3.3  热量表端的电路设计 8

3.4  抄表仪端的电路设计 9

3.5 红外发送与接收电路性能试验 11

4 通信协议研究与设计 14

4.1  常用的RS232串口通信协议 14

4.2  十进制通信协议原理 15

4.3  数据发送的实现 15

4.4  数据接收的实现 19

4.5  热量表数据读取的全过程 21

5  主机电路系统设计 23

5.1  单片机的选择 23

5.2  单片机系统外围电路设计 26

5.3  按键功能设计 27

5.4  显示功能设计 28

5.5  数据接口电路设计 30

5.6  系统功能软件的设计 32

总结 34

致谢 36

参考文献： 37

1 绪论

1.1  课题研究的背景及意义

为了实现经济的可持续性发展，我国正在工业生产、经济活动以及社会生活等各个领域，大力推行节能减排的方针、政策。在我国北方的冬季集中供暖方面，改革现有的缴费方式，实行分户计量已是势在必行，而用户用量数据的及时、正确的统计则是必须解决好的一个关键问题。

我国目前在用户消耗的水、电、气的用量统计方面，主要采用了人工抄表方式。人工抄表存在诸多局限性，随着科技进步，城镇化快速发展，智能小区建设及传统住宅区的升级改造，其不适应性的已经凸显出来。因此，为了落实国家节能减排方针，顺利推广、实现热能用量的分户计量，提高热能计量的管理水平，急需研究、发展新型抄表技术和设备，实现快速、自动抄取热量表数据。

根据国家关于热量表的规范文件-《热量表》CJ128-2007的规定，热量表必须配备红外抄表功能。红外无线数据传输技术是在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持，例如通过电脉冲和红外脉冲的相互转换实现无线数据接收和发送，可以取代传统的线缆连接方式实现短距离、直线数据传输，且具有抗电磁干扰、保密性好、传送效率高等特点。

本课题研究基于红外技术的近程无线数据传输系统，以实现非接触式的数据读取与传输功能。一方面这是为了满足冬季供暖用户用量分户计量的需要，实现热量表数据的自动读取，以提高抄表技术水平以及热能计量的管理水平；另一方面也可以满足其他的需要非接触式数据传输的应用场合。例如，许多军工产品需要在高速旋转情况下检测其性能，检测数据的实时采集与传输是个十分困难的问题，用有线或接触方式传输信号难以实现，而采用红外无线数据传输系统则有可能很方便的解决此难题。因此，本课题的研究具有比较明确的应用方向，有着广泛的、实用的意义。

1.2  红外无线传输技术概况文献综述

红外无线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，所以主要应用于近距离的无线数据传输，基于红外技术的、近程无线数据读取与传输系统，能够实现非接触式的实时数据读取与传输功能，并且系统具有数据存储功能，并可通过数据接口传送到PC机进行处理。这样一种红外无线数据读取与传输系统，能够实现非接触式的实时数据传输，解决了以往功能表的抄收采取人工的方式，不仅无法保证数据的准确性和实时性、而且浪费人力物力时间的问题，在军事和民用方面应用广泛。