基于单片机MSP430的智能水表设计

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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