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MSP430FW42X 无磁传感器水表解决方案

作者:时间:2009-03-06来源:网络收藏

我公司自主开发的 MSP30FW42X 无磁传感 具有功耗低(静态电流小于 4 微安)、测量流量范围宽、精度高、稳定性和一致性好的特点,尤其在小流量下亦保持了很高的测量精度,同时丝毫不受各类水锈、杂质的影响,特别适合在水质较差的供热环境下长期使用而不影响测量精度。

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/163920.htm

一、单片机主要性能

系列单片机是 TI 针对电子式流量与旋转运动检测最新开发的专用 MCU 芯片,它将超低功耗 MCU 、旋转扫描接口( Scan IF )和液晶显示 LCD 驱动模块完美地结合为一体,该器件的超低功耗结构和流量检测模块不仅延长了电池的寿命,同时还提高了仪表的精度与性能。

除了完全兼容现有 MSP 430F 41x 产品外,还具有以下主要特性:

应用于水、热和气体仪表的流量测量的 Scan IF 单元;

高达 96 段的集成 LCD 驱动程序;

掉电保护功能与电源电压监控器;

两个多通道脉宽调制计时器;

可实现模数转换的通用模拟比较器 _A 。

二、 系统组成

使用 开发的、热量表,系统直接采用内部流量扫描模块( Scan IF )不需要外部流量检测 IC ,直接取代 TMS3723B ,大大简化了系统硬件设计和软件设计,并且提高了系统的稳定性。使用 MSP430FW42X 开发的无磁系统框图如下:

图 1 系统原理框图

图 2 实物照片图

三、测量原理

本方案通过把流体流动转换为旋转运动实现对流体流量的检测。采用附有金属膜的叶轮实现这种转换,管道中的流体推动叶轮的不断旋转,其转速直接决定于流体的流速。此机械转动信号经无磁非接触式将其转化为电信号送至微控制器的 SCAN IF 模块, SCAN IF 模块计算出 转动(流体流量)和它的方向。

四、 SCAN IF 模块 介绍

SCAN IF 模块能够在低功耗下自动检测线性或旋转的运动。 SCAN IF 模块由三部分组成:模拟前端 (AFE) 、信号处理状态机 (PSM) 、定时状态机 (TSM) 。其中模拟前端的主要元器件是一个“ VCC/ 2 ” 发生器,一个比较器和一个10 位 DAC 。模拟前端用来激励,检测信号电平并把信号转换为数字形式;这些数字信号进入信号处理状态机,信号处理状态机 计算出转动(流体流量)和它的方向 ;定时状态机用来控制模拟前端和信号处理状态机。

图 3 SCAN IF 模块框图

五、主要功能

1 、用水量计量

#8226; 总用水量、当月用水量计量;
#8226; 存储上 12 个月的历史用水量;

2 、时间管理
#8226; 具有日历、计时和闰年自动切换功能;
#8226; 日历、时间设置有防止非授权人操作的措施;

3 、事件记录
#8226; 水量记录
上次购水的时间和购水量、总用水量、剩余水量、上 12 个月的历史用水量
#8226; 电池管理
电池欠压记录和提示
#8226; 人为破坏记录
拆表记录

4 、显示
#8226; 显示水表的累计流量、剩余水量、本次购水量及水表阀门状态、电池状态等相关信息;
#8226; 显示顺序及显示间隔时间可预置;
#8226; 报警及错误信息提示;

5 、通讯接口
可在下面三种方式中任选一种。
#8226; IC 卡
#8226; 射频卡
#8226; M_BUS 远传

6 、按键操作

根据用户基表及表壳决定,可设置显示按键。



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