论文部分内容阅读
随着我国现代城市建设的不断发展和人们生活水平的日益提高,人们对生活设施的智能化要求也逐渐提高,其中对传统供水服务的要求是很重要的一点。传统的人工上门查水表的收费办法,因其种种弊端,已越来越无法适应当前的家居智能化形势的需要,因此,实行自动抄表是必然趋势。受相关企业委托开发智能抄表产品,本文主要研究的是一种摄像直读远传抄表系统的设计和实现。本文从查阅相关资料、了解目前行业自动读表(AMR)的方式方法着手,分析现今抄表方式,并结合项目实际需求,重点对比了两种抄表方案和查抄方式,加以分析选型,最后提出了一种采用RS485总线远传水表字轮图像的摄像直读式远传抄表系统并加以实现。本文研究内容包括方案选型、硬件电路的设计、驱动程序和应用程序的编写以及系统的实现。本设计主要完成了以下内容：(1)系统硬件电路的设计,包括表头子系统单元和手持器子系统单元。表头子系统包括：LM1117供电单元、OV7670图像采集单元、STM32F103RET6最小系统、MAX1483数据收发单元；手持器子系统单元包括：由CN3052、AMS1117和TPS76333组成的电源以及充放电单元、STM32F103ZET6最小系统、外扩SRAM存储单元、MAX1483数据收发单元、CH376S及SD卡存储单元、TFT液晶显示单元和薄膜按键输入单元。另外,两块系统电路板上共有JTAG仿真接口电路单元。(2)系统软件部分设计,分驱动层软件和应用层软件。驱动层主要是对各硬件进行驱动代码的编写,包括表头单元的STM32主控制器、OV7670芯片、MAX1483芯片、补光灯以及手持器单元的TFT屏幕、薄膜键盘、管理文件系统的CH376S、外扩的SRAM芯片等。应用层软件包括两部分：一是为实现点对点数据传输,而在表头单元采用的modbus现场总线应用层协议,二是手持器单元在数据的发送、接收和存储上进行的流程控制。(3)硬件上从设计原理图到绘制各元件封装再到PCB出图,其后是各元器件的选型采购和PCB板的焊接,最后完成了对电路的硬件调试。软件上从系统分功能代码驱动开始,最初是STM32的初始化,然后从驱动LED补光灯、RS232到RS485,再之后是OV7670,和Modbus协议,手持器单元的按键、显示、存储等,最后是代码的整合和调试。实验室软硬件联合调试后系统实现了对多个表头单元进行分别远传摄像直读抄表的预期功能。