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基于PICl6F628A芯片的无线远传水表设计方案

来源:中国一卡通网  作者:中国一卡通收录  发布时间:2011-12-27 09:33:40  字体:[ ]

关键字:智能水表  手抄机  管理  传感器  

摘   要:  无线智能远传水表系统以其安装便利、维护快捷、不受安装环境和布线限制等优点,成为了水表行业智能管理的主导系统。该系统一般由四部分组成,即自来水公司微机数据管理系统、现场数据下载器(手抄机)、数据集中器、无线远传智能水表。其中无线智能远传水表是整个系统的基础部分,是信息的产生单元。它一般是在原基表的基础上,加装新型传感器和控制电路板构成。


  2.2.4 阀门控制单元的设计

  驱动电磁阀开关的芯片选择的是L9110芯片。该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入,具有良好的抗干扰性;两个输出端能直接驱动电机的正反向运动,它具有较大的电流驱动能力,每通道能通过800mA的持续电流,峰值电流能力可达1.5A;同时它具有较低的输出饱和压降;内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流,驱动性能安全可靠。单片机RB5引脚设置为关阀控制;RB3引脚设置为开阀控制;RB2引脚设置阀门开到位判断;RBl引脚设置阀门关到位判断。

  2.2.5 电源电压检测元件的选择与设计

  电压检测芯片选择的是小功率的MCPlll芯片。当电源电压高于检测电压时,MCPlll输出保持高电平;若低于检测电压时输出将变为低电平,提醒电源电量的不足。设置单片机引脚RA5为电源电压检测输入引脚,低电平有效。该产品设定MCPlll的检测电压为3V;在检测到电池电压低提出报警后,仍能保证控制电路板正常工作三个月以上,为更换电池提供时间余量。

  无线智能远传水表连接示意图如图2所示。

 

  3 软件设计

  智能无线远传水表的软件采取模块化设计,程序主要有以下主子程序组成:主程序模块、定时中断处理程序模块、水量采样处理程序模块、接收无线数据处理程序模块、数据发射程序模块。

  3.1 主程序设计

  智能无线远传水表上电后,系统软件逐个检测各个功能模块的工作状态。主要包括传感器模块检测、定时器模块检测、阀门执行机构检测、特别是对CCll00的工作参数设置以及设置完成的结果检测,这些模块检测正常后系统检测灯熄灭,系统进入低功耗工作状态。进入低功耗工作的系统只有靠中断才能开启。开启系统由低功耗进入工作状态的方式有两种:一种是当有传感器信号进入时,传感器信号开启中断系统;另一种是定时器时间到后开启中断系统。开启后的系统执行完中断的操作后回到低功耗模式。

  3.2 定时中断处理程序设计

  定时启动时间是10s一次,启动以后主要功能是:开启接收机接收查看是否有无线电信号进来。如果没有,进入低功耗状态,如果有,则判断是不是协议规定的命令。如果是规定的命令执行相应的操作,否则关闭接收机,进入低功耗。定时24小时自动发射数据一次,定时一个月"洗阀"一次。

  3.3 水量采样处理程序设计

  当水表的传感器有信号来的时候,经软件滤波后判断是否为有效信号。若是无效信号则直接退出中断,若为有效信号时就进行计数和水量运算,运算后将数据存储在单片机内部的存储器内。分析是否达到发射水量,达到发射水量则发射数据,否则退出中断。

  3.4 接收无线数据处理程序设计

  设置CC1100为接收状态,若有接收信号,则等待接收数据,读CC1100寄存器中的接收数据。读完规定字节数的数据后,进行数据解码,判断数据的正确性。数据正确,依据规定的命令进行相应的操作;否则退出接收状态。

  4 结论

  通过对无线远传智能水表进行的供电参数、无线电性能、信号输出测试、控制功能测试、水表性能测试,其主要参数全部达标,实现了设计时要求的技术指标和性能。本系统方案采用无线数据传输方式,可方便实现户内仪表的数据出户、集中及统一管理,系统成本低、可靠性高、易于扩展、方便实现网络化管理,有效地解决了住宅水、电、气、热表的抄表和收费问题,具有很高的经济和社会效益。

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