78K0Lx3微控制器智能水表方案

2012-03-29 15:33:08来源: 互联网

NEC电子78K0/Lx3微控制器是高性能8位通用微控制器,采用NEC电子 的78K0内核,有48Pin~80Pin的多种封装,内置4Com/8Com模式的LCD驱动,可以驱动的LCD段数高达288段。

  Lx3 微控制器内置高精度8MHz振荡电路,并且可以通过寄存器去控制内部振荡电路的快慢。对于不需要实时时钟的水表,可以节约成本,加快软件开发进度。如果需 要使用RTC,则需要外接32.768kHz的振荡器,可以轻松实现阶梯复费率水费。

  通讯方面,Lx3内置有3路串行接口,并且内置有曼 彻斯特编码器和遥控接收器两个硬件模块,在远传及无线方面的多种选择让客户轻松应对瞬息万变的市场需求。

  功耗方面,Lx3低于1μA的静 态功耗可以有效延长电池使用寿命,而且有利于提高系统的稳定性和抗干扰性。1.8V~5.5V的工作电压可以最大限度的使用电池能量。内置的16级LVI 模块更是免去了客户的后顾之忧,随时监测电池电压,一旦发现电池电压下降过限,就立即通知用户并存储关键数据。

  Lx3系列微控制器不但适 用于测量表计,同样也适合家用电器和数码设备。

  NEC电子水表解决方案

  NEC电子水表方案采用NEC电子的 78K0/Lx3微控制器,可以在微控制器内置的Flash存储器上存储数据,节省EEPROM芯片费用。

  功耗方面,通过各种节电措施, 配合NEC电子低功耗的微控制器,在LCD常显的情况下,整机达到3.8μA的超低功耗。智能水表方案见图1。

  

 

  ● NEC电子水表方案的特点

  NEC电子水表方案是卡表方案,支持多种读写卡,通过卡座使用IIC协议与微控制器通讯。

  具有 的基本功能如下。

  (1)基本计量功能:每0.1立方米写入一次数据。

  (2)LCD显示功能:显示错误信息、报警水量、剩 余水量、透支水量等多项数据。

  (3)购水管理功能:支持出厂预置、购水、停水、水量查询、抄表等功能。

  (4)报警断水功 能:当剩余水量达到报警水量时,阀门会自动关闭,提示用户购水。如果剩余水量为0,阀门关闭,但是重新插卡后,可以在预置透支水量范围内继续用水。如果用 户透支的水量达到预置透支水量,则关闭阀门断水。

● NEC电子水表的特殊功能

  数据存储功能:本方案的数据存储有两种方 式,一种是使用EEPROM来存储数据,另外一种是在NEC电子的Flash存储器上可以实现 EEPROM模拟功能,在NEC电子的微控制器内置的Flash存储器中存储数据,达到和EEPROM同样的存储效果。通过NEC电子提供的库文件能够方 便实现Flash存储器的EEPROM模拟功能。

  节电功能:将EEPROM和卡座的供电电源关闭,使其处于睡眠状态。NEC电子 78K0/Lx3的LCD内部分压电阻阻值为60K左右,为了进一步降低功耗,我们采用330K的外部分压电阻。通过这些办法,该水表方案在待机模式下, 整机功耗保持在1.8μA。

  攻击防止功能:能够判断是否被攻击,如果处于受攻击状态则关闭阀门。软件上有很多处理,可以有效防止对微控制 器的干扰。

  透支水费计量:如果因为外部攻击或机械故障等原因阀门无法正常关闭,在用水时仍然计量透支水费。

  自动除垢功 能:每月自动开关阀门两次,以防止长期不使用的电机故障。

  电池能力监测:使用内部的LVI模块监测电池电压,电压不足时及时报警,并关闭 阀门,LCD上提示更换电池。

  软件结构

  本系统软件由主程序和中断处理程序组成。主程 序主要完成系统初始化的功能,然后定时查询各标志位,如果各标志位都为0,进入STOP待机模式。中断处理程序包括LVI低电压检测中断、水量脉冲测量中 断、卡检测中断,以及磁攻击处理程序、LCD和看门狗处理程序。主程序流程见图2。

  

 

  总 结与展望

  NEC电子的水表方案在自编程EEPROM模拟方面,经过测试,可以满足水表用户数据存储的需求。在功耗方 面,完全能够满足对低功耗的苛刻要求,为绿色环保做出贡献。

  在本方案中暂时没使用RTC模块,但是从未来趋势看,阶梯式水费和管理部门对 水资源消费统计方面的需求会越来越多,RTC的使用是大势所趋。在国外市场,RTC已经是必需模块。

  内置的曼彻斯特编码器和遥控接收器, 有助于设计开发人员在无线远传方面进行扩展,无线抄表技术可以有效减少抄表工作量,而且对最终用户的影响降到最小。在本方案基础上稍加扩展就可以完成无线 水表的设计。

关键字:78K0Lx3  微控制器  智能水表

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0329/article_15521.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
78K0Lx3
微控制器
智能水表

小广播

独家专题更多

TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved