CN206162775U - 一种基于单片机的智能水表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于单片机的智能水表，包括单片机以及所述单片机连接的读写模块、液晶模块、报警模块、门阀驱动模块、通过数据处理模块连接的流量传感器、通信模块。本实用新型可以完成整个水表信号的读、写处理，监控水表工作的功能，能方便地读取IC卡的数据，并控制电磁阀和液晶显示器的工作，同时还可以将水表的数据存入存储器进行永久保存并可通过串口送至表外的数据终端，大大地提高了水表的智能化的功能。
Description
技术领域
本实用新型属于水表技术领域，具体涉及一种基于单片机的智能水表。
背景技术
随着社会的发展，水表日益向智能化发展，现有的智能化水表，可以实现很多功能，如远传数据，阀门的远程控制等，但目前的智能化水表成本高，不能满足人们的需要，因此，需要提供一种更加经济成本低的智能化水表。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述的技术问题而提供一种基于单片机的智能水表。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于单片机的智能水表，包括单片机以及所述单片机连接的读写模块、液晶模块、报警模块、门阀驱动电路模块、通过数据处理模块连接的流量传感器、通信模块；所述单片机采用AT89C51控制芯片，所述单片机连接EEPROM芯片AT24C01，所述数据处理模块包括NPN管Q3以及六反相器U6A，NPN管Q3的基极通过电阻R13接流量传感器，NPN管Q3的发射极接地、集电极通过电阻R12接Vcc电源端，并与六反相器U6A的1脚相接，六反相器U6A的2脚接与单片机P3.2引脚相接。
所述液晶模块采用带KS0108B控制器的GXM12864全点阵图形式液晶，AT89C51控制芯片的P0口直接与该液晶模块的数据总线DB0～DB7相连；P2口的0、1、3、5、6引脚分别和液晶模块的CSB、CSA、E、R/W、D/I相连。
所述通信模块采用MAX2338芯片形成的485接口电路。
本实用新型通过包括单片机以及所述单片机连接的读写模块、液晶模块、报警模块、门阀驱动电路模块、通过数据处理模块连接的流量传感器、通信模块，可以完成整个水表信号的读、写处理，监控水表工作的功能，能方便地读取IC卡的数据，并控制电磁阀和液晶显示器的工作，同时还可以将水表的数据存入存储器进行永久保存并可通过串口送至表外的数据终端，大大地提高了水表的智能化的功能。
附图说明
图1是本实用新型的基于单片机的智能水表的原理图；
图2是本实用新型的单片机示意图；
图3是本实用新型的与流量传感器连接的数据处理模块的电路图；
图4是本实用新型的读写模块的电路图；
图5是本实用新型的报警电路的电路图。
具体实施方式
下面，结合实例对本实用新型的实质性特点和优势作进一步的说明，但本实用新型并不局限于所列的实施例。
如图1所示，一种基于单片机的智能水表，包括单片机以及所述单片机连接的读写模块、液晶模块、报警模块、门阀驱动模块、通过数据处理模块连接的流量传感器、通信模块。
所述单片机采用AT89C51为核心控制芯片，如图2所示，完成整个水表信号的读、写处理，监控水表工作的功能，能方便地读取IC卡的数据，并控制电磁阀和液晶显示器的工作，同时还可以将水表的数据存入存储器进行永久保存并可通过串口送至表外的数据终端，大大地提高了水表的智能化的功能
所述单片机AT89C51，由晶体振荡电路以及轻触按键构成复位电路构成，主要是实现对外围电路的控制功能，使各模块电路正常有序的工作。
晶体震荡电路结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，作用是为系统提供基本的时钟信号。
所述单片机复位电路的作用是使单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，本实用新型中用的是按键电平复位，即当电路已在运行当中时，按下复位键后松开，即能使RST为一段时间的高电平，从而实现复位的操作。
所述流量传感器采用韦根传感器实现。如图3所示，由于韦根系列韦根传感器使用双磁极交替触发工作方式，当水表叶轮转动一周，触发磁场极性变化一周，韦根传感器输出一对正负双向脉冲电信号。数据处理模块包括NPN管Q3以及六反相器U6A(7404芯片)，NPN管Q3的基极通过电阻R13接流量传感器，NPN管Q3的发射极接地、集电极通过电阻R12接Vcc电源端，并与六反相器U6A(7404芯片)的1脚相接，六反相器U6A(7404芯片)的2脚接与单片机P3.2引脚相接。
当韦根传感器输出为正向脉冲时，NPN管Q3导通，脉冲检测信号W_IN输出为高电平；当韦根传感器输出为负向脉冲时，NPN管Q3截止，脉冲检测信号W_IN输出为低电平。即水表叶轮转动一周，脉冲检测信号W_IN存在一个由高到低的跳变。由于设定外部中断0INT(P3.2)为跳变触发方式，即电平发生由高到低的跳变时触发。因此，水表叶轮转动一周，外部中断0INT产生一次中断。
本实用新型中控制电路实质是单片机最小系统，主要完成了对射频的读写操作。图4中，IC-CARD为标准IC卡座U3，其T、P端用作到位检测开关,将T端连接89C2051的外中断输入脚P3.3(1INT)。由于引脚T，P为微动开关的两触点，所以当有IC卡插入时，微动开关闭合，P1.5脚电平被拉低，单片机通过判读P1.5脚，做好读卡准备，无卡时，P1.5脚为高。P1.6、P1.7用作数据线(SDA)和时钟线(SCL)，用模拟时序的方法来实现对IC卡的读写。当有IC卡插入时，P1.5脚电平被拉低，单片机通过判读P1.5脚，做好读卡准备，无卡时，P1.5脚为高，R19、R20、R21为限流电阻。
本实用新型中显示模块用于在人机接口中反馈信息，主要由液晶模块构成。选用了低功耗CMOS技术实现的带KS0108B控制器的GXM12864全点阵图形式液晶，AT89C51的P0口直接与液晶模块的数据总线DB0～DB7相连；P2口的0、1、3、5、6引脚分别和液晶模块的CSB、CSA、E、R/W、D/I相连，在单片机程序执行过程中，对它们作相应的控制。通过编程可实现对液晶显示屏的任意位置的显示、滚动显示和反显等功能。
所述单片机连接EEPROM芯片AT24C01，内含256x8位存储空间，具有工作电压宽(2.5～5.5V)、擦写次数多(大于10 000次)、写入速度快(小于10ms)等特点。利用单片机AT89C51与24C01进行I2C通信，实现对某一地址内数据的读/写校验操作。
所述门阀驱动模块采用现有技术，未进行改进，所以不作说明。
所述通信模块，利用AT89C51的串行通信口，选用MAX2338芯片形成485接口电路，外部数据读取设备可通过水表的485接口，将水表的数据读出，实现自动抄表功能。
所述报警模块采用1个NPN型三级管Q4，1个蜂鸣器SPEAKER(LS1)和电阻R18，R17组成，如图5所示，当报警模块的P1.4输出一个高电平时，NPN型三级管Q4导通，蜂鸣器马上得电发声，产生报警。
本实用新型通过包括单片机以及所述单片机连接的读写模块、液晶模块、报警模块、门阀驱动电路模块、通过数据处理模块连接的流量传感器、通信模块，可以完成整个水表信号的读、写处理，监控水表工作的功能，能方便地读取IC卡的数据，并控制电磁阀和液晶显示器的工作，同时还可以将水表的数据存入存储器进行永久保存并可通过串口送至表外的数据终端，大大地提高了水表的智能化的功能。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于单片机的智能水表，其特征在于，包括单片机以及所述单片机连接的读写模块、液晶模块、报警模块、门阀驱动电路模块、通过数据处理模块连接的流量传感器、通信模块；所述单片机采用AT89C51控制芯片，所述单片机连接EEPROM芯片AT24C01，所述数据处理模块包括NPN管Q3以及六反相器U6A，NPN管Q3的基极通过电阻R13接流量传感器，NPN管Q3的发射极接地、集电极通过电阻R12接Vcc电源端，并与六反相器U6A的1脚相接，六反相器U6A的2脚接与单片机P3.2引脚相接。
2.根据权利要求1所述基于单片机的智能水表，其特征在于，所述液晶模块采用带KS0108B控制器的GXM12864全点阵图形式液晶，AT89C51控制芯片的P0口直接与该液晶模块的数据总线DB0～DB7相连；P2口的0、1、3、5、6引脚分别和液晶模块的CSB、CSA、E、R/W、D/I相连。
3.根据权利要求1所述基于单片机的智能水表，其特征在于，所述通信模块采用MAX2338芯片形成的485接口电路。
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