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北京慧怡科技有限责任公司

第二年
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智能水表,俗称为IC卡水表,分为插卡式和刷卡式,是家中常见的一种水计量工具。谈起智能水表,我们可以将它的使用历史追溯到上个世纪的90年代,到现在也有近20年的光景了,城市里长大的人们会对水表很熟知,农村里成长的人们90年代时还没有见过水表,那时候,水表还没有普及到农村,也是为了缓解农村的经济压力。

随着时间的推移,智能水表的设计方面不段改进,为了满足人们的需求,不管是从外观上,还是内部设计上,都是一点一滴的花费了设计师们一辈子的心血。今天,我们邀请到了顺水公司技术部的杜青波向我们介绍了智能水表的设计思路。

杜工讲到:智能水表是集测控于一身的机电一体化产品,除了具备一般仪表所需的基本功能,还有其自身的特点。例如,对其必须采取防水防潮措施;再如卡式水表必须具备低成本、低功耗、小外形及高精度的特点,即卡式水表的四要素。在设计过程中必须基于此四要素进行设计,方能满足产品的实际应用要求。

1 卡式水表的测控电路组成及软件设计

1.1 卡式水表的测控电路组成

测控电路组成框图。考虑到低成本的要求,本系统主要芯片采用AT89C2051-12PIPCF8564AT24C01等。其基本工作原理为:采用事件触发机制,即通常不上电,因此耗电只是PCF8563的休眠状态消耗,约250nA左右。彩三类事件触发方式,即干簧管吸合时发生的“计数事件"、进行卡操作时发生的“插卡事件”及预置于日历时钟芯片的定时醒闹时发生的“定时事件”。当发生此三类事件时,测控电路自行上电,按预置的工作过程进行处理,结束后自行断电。根据居民的用水情况,需要测控电路工作的时间一般每日约0.3秒~1分钟不等。考虑到低功耗要求,采用事件触发机制是科学合理的。有些设计采用液晶长期显示方式,虽然理论计算寿命时功耗要求能够得到满足,但根据我国的实际运作情况,无进行长期显示的必要,显然此设计方式不足取,除非电池特性要求如此,如采用锂亚硫酰氯电池时。

1.2 软件设计

基本的软件功能框架。卡式水表软件设计当前采用最先进的汇编语言开发,运行速度快,可视化强,方便快捷好用。

依上述三类事件的工作,要求测控板启动工作工作状态,帮程序首先判断是哪类事件发生并细化类型后分别处理。例如卡操作事件情况下,再次判断是何种功能卡要求操作等。由于小型化及低成本的要求,程序未采用冗余量较大的C语言,而采用汇编语言进行编制,使程序代码控制在2K字节之内,故可选用小外形及低成本的单片机。

由此可见,水表的设计水平在不断的提高,为什么智能水表发展如此迅速,且用户的使用评价也如此之高,这些都归结与智能水表的设计思路。我们相信,在未来,水表设计师们还会设计出更好、更耐用、更方便的智能水表给我们。

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