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1、2012年第4期工业仪表与自动化装置·51·基于单片机MSP430的智能水表设计宋伟平,沈燕妮,宿忠娥(1.兰州理工大学电气工程与信息工程学院,兰州730050;2.兰州城市学院,兰州730050)摘要:以社区“一卡通”为理念,设计了一款基于单片机的非接触式Ic卡智能水表,实现了水流量的准确采集、处理及Ic卡预付费功能。装置主要包括流量采集、IC卡读写、LCD显示及报警、电磁阀控制、电压监测5个模块,具有可靠性高、低功耗、抗干扰能力强的特点。关键词:智能水表;MSP430F149;IC卡;低功耗中图分类号:TP368.1;TH81
2、4.2文献标志码:A文章编号:1000—0682(2012)04—0051—02DesignoftheintelligentwatermeterbasedonMSP43OSONGWeiping,SHENYanni,SUZhonge(1.CollegeofElectricalandInformationEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanehou730050,China;2.LanzhouCityUniversity,Lanzhou730070,China)Abstract:Co
3、mmunity“card”fortheidea,designofanICcardintelligentwatermeterbasedonmi—crocontroller,realizetheaccuratecollectionandprocessingofwaterflow,andthefunctionofICcardprepayment.Devicemainlyincludesflowcollection,ICcardreadingandwriting,LCDdisplayanda—larm,electromagneticval
4、vecontrol,safetyprotectionmodules,withhighreliability,low—power,anti—interferenceability.Keywords:intelligentwatermeter;MSP430F149;ICcard;low—powerIC读写模块+LCD显示模块0引言流量采集模块报警模块电压监测模块MSP430长期以来,我国居民所使用的水表普遍是普通—.1电磁阀控制模块机械旋翼湿式水表,此方式存在着收费周期长、收费J堡堡困难、效率低下等缺点。随着生活水平的不断提高,图1系
5、统框图住宅智能化越来越受到人们的关注,Ic卡智能水表实现了预付费功能,不但使物业管理更加人性化,也2硬件设计方便了节约水资源的科学管理,而且“一卡通”安全2.1MSP430F149单片机可靠,给人们的生活带来了便利。因此,研制一种低系统中单片机的主要功能有:对流量信号进行功耗、计量准确的智能水表显得极为重要。计数,并计算累计用水量、本月用水量和可用水量;1系统设计从Ic卡读入购水金额,并计算购水量;根据用水量对水表阀门进行开关控制;通过LCD显示器显示相该智能水表的设计原则是在低功耗的前提下,应信息;在低电压或可用水量低于阀值的情
6、况下进实现多功能,组成框图如图1所示。系统以价格低行报警。廉、低功耗、性能可靠的单片机MSP430F149作为核考虑到低功耗的系统需求,选用价格低廉、超低心控制芯片,完成IC卡读写、流量采集、电压监测、功耗的单片机MSP430F149。其具有灵活的时钟设电磁阀控制、LCD显示及报警功能。置功能,并且可以快速的从超低功耗状态唤醒;片内的12位A/D转换器,具有采样保持和自动扫描的特收稿日期:2012—03—14作者简介:沈燕妮(1983),女,硕士研究生,主要研究自动化仪点。MSP430FI49提供的片内的FLASH为6okB,同器
7、仪表,嵌入式开发与应用等。时片内还提供较多的RAM,以便进行运算处理。·52·工业仪表与自动化装置2012年第4期2.2流量采集TPS3825—33监控芯片进行电压监测,当电压低于测量水流量的传感器很多,目前应用较多的有磁2.93V时,关阀并提示用户更换电池。电式传感器、光电式传感器、超声波传感器以及霍尔为便于用户及时购买水卡,当用水量为5m传感器等。其中磁电式传感器结构简单,抗干扰能力时,水表可通过指示灯闪烁及发出蜂鸣声的方式,提强,在水表的流量检测中有很多应用,但由于其为自醒用户应及时购水。发电性,在低水量时输出信号很微弱,在
8、水量接近零2.6IC卡读写、时无法使用。光电式传感器分辨率高,但易受外界的IC卡读写模块主要完成Ic卡的真伪辨识,及影响,灰尘、振动等干扰很容易使其失效。超声波传购水时单片机和IC卡的信息交互。IC卡分为接触感器精度高,但价格较高。而霍尔式传感器不
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