C8051在水表计费系统中的应用

　　0　引言

　　随着我国城市化进程的加快,住宅业蓬勃发展,居民对住宅的消费也越来越趋于理性,人们重视住宅安全和个人隐私的保护,不欢迎抄表人员入室抄表。由于水表计量都安装在室内,因此入户难,不便于监管;住宅楼层越来越高,查表人员通常需要在晚上和节假日工作,其工作条件差,回收率低。为解决这些问题,本文介绍一种水表的出户计量系统。

　　1　系统总体结构

　　目前,水表计量是以传统的机械式水表为母表,只要对其进行改装,使机械字轮转动与脉冲计数相对应,就可制造出使数据易于传输的改装水表。水表出户计量系统由两部分组成:一部分是居民住宅内的改装水表和楼道内安装的水表计费柜,通过RS485接口构成一个整体;另一部分是便携式读表器和装载着水表计费软件的计算机,通过RS232接口构成一个整体。水表出户计量系统框图如图1所示。在原机械式水表的基础上安装一个小电路板构成改装水表,通过RS485总线将用水量信息传输到楼道内的水表计费柜,这样工作人员就可以用读表器和水表计费柜进行通信,实现了户外抄表。便携式读表器配备两个通信接口:通过RS485接口采集、存储各家各户的用水信息;通过RS232接口将用水信息传递给计费计算机,构成水表出户计量系统。

　　2　水表的改装设计

　　在居民住宅内的水表上安装控制电路,使水表的机械转动不仅可以计量用水量,而且可转变成为单片机接收的脉冲数,以便于实现数据的远传。系统采用485串行总线将信息传至楼道内的水表计费柜。改装水表的组成框图如图2所示。

　　该控制电路主要由单片机、RS485转换芯片和E2PROM存储芯片等三部分组成,并接有蜂鸣器和电机驱动装置,实现报警功能和自动关阀功能。控制电路板上有备用电源,当突然断电时单片机仍能准确计数,存储在存储芯片中,并通过单片机控制水表内的电机阀关闭水表。水表的改装电路以AT89C2051为控制芯片,以X5045为存储芯片,以MAX487为转换芯片。居民住宅内的水表通过RS485总线连接到水表计费柜内,箱内有电源给楼上的水表供电,同时也给读表器供电。

　　3　读表器的硬件设计

　　便携式读表器正面是一个4×4的键盘和一个液晶显示器,在读表器的上方有两个插座,其中一个是9针插座,和计算机的RS232接口连接,另一个是4针插座,和水表柜的RS485总线相连。

　　读水表的计量数据时,工作人员将读表器通过4针插座与水表计费柜内的接口相连接,给读表器供电,通过对读表器上小键盘的操作完成数据采集。当和水表计费柜连接时,通过键盘输入启动终端机工作,并将其采集的计量表数据、表号(唯一)、抄表时间存入抄表器的存贮器内。一个抄表器可存入32户型终端机的采集数据。