)會(huì )提供服務(wù)，適應市場(chǎng)經(jīng)濟要求和電力生產(chǎn)特點(diǎn)的新型電力工業(yè)管理體制正在逐步建立。

　　自來(lái)水表的智能抄表系統框圖如圖1所示。用戶(hù)的機械式水表改裝成智能水表后，連接到裝在樓底下的匯集器上。匯集器每隔一定的時(shí)間（具體時(shí)間可以設置）對智能水表采集一次數據，保存在存儲器里。如果該樓梯的用戶(hù)數大于16個(gè)或連線(xiàn)超過(guò)500m時(shí)，需在智能水表與匯集器之間加中繼器，以增加驅動(dòng)能力。智能抄表系統中的核心部分是便攜式抄表手機。它的主要任務(wù)是用自己的指令解釋并運行上位機所編的Foxpro程序；采集匯集器或者智能水表的數據，更新數據庫中的內容；并與上個(gè)月數據相比較，計算出用水量并當場(chǎng)打印賬單，由抄表員將各用戶(hù)的賬單放到樓梯口的用戶(hù)信箱中；通過(guò)手機上的USB接口可以將數據傳輸給計算機，由計算機進(jìn)行處理、存檔。

　　目前電力企業(yè)使用的抄表方式主要有三種集抄、人工抄表和抄表機抄表；集抄指用電用戶(hù)較集中如住宅小區，它采用電子表，每只電表通過(guò)數據線(xiàn)連接到集控器，集控器自動(dòng)定時(shí)進(jìn)行抄表，抄完后使用無(wú)線(xiàn)發(fā)送到電力企業(yè)接收端，并轉入電力營(yíng)銷(xiāo)系統中進(jìn)行計費，優(yōu)點(diǎn)抄表效率最高，缺點(diǎn)投入成本太高，要求用戶(hù)住宅高度集中；人工抄表指抄表工使用本子到每戶(hù)的電表進(jìn)行讀數手抄記數，然后送到電力公司進(jìn)行手工輸入電力營(yíng)銷(xiāo)系統中進(jìn)行計費。

　　抄表手機是連接上位機與匯集器、智能水表的核心部分。它有鍵盤(pán)輸入，可以手動(dòng)查詢(xún)、更新數據庫中的數據；大屏幕LCD點(diǎn)陣顯示，良好的人機對話(huà)界面；16MB FLASH RAM,用于存放系統配置文件、程序及數據庫文件；2個(gè)RS232接口，一個(gè)USB接口。其中一個(gè)RS232接口連接紅外轉發(fā)器，實(shí)現同智能水表、匯集器的有線(xiàn)或紅外通訊，完成對每個(gè)水表的數據采集工作，并可通過(guò)該接口對匯集器或智能水表進(jìn)行設置、修改。另一個(gè)RS232接口作為與微型串口打印機的通訊口。USB接口完成同計算機的通訊，可以將抄表手機中的數據傳送給計算機，也可以接收計算機下傳的DBF和PRG文件及其他系統配置文件。

　　2 32位機S3C44B0X在智能抄表系統中的應用

　　S3C44B0X CPU是SAMSUNG公司推出的基于A(yíng)RM7TDMI核的精簡(jiǎn)指令系統的32位高速處理器。它的工作電壓為3.3V,內核ARM7TDMI的工作電壓僅為2.5V,大大降低了芯片的功耗。S3C44B0X帶有：①8個(gè) MEMORY BANKS,用于管理外部存儲器，最大存儲容量達到256MB.可外擴EPROM,SDRAM,FLASH RAM,USB,LCD.每個(gè)Bank支持8/16/32位的數據格式，可尋址32MB（除BANK0,其后4MB保留給內部寄存器使用）。其中BANK0專(zhuān)用于系統啟動(dòng)，因此它的存儲器必須是線(xiàn)性尋址并且有記憶功能；BANK6、7專(zhuān)用于SRAM、FP/EDO/SDRAM等；②LCD控制器支持單色、4、16級灰度的LCD模塊；支持4位的單雙行掃描、8位的單行掃描形式的顯示類(lèi)型；支持的主要顯示點(diǎn)陣為：640×480, 320×240, 160×160等；③兩路UART口，最高波特率為115200baud,支持IrDA 1.0,可用于紅外通訊；④5路PWM調制輸出，可用于控制蜂鳴器輸出不同聲音，提示系統各類(lèi)信息；⑤71個(gè)I/O口，包括8個(gè)外部中斷源，可用于鍵盤(pán)、LCD背光、照明控制等；⑥8路10位A/D轉換器，可用于系統電池檢測；⑦帶日歷功能的系統實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可用于紀錄抄表時(shí)間；⑧內置的PLL鎖相環(huán)可以設置系統工作頻率，最高達73MHz;⑨4種系統工作模式：正常、慢速、閑置和停止模式。根據需要設置不同的工作方式，可以降低系統功耗。

　　用S3C44B0X實(shí)現智能抄表手機功能的硬件連接圖如圖2所示。