在单片机控制系统中,系统的功耗往往和电源电压的大小成一定比例关系,电源电压高,系统的功耗相应的也会增大,因此在功耗要求很严格的智能水表控制系统中,在保证功能的前提下,尽量选择低的电源电压。本系统中选用三节碱性干电池4.5V供电。本文所设计的智能水表的能耗主要由三部分构成:第一部分是控制器中单片机(CPU)液晶正常运行时的持续性能耗,这是主要的功耗;第二部分是IC卡水表执行机构(电阀)动作时的瞬时能耗;第三部分是IC卡水表一些辅助功能如声音报警等的能耗。上述智能水表能耗的第一、二部分占了总能耗的95%以上。因此,在设计时主要考虑:选择低功耗电动阀;选择低功耗器件(CMOS型);选择低的工作电压和低的工作频率;软件设计时选择低功耗的系统运行模式。
4 系统抗干扰的设计
本系统中抗干扰设计从两方面来考虑,一是在硬件设计上采取适当的措施来抑制和消除干扰,例如采用电磁干扰滤波器,如图5所示。另一方面是从系统软件设计上采取一定措施来提高系统的抗干扰能力,即使系统受到干扰,也能自动地快速恢复正常上作。如:尽量减少中断源,采用中断与查询相结合的方法,保持尽.可能短的中断开放时间,随开随关;在程序关键的地方人为地插入空操作指令,保护CPU在受到干扰,程序“弹飞”时指令不被拆散等软件措施。
图5 电磁干扰滤波器在系统中的应用
结束语
实践证明:本文所设计的智能水表从管理上讲对用户实行“先买水后用水”的预付费管理方式,在一定程度上改善传统管理模式的种种弊端,符合我国的基本国情,有很强的适用价值。
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