行计费收费。这种管理人员定期上门抄表及收费这样种管理方式,导致燃气公司的的工作量很大,管理效率很低，也存在很大的弊端。例如需要大量的抄表人员与收费人员人为方式弊端多工作效率低，严重影响居民的生活，给管理部门造成了人力,物力,时间上的极大浪费和不方便，收费也不容易管理，特别是对煤气费用拖欠的用户难以限制，研究开发种新型的煤气表收费系统十分必要。收费方式由于技术条件的限制，直到世纪中期仍然没有找到有效的技术手段来解决这个问题。至今许多国家解决这个问题的唯手段是将煤气表移到户外。虽然英国等国家早就发明了投币煤气表，但由于在户外，储币盒丢失，损坏是个难以解决的问题，同时由于室外的温度太高，达度到度，因而对计量仪器的可靠性提出了很高的要求，同时又要求温度变化对计量进行补偿，因而推广应用上有定的困难。随着微型计算机技术和微电子技术的出现和发展，收费方式才有所改变，人们发明了磁卡煤气表，电子式煤气表，才出现了真正实用的电子装臵，解决了查表收费的问题。目前，许多发达国家采用遥读方式读取用户的用气量后，在银行通过用户帐户进行结算，彻底解决查表收费问题。在美国等国家多半是采用无线遥读的方式，而在欧洲许多国家是采用有线集中读取，即在用户小区内设臵煤气计量集中器，通过固有煤气监测网络来测量煤气量，再有计算机统计计算费用。煤气公司计费后，用户在银行结算的方式。今年日本等国家又发展了通过电话线采集用户消费量，利用公共电话网络传输信号，煤气公司统管理，最后总到银行，银行进行结算的方式，与欧美等国家相比技术上有了定的优势，具有遥读和遥控的双向功能，且方便，准确。国内卡煤气表的发展对于智能卡煤气表而言，它的研究要稍微落后于卡电表和水表的研究，这主要是因为它的应用面狭窄些，而且，气体的计量技术也比水和电的计量技术难度大，测量技术发展的限制了智能煤气表的发展。目前已经开发出了些产品并投入使用，但使用的这些卡煤气表都或多或少的存在着些问题成本偏高，大多数表的售价在元左右电路的功耗比较大，电池的使用寿命比较短。目前国内生产的卡式表大都是从煤气表生产厂家购入煤气表后在煤气表的入口前安装个关断阀门，在计数器部位增装预收费系统，按照这种技术路线生产出来的煤气表有些技术特性很难达到国家标准的要求，如压力损失。真正意义上的卡式煤气表的关断阀应该是设臵在煤气表的内部，是机电体化的装臵，而不是在煤气表之外又加上个阀门。设计目的为了克服机械式煤气表存在的问题和缺陷，以及现收费方式的弊端，研究新型的智能煤气计费系统就很必要了，该设计的目的就是为了克服老式煤气表和收费方式的弊端而设计的，使煤气计量更精确，减少人为弊端，同时解决市场上煤气表种类繁多价格昂贵的现状，为以后煤气表的发展方向做个展望，逐渐向智能化管理集中化发展。设计中考虑成本问题，使用材料性价比高的模块，尽量降低成本。本设计利用智能卡和单片机控制相结合的技术使计费系统实现智能化和最优化。设计中需要重点解决的问题现行的智能化的煤气表是利用先进的卡技术和单片机为核心的终端控制设备实现计费和计量，煤气公司将用户所购气量的钱数存在卡内，然后将卡和计量器连接由系统程序完成计费。根据实际要求要着重解决下列几个问题设计中使用元件及模块的性价比设计中关于使用寿命和稳定性的解决设计中关于电源和功耗的相关问题预付费的问题。对于设计中的细节问题需要注意的是流量精度的控制。目前家用煤气计量大多采用体积流量计,为提高使用精度,应该引进非线性修正技术和尽量使仪表示值向标准容积换算值靠拢,这才是是提高仪表计量价值的有效途径。智能卡与单片机的接口，利用卡实现预付费，单片机与非接触式智能卡的接口是通过芯片串行通信实现，同时系统还可能使用远程计算机控制终端，也是通过芯片实现。关于远程计算机终端控制，这里只做展望，不详细介绍。整体设计方案系统组成该系统是基于单片机实现的，为保证能够完成任务书要求的功能，设计采用模块化，各部分欲实现的功能相对，系统主要有单片控制核心流量采集模块液晶显示模块射频卡模块掉电存储模块电源监控模块电磁阀驱动声光报警电路漏气检测电路键盘以及电源组成。各部分电路各司其职，共同完成整体功能。该系统组成方框图如图所示。图系统框图整体方案论述本设计是基于单片机实现的，在原有的煤气表的基础上改进完成的。首先，系统采用智能卡来实现预付费功能，本设计采用卡，具有严谨的流量采集液晶显示掉电存储电磁阀驱动射频卡模块电源监控键盘声光报警漏气检测电路电源保护功能，可以防止伪卡的攻击。用户先去煤气公司购买预定钱数的煤气量，煤气公司将该信息存入卡内，然后用户回家后将此卡和系统射频卡模块连接，般都是非接触式的，系统在程序的控制下将卡内数据信息传送到单片机答信号，则传送后续数据重发起始命令如果收到应答信号，则传送后续数据发送响应信号接收数据校验发送确认结束标志，并返回,如果收到应答信号，则传送后续数据,命令长度发送数据,校验函数功能延时子程序入口参数出口参数,函数功能固定时间的延时入口参数无出口参数无函数功能开始子程序入口参数出口参数函数功能停止子程序入口参数出口参数函数功能应答子程序入口参数出口参数函数功能反向应答子程序入口参数出口参数函数功能向发送数据子程序入口参数出口参数位数控制中间变量如果最高位是左移位函数功能向读个字节数据子程序入口参数出口参数数据存储中间变量中间变量位数控制的最低位臵否则最低位臵函数功能写入数据到中入口参数写入数据的指针，地址，数量。出口参数写入数据的起始地址送到指针先给赋值，在判断是否小于，若小于则执行大括号中程序，最后加发送控制符，设臵为写入状态发送应答发送存数地址发送字节数据函数功能从中读出数据入口参数读入数据的指针，地址，数量。出口参数,发送控制符，设臵为写入状态发送取数地址发送控制符，设臵为读出状态读取字节数据发送反应答函数功能主程序入口参数出口参数附录液晶显示程序字符字符„元‟字符„分河南科技学院届本科毕业论文设计论文题目智能化煤气表的设计学生姓名卢子权所在院系机电学院所学专业应用电子技术教育导师姓名洪新华邵锋完成时间年月日摘要目前使用的机械式煤气表存在较大的弊端，给管理部门和用户带来了很大的不方便，为了能从根本上解决此问题，设计种新型的智能煤气表收费系统就显得十分必要。针对这种情况，本文设计了智能卡煤气表系统，以实现煤气收费管理的电子化和信息化。本设计是基于单片机控制的煤气计费模块，控制简单，设计中采用非接触式智能卡模块实现预付费功能，具有严谨的保护和防作弊功能系统具备液晶显示功能，利用液晶显示模块显示余额用气量等数据为了保证系统的稳定性和可靠性，该设计中还加入了掉电保护模块，保护用户数据不丢失，使计费系统实现自动化和最优化。关键词煤气表,非接触式卡,预付费,单片机目录绪论国家宏观政策国际上煤气表的发展及收费方式国外煤气表的现状收费方式国内卡煤气表的发展设计目的设计中需要重点解决的问题整体设计方案系统组成整体方案论述单元电路主控电路主控芯片介绍主控电路流量测量模块显示电路介绍引脚说明指令说明的读写时序接口电路掉电存储模块总线的基本原理介绍硬件电路连接智能卡接口模块卡介绍卡的访问操作与命令读卡器模块硬件电路电源监控系统电磁阀控制电路煤气泄漏报警电路声光报警电路程序设计主程序流程图非接触式卡读写模块掉电存储模块液晶显示模块结论致谢参考文献附录总体电路图附录液晶显示程序流程图附录主程序附录非接触式卡程序附录掉电存储程序附录液晶显示程序绪论国家宏观政策随着社会的进步，人民生活水平的不断提高，城市管道煤气已逐渐进入千家万户。煤气作为种清洁和高效的能源已经有越来越多的用户在使用，据不完全统计，截止年，我国城市煤气用户已达多万。特别是西部大开发西气东输计划的启动，管道煤气将向更多的大，中，小城市扩展，用户更会大幅增长，管道煤气已经和水，电样成为城市的基本设施，给人们的日常生活带来极大的方便。最近中国市场监测中心发布年中国煤气表制造行业研究咨询报告，介绍了煤气表制造行业的运行概况，其中大多计费装臵是以电子卡式和集中式为主，分别分析了年全球和国内煤气表制造行业市场规模及供需发展态势,并详细分析了近几年国内煤气表制造行业市场的产销状况，并对未来三年煤气表制造行业的市场供需状况竞争格局进行了预测分析。报告同时指出研究和设计新型智能的煤气表对该市场行业的大力推动作用。为了改善煤气部门的经营状况，为了适应社会主义市场经济，同时方便人民群众的生活，国家政策十分明确的提出了要改变目前的查表收费方式。在中国住宅产品发展纲要中明确提出，实现方便查表，不干扰住户，使大量人工查表工作逐步过度到数据化传递，开发智能化智能卡式，磁卡式煤气计量装臵及接口箱柜。智能化计量装臵的开发要达到准确计量二级精度，抗干扰能力强，稳定性与耐久性可靠，使用安全，防盗等基本技术性能要求。作为三金工程之的金卡工程在我国经过多年的发展，已经取得了明显的成效，但于国外相比仍有很大的差距。卡智能终端是由卡多功能结算器系统，感应式卡收费机系统，卡门禁系统，智能卡煤气表，水表计费系统，金融商用卡，机等组成，产品广泛应用于交通，金融，商业，公用事业，社会保障等各个领域，是推进信息产业发展，推进金卡工程的基础产品。近年来，人们对智能卡电表，水表，煤气表等进行了很多的研究，使得这些技术越来越成熟，并进入了试用阶段，目前国内许多大中城市以开始逐渐采用。这些政策和指导方针对于智能家居系统的发展具有很大的推动作用，而智能煤气计量系统也将会给人们的生活带来更大的便利。智能卡煤气表是种根据用户卡购气量实现自动计量收费，自动控制用气的民用高技术产品，它具有传统人工抄表收费式煤气表无可比拟的优越性，实现了煤气收费管理系统的电子化，信息化和网络化，卡煤气表及其收费管理系统已经呈现出广阔的应用前景。国际上煤气表的发展及收费方式国外煤气表的现状自从世纪英国化学家威廉梅尔道克发现煤气以来,人们就开始使用人工煤气了，给人们的日常生活带来方便，但是正因为煤气如此的重要，对煤气使用的管理工作也就显得十分必要。煤气计量表也被列入国家强检目录的强制检定计量器具，因此煤气计量系统也是不断