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1、現(xiàn)在的傳統(tǒng)水表給國內(nèi)水資源浪費(fèi)嚴(yán)重,給自來水公司的抄表、收費(fèi)帶來一些不便。隨著城市發(fā)展供水的規(guī)模日益擴(kuò)大,迫切需要用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)手段改變自來水供水管理的落后現(xiàn)狀。IC卡水表,實(shí)現(xiàn)了用水收費(fèi)的電子化,從根本上杜絕欠繳、遲繳、漏繳水費(fèi)的現(xiàn)象,使自來水公司的日常工作和管理流程化、自動(dòng)化、科學(xué)化,提高自來水公司的服務(wù)質(zhì)量和競爭力。根據(jù)所購水量,自動(dòng)執(zhí)行供、停水功能具有自動(dòng)報(bào)警功能用水量顯示功能具有自動(dòng)保護(hù)功能:當(dāng)水表被擅自拆卸時(shí),表內(nèi)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)將關(guān)閉閥門,停止供水,并記錄拆卸時(shí)間,以備查驗(yàn)斷電保護(hù)功能:一旦外界交流電源停止供電或電池失效,表內(nèi)的水量、水費(fèi)等重要參數(shù)可保存10年以上。加密功能:能對I
2、C卡及卡表內(nèi)的信息進(jìn)行加密,一卡一表,防止非法使用電磁閥IC卡智能水表的硬件選擇 閥門是水表的被控對象,控制著進(jìn)水的開、關(guān)狀態(tài)。常規(guī)的電磁閥是靠電的通、斷來控制閥門的開、關(guān)的,如果要讓閥門一直開著,就必須一直通電,造成的電耗較大。因此,我們采用雙穩(wěn)態(tài)電磁閥(閥門的開、關(guān)控制有電脈沖來實(shí)現(xiàn)),這樣對閥門的開、關(guān)只需要瞬時(shí)的供電,從而減少耗電量。 采用雙穩(wěn)態(tài)自吸電磁閥MP15A-5V,它具有電源電壓低,啟動(dòng)水壓低、防堵性能好、關(guān)閉可靠的特點(diǎn),水表工作壓力在15-100M怕內(nèi)開、關(guān)閥門自如。流量傳感器IC卡智能水表的硬件選擇 流量傳感器是水表的核心,我們采用渦輪式的流量檢測方式,渦輪流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡
3、單,測量精度高,反應(yīng)迅速等特點(diǎn)。 渦輪流量計(jì)上裝有磁電轉(zhuǎn)換裝置,可將渦輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電脈沖。不僅可以在顯示屏上顯示讀數(shù),同時(shí)具有一般表盤顯示功能,當(dāng)顯示屏上讀書出現(xiàn)故障時(shí),以表盤機(jī)械讀數(shù)為準(zhǔn)。 可采用LWGY型渦輪流量傳感器,該渦輪流量計(jì)可以顯示流量總量,瞬時(shí)流量和流量滿度百分比。電池采用長效鋰電池, 單功能積算表電池使用壽命可達(dá)5年以上,多功能顯示表電池使用壽命也可達(dá)到12個(gè)月以上。 微處理器IC卡智能水表的硬件選擇 微處理器采用美國AD公司的ADuC812單片機(jī)。ADuC812是一個(gè)完全集成的12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在一個(gè)芯片內(nèi)結(jié)合了高性能的自校準(zhǔn)多通道12 位ADC,雙12 位DAC 和可編
4、程8 位微控制器( 與8051 兼容的指令集)。片內(nèi)的8 K 字節(jié)閃速/ 電擦除存儲器、640 字節(jié)片內(nèi)閃速/ 電擦除數(shù)據(jù)存儲器和256 字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)靜態(tài)存儲器,均由可編程8051 兼容內(nèi)核控制。另外微控制器具有包括看門狗定時(shí)器、電源監(jiān)視器和ADC DMA 功能,為多處理器接口和I/O 擴(kuò)展提供了32 條可編程的I/O 線、I2C兼容的SPI 和標(biāo)準(zhǔn)UART 串行口I/O 等。微控制器內(nèi)核和模擬轉(zhuǎn)換器二者均有正常、空閑和掉點(diǎn)三種工作模式,有適于低功率應(yīng)用的靈活電源管理方案。在工業(yè)溫度范圍內(nèi),有3V 和5V 兩種規(guī)格電壓工作器件可供選擇。它有52 引腳方形扁平塑料封裝及56 引腳芯片級封裝兩種
5、型號。存儲器芯片IC卡智能水表的硬件選擇 采用DALLAS公司生產(chǎn)的DS1243Y作為存儲器芯片。DS1243Y是DALLAS公司生產(chǎn)的帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘的存儲芯片,該芯片將8k Bytes NV ram、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、鋰電池和32768Hz晶振集成在一起,在很大程度上降低了系統(tǒng)成本及對線路板空間的要求。其內(nèi)置的控制電路可為NVRAM提供獨(dú)特的保護(hù)。一旦電源電壓降低到某一數(shù)值,DS1243Y芯片將處于寫保護(hù)狀態(tài)而禁止讀寫該芯片A0A12:地址輸入端; CE : 芯片使能端; GND :地;DQ0DQ7:數(shù)據(jù)輸入/輸出端;Vcc :電源(5V); WE :寫使能端; OE :讀使能端; RST :復(fù)位端;
6、 NC :空腳。 IC卡座IC卡智能水表的硬件選擇 采用美國ATMEL公司生產(chǎn)的AT24CXX系列的存儲式IC卡。它采用2.5-5V 的低電壓供電,具有雙線串行接口,能實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳送,支持ISO/IEC78163同步協(xié)議,寫/擦除次數(shù)大于一百萬次,數(shù)據(jù)保存期大于100年。A0-A2:Address Inputs地址輸入端SDA:Serial Data 串行數(shù)據(jù)傳輸端SCL:Serial Clock Input 串行時(shí)鐘輸入端WP:Write Protect 書寫保護(hù)端 可另外增加兩個(gè)引腳作為IC卡微動(dòng)開關(guān)的接觸點(diǎn),在無IC卡插入時(shí),處于斷開狀態(tài),有IC卡插入時(shí)處于閉合狀態(tài)。 顯示器、報(bào)警裝置
7、、電源IC卡智能水表的硬件選擇 顯示器為LCD液晶顯示器,可顯示累計(jì)用水量,剩余水量和本次購買量。 當(dāng)剩余水量低于5立方米時(shí),液晶顯示“告警”且每逢整數(shù)數(shù)值喇叭蜂鳴一聲,提醒用戶及時(shí)購水。 電源需為電磁閥,微處理器,液晶顯示器以及聲光報(bào)警等輔助功能提供驅(qū)動(dòng)。若經(jīng)常更換電池會給水表的正常運(yùn)行帶來不便,所以必須選擇高性能的電池,同時(shí)需選擇低能耗的硬件,以保證電池能長期供電至少10年以上。p3.4、p3.5控制電磁閥的供水、停水。當(dāng)p3.5為低電平時(shí),繼電器J1得點(diǎn)動(dòng)作,電磁閥打開,當(dāng)p3.4為低電平時(shí),雙穩(wěn)態(tài)電磁閥失電關(guān)閉。IC卡信號由p3.0送入ADuC812。報(bào)警喇叭由ADuC812的p3.1 控制。智能水表是今后水表發(fā)展的必然趨勢,本IC卡智能水表采用低耗能的硬件,能最大延長了水表電池的使用壽命。且功能更加人性化,操作簡單,方便用戶使用。