单片机模块控制读取、存储参数采集模块的数据;控制无线通信的启动与停止,通过串口向无线模块发送数据,并接收无线模块的数据;控制加热模块的启动与停止;通过I2C总线读取、设置时钟模块。利用TI公司提供的标准JTAG仿真接口,可实现程序的仿真调试。
2.3 参数采集模块
温度采集模块主要由温度传感器采集加热装置入口温度和出口温度。选用DALLAS公司生产的数字式温度传感器DS18B20实现温度采集。它与单片机通信的接口简单,只需一根线相连,且测量精度较高。入口温度采集电路如图3所示。出口处温度测量电路与入口处电路相同,三路出口温度传感器与单片机接口分别为TEM01、TEMO2和TEMO3。
2.4 加热控制模块设计
加热装置只在流量测量时开启,其他时间关闭。加热控制模块用于加热装置的启动和关闭,单片机通过控制信号PCT的高、低电平,控制MOSP管通、断,从而实现加热装置的交流电的开和关。电路图如图4所示。
为避免220V交流电强电的电器干扰信号影响加热装置的控制信号,采用光电耦合器进行弱电与强电的隔离。光电耦合器带负载能力有限,可利用可控硅控制交流负载的通断。
2.5 其它模块设计
实时时钟模块和存储器模块电路如图5所示。
实时时钟模块和存储器模块选用高度集成的FM3130,它将64kb铁电非易失性RAM和实时时钟集于一体,在一个封装中共用一个通用接口,通过独立的双线器件,可对实时时钟和存储器进行访问。存储器以字节为单位,共有8192个地址。与其它非易失性存储器技术不同,FM3130中存储器提供了有效的无限制写入次数。RTC是一个计时器件,它由电池或电容永久供电,可软件校准以提供更高的精确度。并可提供每秒、每分、每小时或每天等各种不同类型的报警中断功能。FM3130通过I2C总线与单片机通信。
当电路板上有直流电源时,由电路板上的电源对时钟单元供电,当电路板电源无法供电时,由后备电池BT-bak供电。由于FM3130的中断引脚开漏,且中断信号低电平有效,所以对中断引脚加上拉,使其在无中断信号时处于高电平。