● 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。