基于单片机的水表远程无线WIFI抄表设计7900字论文.docx

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基于单片机的水表远程无线WIFI抄表设计目录

摘要 2

1绪论 2

1.1研究意义 2

1.2国内外研究现状 2

1.2.1国内研究现状 2

1.2.2国外研究现状 2

1.3本课题的主要内容 3

2系统方案设计 4

2.1总体方案概述 4

2.2相关元器件型号选择 4

2.2.1处理器的选择 4

2.2.2显示器的选择 4

2.2.3数据传输模块的选择 5

2.2.4按键的选择 5

2.2.5水流量传感器的选择 5

3系统硬件模块设计 6

3.1STM32单片机 6

3.2LCD1602显示器 7

3.3水流检测模块 8

3.4无线通信模块 9

3.5按键模块 10

3.6报警模块 10

4软件设计 11

4.1Keil5简介 11

4.2主程序设计 11

4.3子程序设计 12

4.3.1LCD显示子程序 12

4.3.2Esp8266WiFi模块子程序 13

5实物测试 15

5.1测试步骤 15

5.2功能测试 16

5.2.1WiFi通信设置 16

5.2.2水流测试 17

5.2.3报警测试 18

6系统仿真设计 19

结论 21

参考文献 22

附录 23

附录1电路图 23

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摘要：随着时代的发展，我国以及进入了物联网时代，在当前，家家户户都在使用物联网的产品，很多公司对一些传统的行业进行了二次研究，为了方便用水公司更好的管理水表，智能抄表系统也就因运而生了，本次的设计就是在此基础上进行研究的，设计出一款基于WiFi的抄表系统，能够让用户和管理员在远程对水表进行实时监控，控制器选择了STM32F103C8T6单片机，显示器选择了LCD1602,水流检测使用了YF-S201来进行检测当前的用水量，为了保证水费的合理性，还设置了阶梯水费，并且当水费超标的时候，系统会自动进行报警并停水，还能够通过WiFi模块将数据发送到手机app端，帮助管理员更好的监控系统运行状况。

关键词：水表；单片机；WiFi;水流检测；阶梯收费

1绪论

1.1研究意义

物联网时代，万物互联，水表是较早进行物联网应用的产品，是物联网时代的宠儿。水表的最大使命就是计量，最关键的一点就是数据传输准确，这直接关系到千家万户的切身利益，随着科技的进步和社会的发展，云计量已经成为一种潮流和趋势，将给人民带来更多智慧生活的新体验，采用更先进的通讯方式已经越来越被人们所重视。

然而，仍有大量的智能建筑和智能地面使用传统的水表技术和水表读数，这使得新的水表技术和水表读数成为研发的热点。本次研究课题正是为了更高效、准确的传输数据，所以决定采用无线通讯的方式进行数据传输。

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

与国外远程集中抄表、智能水表的发展相比，中国在这方面的技术起步较晚，但发展非常迅速。近年来，围绕着改善收费管理和提高抄表技术的自动化和智能化水平，人们提出了很多技术方案。

技术方案一是一种传统的抄表方式，这种方式通过电力载波来进行通信，采用集中器与采集器之间，以前大多数人们抄表时会采用这种方式，但经实践证实该抄表方式的抄收数据效果不理想，可靠性差，已被很多电力局等单位否定；技术方案二通过RS485总线连接，通过485总线来进行通信，此种方式通信可靠性高，已有许多抄表系统采用这种抄表方式，但是必需布线是它的缺点，许多小区布线难度很大或根本不允许布线，RS485总线方式抄表就难以应用；技术方案三通过利用现有的有线电视网，以有线电视网络为通信信道，利用CABLEMODEM作为接入终端的抄表方式。该方式不用布线，成本较低，但是有线网络传输数据量较大是它的缺点，在电视收看高峰期对抄表有较大的影响，所以通信可靠性也没有想象中的那么高。

1.2.2国外研究现状

集中在海外抄表系统的技术发展较快，对集中抄表技术的研究也快，且深，标准的制定从抄表专用芯片生产的成熟，多种抄表技术集中相对广泛，得到了成功的应用，在发达国家，几乎实现了远程集中抄表。

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大型外国公司和机构，如英特尔、汤普森、安塔姆，正在开发支持电波技术的设备和部件。电波技术的主要组成部分是在国外生产的电波芯片，它确保电表和控制之间的中央远程组装。除了传