基于单片机的开水房计费系统论文.doc

基于单片机的开水房计费系统毕业论文 目 录 摘 要 I Abstract II 引 言 1 1概述 2 1.1设计背景及意义 2 1.2研究现状 3 1.3研究内容 3 2硬件系统设计 4 2.1硬件总体设计 4 2.2单片机最小系统 5 2.3时钟模块 6 2.4流量测量模块 8 2.5 液晶显示模块 8 2.6键盘模块 10 2.7温度测量模块 11 2.8数据存储模块 12 2.9电磁阀控制模块 13 2.10电源模块 14 3软件系统设计 15 3.1 Keil编程环境 16 3.2液晶显示模块 19 3.3温度采集模块 21 3.4流量采集模块 23 3.5 时钟模块 24 4开发语言与环境 25 4.1 Protues仿真软件介绍 25 4.2 Protues软件使用 25 4.3 Protues与Keil的链接 26 4.4仿真实现 26 4.5出现的问题及解决办法 26 结 论 28 致 谢 29 参考文献 30 引 言 水是人类宝贵的资源，缺水问题严重地影响着人类的生存、制约着经济社会的发展，节约用水是人类永远不变的主题，因此用水问题更受到世界各国的高度重视和广泛关注，各种节水措施也是层出不穷，其效果也相当显著，但还有些需要我们完善，达到更好更有效的节约资源。针对我国人口众多和公共场所用水浪费量大的具体情况，本文介绍的流量计费式节水控制系统可以很好的解决浪费水的现象。该系统基于单片机控制的开水房计费系统，可使用于人口集中的大中小型公共开水房及宿舍水房，通过对单片机的动态计费，从而提高用户的节约用水意识，按需取水，大大地改善了公共用水浪费严重的现象。 本次设计采用单片机作为主控芯片，由温度传感器DS18B20实时采集管内液体温度信息。当温度超过设定阈值时，单片机启动流量计算，得出价钱。通过液位测量计算水流量而达到合理计费。随着生活水平的提高和人类生产的发展，世界用水量正在以每年5％的速度递增，用水总量每15年就翻一番，如果各国政府不采取有力措施，在2025年前，地球上将有三分之一以上的人口得不到清洁的饮用水，一半以上的人口面临淡水资源危机。当今全球性的社会和经济发展的主要制约因素是水资源短缺问题，合理地利用水资源，是人类可持续发展的当务之急，而水资源合理利用的关键是节约用水。 我国是一个水资源短缺的国家，水资源短缺制约着我国国民经济和社会可持续发展。建设节水型社会变得尤为重要，它是解决我国水资源短缺问题最有效、最根本的措施。建设节水型社会，有益于加强水资源的统一管理，提升水资源利用效率和效益，进一步加强可持续发展的能力；有利于保护水环境与水生态，为供水安全提供保障。提高人们的生活质量。 本课题的研究的意义是设计一个更好的、更合理的开水房计费器系统。 目前我国国内已经有了几款针对公共用水浪费现象而设计的节水系统，这些节水系统的节水效果还是比较不错的，但是，现有的节水系统采用的计费方式仍然采用的是按时间计费的方式，即根据使用的时间长短来收取消费费用，时间用的越长，收取的费用越多。从设计上来讲，采用计时收费的方式比较容易实现，成本也比较低，从表面上看，这是个很不错的方法。但是，就实际使用后我们发现此种计费方式存在着如下问题： (1)在相同的浴室，相同的15分钟的淋浴，同样的费用，而由于电磁阀的不同一个人的实际用水量却比另一个人的多得多。 (2)在同一个开水房打同样的一壶开水，而其中一个人只要15秒钟，另一个人却需要20秒钟，后者付出的费用比前者多。 (3)当电磁阀被损坏时，还会造成无用水误收费的种种情况。 为改善以上计费不合理的方式，本课题设计了一种以测量水位方式而实现按流量计费的系统。由于高等院校集科研、教学和生活于一体，是水资源消耗的大户。目前全国有1500多所这样的高等学校，在校教职员工和学生约1710万人，他们既是城市生活的重要组成部分，又是人口密集的地方。因此，节水控制系统的设计是必不可少的，解决此用水问题不仅，还增强了，促进了社会的发展。学校的浴室也是校内水浪费严重的场所，有大的节水潜力。在浴室里，有的同学为了增加温度，空热水，有的用浴室的开水洗衣服，有的用水后不关龙头，水资源的浪费现象非常严重，为改善这种状况，许多学校采取了应对措施。如减小龙头出水口径、减压供水、脚踏板控制淋浴，即一旦人离开了淋喷头，便自动关闭等措施。但由于很大一部分学生的节水意识仍然不强，浪费水的现象并没有从根本上得到合理的解决。由计时计费方式引发的问题的合理解决方法就是设计流量计费式节水系统，这不仅可以达到良好的节水效果，还能改善收费不公平不合理的现象，能很好的响应我国的节水节能、构