基于MSP430单片机的新型智能IC卡天然气表设计

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1、万方数据2012年5月1日第35卷第9期现代电子技术ModernElectronicsTechniqueMay2012V01．35NO．9基于MSP430单片机的新型智能IC卡天然气表设计韩华刚1，李迎春2，易晓明1，上官丰收1，杨力能1(1．中国石油集团石油管工程技术研究院，陕西西安710065；2．西安航天泵业有限公司，陕西西安710065)摘要：为了提高天然气表的计量精度，实现精准计量的目的，采明靶式流量计作为信号采集模块，通过测量水流中产生连续压力信号的方法测量水流量，基于MSP430单片机开发了一

2、种低功耗新型智能IC卡天然气表。该设计具有始动流量小、计量精度高、功耗低。性价比高等优点，对于提高天然气表的计量精度，实现点滴计量具有重要意义。关键词：智能天然气表l靶式流量计；MSP430；点滴计量中圈分类号：TN911．7-34}TP216文献标识码：A文章编号：1004—373X(2012)09—0137—04DesignofanovelintelligentnatgasmeterbasedonMSP430HANHua—gan91。L1Ying-chun2，YIXiao-min91，SHANG-GUA

3、NFeng-shoul，YANGLi—nen91(1．CNPCTubularGoodsResearchInaititute．Xi’an710065．China2．Xi’anAerospacePumpCO．，Ltd，Xi’an710065。China)Abstract：Inordertoimprovethemetrologicalaccuracyandrealizetheaccuratemetrology，thetargetflowmeteristakenasasignalsamplemodule．Thefl

4、owismeasuedbycontinuouslymeasuringthepressuresignalwhichwasproducedbyswir—lingnatgas．ThenewlowpowertypeofintelligentnatgasmeterbasedonMSP430singlechipmicrocomputerwasdeveloped．Thedesignhastheadvantagesoflowstartingflow，highmetrologicalaccuracy，lowpowercons

5、umption，highcostperfor-manceandSOon．Thedesignisofgreatimportanceforimprovingthemetrologicalaccuracyofnatgasmeter．Keywords：intelligentnatgasmeter；targetflowmeter；MSP430；dripmetrology0引言1低功耗智能天然气表的工作原理及功能随着单片机技术的日趋成熟，在新型天然气表的开发设计中采用单片机技术，开发智能型天然气表已经成为一种趋势。传统

6、智能天然气表的设计思想为：将机械信号转化为电子信号，通过数据采集接口传递给单片机，由单片机来控制特制阀门的开闭。其中的关键技术是通过脉冲传感将机械计量数据转化为电子数字数据，如霍尔传感器、光电传感器、干簧管传感器、韦根传感器、涡轮传感器等[1]。脉冲传感器在信号变换和累计过程中易受外部机械振动、电磁干扰、电源等因素影响，使系统计量精度受到限制，难以精确计量，测量结果误差较大。本文提出了一种采用靶式流量计通过测量靶的压力来测量流量，基于MSP430单片机的低功耗智能IC卡天然气表的设计方法。采用MSP430F

7、413单片机作为中央处理器对靶式流量计采集的信号进行处理，实现用气量计量、总用气量累计、月用气量统计、天然气费计算与管理(报警金额、基础用气量、计划用气量)，以及阀门控制等功能。收稿日期：2011_11．15新型智能天然气表采用低功耗、高性能单片机处理器，配以家用天然气表，采用靶式流量计测量流量的方式自动计量用户用气量，实现“先付费、后用气”的预付费控制功能。它可预置关闭阀门时门限气量，当剩余气量等于规定的关闭阀门报警气量时，将自动切断用户天然气，给用户提示，并允许插卡恢复供天然气。当剩余气量为零时，自动关

8、闭阀门。若允许用户透支。则插卡恢复用气直至使用完透支气量后才关阀。用户每次将购气卡插入表后，天然气表LCD显示剩余气量、累计用气量、天然气表状态等相关信息，并将这些信息返写到购水卡中，以供售水管理系统入库、查询。同时还对电源、表壳安全等信息进行实时监视，并进行相应的安全处理。2低功耗智能天然气表控制系统硬件的组成新型天然气表的控制系统组成如图1所示，主要分为以下几个部分：主控CPU、靶式流量计、信号放大电路、阀门