基于NEC電子78K0/Lx3微控制器的智能水表方案
(3)購水管理功能:支持出廠預置、購水、停水、水量查詢、抄表等功能。
(4)報警斷水功能:當剩余水量達到報警水量時,閥門會自動關閉,提示用戶購水。如果剩余水量為0,閥門關閉,但是重新插卡后,可以在預置透支水量范圍內繼續用水。如果用戶透支的水量達到預置透支水量,則關閉閥門斷水。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/173707.htm
● NEC電子水表的特殊功能
數據存儲功能:本方案的數據存儲有兩種方式,一種是使用EEPROM來存儲數據,另外一種是在NEC電子的Flash存儲器上可以實現EEPROM模擬功能,在NEC電子的微控制器內置的Flash存儲器中存儲數據,達到和EEPROM同樣的存儲效果。通過NEC電子提供的庫文件能夠方便實現Flash存儲器的EEPROM模擬功能。
節電功能:將EEPROM和卡座的供電電源關閉,使其處于睡眠狀態。NEC電子78K0/Lx3的LCD內部分壓電阻阻值為60K左右,為了進一步降低功耗,我們采用330K的外部分壓電阻。通過這些辦法,該水表方案在待機模式下,整機功耗保持在1.8μA。
攻擊防止功能:能夠判斷是否被攻擊,如果處于受攻擊狀態則關閉閥門。軟件上有很多處理,可以有效防止對微控制器的干擾。
透支水費計量:如果因為外部攻擊或機械故障等原因閥門無法正常關閉,在用水時仍然計量透支水費。
自動除垢功能:每月自動開關閥門兩次,以防止長期不使用的電機故障。
電池能力監測:使用內部的LVI模塊監測電池電壓,電壓不足時及時報警,并關閉閥門,LCD上提示更換電池。
軟件結構
本系統軟件由主程序和中斷處理程序組成。主程序主要完成系統初始化的功能,然后定時查詢各標志位,如果各標志位都為0,進入STOP待機模式。中斷處理程序包括LVI低電壓檢測中斷、水量脈沖測量中斷、卡檢測中斷,以及磁攻擊處理程序、LCD和看門狗處理程序。主程序流程見圖2。
總結與展望
NEC電子的水表方案在自編程EEPROM模擬方面,經過測試,可以滿足水表用戶數據存儲的需求。在功耗方面,完全能夠滿足對低功耗的苛刻要求,為綠色環保做出貢獻。
在本方案中暫時沒使用RTC模塊,但是從未來趨勢看,階梯式水費和管理部門對水資源消費統計方面的需求會越來越多,RTC的使用是大勢所趨。在國外市場,RTC已經是必需模塊。
內置的曼徹斯特編碼器和遙控接收器,有助于設計開發人員在無線遠傳方面進行擴展,無線抄表技術可以有效減少抄表工作量,而且對最終用戶的影響降到最小。在本方案基礎上稍加擴展就可以完成無線水表的設計。
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