摘  要：介绍基于嵌入式S344B0X设计家用三表智能抄表系统的思路，对系统构成图和硬件模块作了简捷的描述。
关键词：嵌入式系统；系统构成；硬件模块

1. 引言
    传统的家用三表（水表、电表、气表）都是机械式的，而且大多数家用三表都装在用户的家里。当抄表员抄表时，必须挨家挨户用肉眼读取家用三表的读数，并登记在随身携带的本子上，计算用户的用量通知用户缴费，回到公司后还要把数据输入到公司的数据库里，用于公司的经营核算。这一过程工作量非常大，诸多数据需要重复操作，再加上手工计算的失误，出错情况在所难免。为此，迫切需要开发一种操作方便、事半功倍的抄表系统。
    基于嵌入式S344B0X设计的家用三表智能抄表系统，可实现自动抄表，完全摆脱了人工抄表的模式，克服了抄表过程中存在的数据不准、抄表难以控制等缺点，大大提高了抄表的速度，保证了收费管理的合理性、科学性、严谨性。为抄表的工作人员减轻了工作强度，使家用三表的计量管理上了一个台阶，使传统的家用三表抄表模式向前迈了一大步，对推进家庭现代化发展具有深远的意义。

2. 系统简介
    本文设计的基于嵌入式系统的家用三表智能抄表系统，主要包括两大部分：水、电、气公司的数据库部分和抄表人员的抄表手机部分。
    系统的工作原理如下：用户的机械式家用三表改装成电子表后，连接至装在楼道的汇集器上。汇集器通过控制计算机定时采集用户的家用三表数据并存储在存储器中。如果需要采集数据时，抄表员使用抄表手机与汇集器进行红外通讯，通过抄表手机的参数设置，一次可读取多个用户的用量数据，然后抄表手机与水、电、气公司的计算机进行相连，把抄表数据“导入”到公司的数据库中，为水、电、气的管理提供数据依据。由此可见，抄表系统实现了水、电、气到计算机的数据自动采集、传输、处理和打印等工作，免去了大量的抄录和输入数据的手工劳动，极大地提高了劳动效率。
    另外，抄表手机也可以配置微型打印机，当场打印缴费通知单，现场办理用户的缴费业务，从方便用户的观点出发，这不适为一种切实可行的方法。
    在红外通讯方面，可采用传统的通讯方法，如采用RS—232和RS—422接口，进行红外通讯，用来传递各种数据。

    系统的总体结构如图一所示
 

图一 智能抄表系统框图

2.1抄表手机硬件模块
    抄表手机是家用三表智能抄表系统的一个重要部分，是一个典型的嵌入式系统，S3C44B0X是Samsung公司推出的基于ARM7TDMI的精简指令系统的32位高速处理器，它的工作电压为3.3V，内核ARM7TDMI的工作电压仅为2.5V，因此可见，大大降低了芯片的功耗。
    三星公司为用户提供了开发板和开发板的硬件电路图，为用户定制系统的开发提供了方便，用户开发基于此芯片的硬件时，只需要对开发板的电路进行裁减和修改即可，在实际开发应用过程中，这就极大地缩短了用户的开发周期。
    抄表手机的硬件模块设计包括：
    （1） 键盘输入，可以手动查询与更新数据库中的数据；可以通过设置参数，确定读取用户的“户”数及其它参数。
    （2） 大屏幕LCD点阵显示，良好的人机对话界面；由于使用电池供电，从功耗方面来讲，使用LCD器件作为显示部件，有利于延长电池的使用时间。
    （3） 大容量Flash，用于存放系统配置文件、程序及用户的用气数据，采用该部件，有利于大容量数据的保存。
    （4） 2个RS232接口，1个USB接口。
抄表手机的硬件模块图如图二所示

 
图二  抄表手机的硬件模块

 2.2 抄表手机原理图设计
     抄表手机的原理图设计包括：
    （1） 处理器子系统：以三星的S3C44B0X为核心，设计其附属电路，例如电源部分、复位部分、时钟部分、偏置电路部分以及用于连接扩展存储器的数据总线、地址总线、控制总线构成的总线部分。
    （2） 扩展存储器子系统：RAM部分采用HYUNDAI公司的SDRAM-HY57V161610D，其数据宽度为16位，具有2M存储容量。Flash包括两部分，一部分用于程序存储，采用线性地址的只读存储器（如29F010），用于存放操作系统、应用软件等；另一部分作为文件存储，存放抄表的数据文件（可采用三星公司的KM29U128T）。
    （3） 液晶显示器部分：S3C44B0X集成了LCD控制模块，可选用它所支持的LCD（如EPSON公司的TCM-A0902，单色，320X320像素）。
    （4） USB接口部分：用于向公司的数据库传输大量的抄表数据，由于S3C44B0X不带USB接口，为了传输方便可扩展一个USB接口（可选用Nationl公司的USBN9603）。
    抄表手机还包括其它部分如键盘输入、串行通讯、电池检测等电路设计，读者可参考常用的典型设计即可。

 图三  抄表手机原理图

3 结束语
    本文介绍了基于嵌入式32位机S3C44B0X系统设计家用三表智能抄表系统的思路，对系统构成图和硬件模块作了简捷的描述。随着嵌入式系统的不断发展和它在现实中的越来越广泛的应用，相信本文的设计，对读者应用嵌入式系统会有一定的帮助。

参考文献

[1] 张大波  嵌入式系统原理、设计与应用  机械工业出版社 2005
[2] 陈章龙  嵌入式系统—Intel StrongARM结构与开发 北京航空航天大学出版社 2002
[3] 许海燕  嵌入式系统技术与应用  机械工业出版社 2002