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目前在市民家中普及的容积式煤气表这一传统煤气表，只具有显示用气量这单一功能，煤气公司还需要指派工作人员前往市民家中进行抄表，通过与上次抄表取差的形式得知本阶段燃气使用情况。这一抄表方式的使用，是十分繁琐和烦杂的，收费功夫也十分长，不能合理规划好煤气公司职工的工作量，影响居民生活，存在很大的弊端。需要划分小区，然后规划抄表和收费职工；对于煤气公司带来了人力和物力资源的极大浪费，而且在行为管理上面也有很大不便，特别是如果有恶意拖欠的公众，但是这一行为的发生是很难控制的；这就产生了需要一种新型的煤气表收费系统的需求[4]。
1.2 IC卡煤气表的发展现状
智能IC卡煤气表的研究因为具有应用量小和对于气体的计量和计算难度较大等缺点，导致发展较为缓慢；即使目前市面有部分公司开发出一些产品并销入市面，但是这些产品都存在着一些限制它扩大规模的问题：
(1)销售价格过于高昂，煤气表的售价大多数是位于800元的价格；普通市民难以接受。
(2)目前在市面销售的所谓智能煤气表功能是实现大部分是煤气表的进气口添加一个截止阀，同时安装计数部分的预充费系统。根据这一技术路线生产的煤气表的技术特点难以满足国家标准，比如局部压力损失。智能煤气表的截止阀和计量装备应该是放置在煤气表的内部，是接受单片机控制的一体化装备[5]。
1.3 设计目的
传统的机械式煤气表存在许多问题和缺陷，并导致了天然气公司收费有许多不可避免的缺陷，这就需要一种新的煤气表的设计，设计的目标是克服旧的燃气表的缺陷和弊端，使气体测量更加准确，也需要人为误差数据的减少，同时解决各种燃气表昂贵的市场地位[6]。并且可以预测之后的煤气表未来发展方向，应该逐渐具有智能化、管理集中化等功能。成本这个问题还要在设计中充分考虑到，设计中要尽量使用性价比高的模块。本设计为了让煤气表智能控制这一功能的实现，采用单片机来进行控制[7]。
1.4 设计中需要重点解决的问题
现在智能煤气表应用IC技术和单片机为核心设备，用户需要先到煤气表公司采购煤气量，然后煤气公司将用户的用气量存入卡内，然后根据系统内部程序控制来完成计费[8]。仔细考虑以下设计要求：
(1)设计中使用模块的价格；
(2)设计中关于使用寿命和稳定性的解决；
(3)设计中关于电源和功耗的相关问题；
(4)对于细节的设计需要注意的问题是：流量精度的控制。目前国内大多数为煤气计量容积式流量计，为了提高测量精度，应采用非线性校正技术，使显示值与标准体积换算值非常接近，这是提高测量仪器使用价值的有效途径还有如果要IC卡实现支费的预先支付功能，通过MAX232芯片的串行通信口来应用单片机与非接触式智能卡的接口。同时，该系统还可以通过MAX232芯片来利用计算机的远程控制终端[9-11]。
2.方案设计
2.1煤气表的硬件组成
随着近十几年新型计量技术的发展，一个新式产物智能煤气表也出现在大众的眼前，一般由单片机、程序存储器、煤气传感器、电压测试电路、声音报警电路、流量监测等部分组成 。
随着现代微电子技术和单片机技术的日益成熟，以单片机来充当处理核心来处理用户的数据量的处理这一构想基本成为现实。目前生产厂家的设计思路为：流量采集模块采集煤气表流量，然后转化为电子信号，最后脉冲发生器将信号传递到单片机的处理系统进行处理。本系统是基于单片机的，为了达成设计的目标和要求，设计分为许多模块，每一个模块实现的功能相对独立。每个独立模块分别是整体核心主控控制（MCU）、流量采集脉冲模块、液晶屏显示模块、IC卡模块、掉电存储模块、电源存储模块、电磁阀、报警电路、漏气检测电路、键盘以及电源。每个模块都有自己的功能实现，共同完成整个功能。如图1所示的系统框架图。
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