红外遥控和阶梯式预付费水表方案研究

1引言

    我国是一个人口多，水资源严重短缺的大国，山于水资源不可再生，水资源的短缺，己经对我国、尤其是北方地区的国民经济和居民的日常生活构成了严重的威胁。水利部副部长敬正书说:“目前，我国从整体上看水价普遍偏低，同时存在水资源严重浪费和利用率较低的问题。在今后的水价体制改革中.必须通过价格杠杆提高水资源的利用率。”为了更好的利用价格杠杆节约用水、杜绝浪费、提高水资源利用率.我国于2(X)2年ro月1日起实施了新的《水法》，新《水法》规定用水实行“超额累进加价制度”，即每月的用水，将根据用水量的不同.收取不同的费用，这样就通过价格杠杆，实现用水限量，超额累进加价，从而达到节约用水、杜绝浪费、提高水资源利用率的目的。本系统设计就是一种能实现阶梯水价并可以预付费控制的智能水表方案。

2系统简介

    研制和选用预付费自来水表.应符合如下技术指标:

    (1)计量和计费准确无误，数据保持一致:

    (2)抗外界电场、磁场、外力卜扰;

    (3)阀门开断可靠.功率小、压损小二

    (4)电子装置密封防水、不怕潮湿:

    (5)系统低功耗，产品寿命长.

    本预付费水表采用湿式水表为计量基表、双干簧管传感器信号采集、外置可更换干电池(内置钾离子电池)为能源、密封防水外壳、专用电机阀门。

3硬件电路设计

    电路设计主要是系统结构图(图l)中所示的电路，主要有:

    (l)水表脉冲计数电路:本智能表脉冲产生采用干簧管型传感器，干簧管型基本原理是:在普通转盘计数的表计中加装干簧管和磁铁，干簧管固定安装在计数转盘附近，磁铁安装在计数盘位上，当转盘每转一圈，磁铁经过干簧管一次即在信号端产生一个计量脉冲。本系统采用双脉冲计数，增加了计数的可靠性。

    (2)红外通讯电路:工作原理为:串行数据由单片机的输出端TXD送出并驱动发射管，数位“0”使发射管导通，通过38kHz的载波信号调制，数位“l”使红外发射管截止。本系统红外传送的波特率设为12(X)bps。

    (3)实时时钟RTC电路:RX8025与PIC单片机接口方便，只需两个UO口即可模拟nC总线接口方式与CPU实现通讯。

    (4)电源电路及电池低电压检测电路:CPU芯片采用PIC16F628A单片机，由外置45V干电池与内置3V铿电池供电，外置电池可由用户自行进行更换。PIC单片机的1/0端口低电平门限为3V，通过PIC的AID转换功能对外接干电池进行电压检测，接入到PIC单片机的模拟输入管脚，当外置电池电压降到3.6V时，单片机对电压比较结果进行判断，提示用户换电池。图2为水表电子系统原理图。