智能水表的遠(yuǎn)程無線抄表系統(tǒng)方案
1.3 閥門控制電路
本設(shè)計采用小功率電機(jī)通過減速,直接驅(qū)動球閥開閉。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)相對簡單,水阻小。缺點是球閥的球環(huán)加工精度要求高,使用一段時間后由于水垢或微顆粒等使轉(zhuǎn)動阻力增大,設(shè)計中采用每月定時開關(guān)閥門幾次來解決這一問題。閥門控制電路如圖3所示。
1.4 通信接口
智能網(wǎng)絡(luò)水表采用專用協(xié)議與集中器進(jìn)行通信,集中器通過MODEM與上位機(jī)相連。RS-485相對于RS-232成本低,驅(qū)動器和接收器價格便宜,并且只需要單一的一個+5V(或者更低)的電源來產(chǎn)生差動輸出需要的1.5V的壓差。通信接口如圖4所示。
2 集中器設(shè)計
在遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)中,集中器起著數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)和總線隔離的作用,負(fù)責(zé)上位機(jī)和網(wǎng)絡(luò)水表的聯(lián)系。其主要功能有兩項:一是完成與水表的通信,根據(jù)系統(tǒng)下達(dá)的指令抄收水表的數(shù)據(jù)或檢測狀態(tài),可以定時抄收也可以實時抄收;二是根據(jù)系統(tǒng)要求完成與上位機(jī)的通信,將水表的數(shù)據(jù)信息或狀態(tài)信息傳輸給上位機(jī)管理系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)需求,集中器主單片機(jī)采用Microchip公司的PIC16F84芯片,其內(nèi)部帶有64字節(jié)的EEPROM,用來儲存水表的工作參數(shù),如用水量、狀態(tài)、地址編碼等。這些數(shù)據(jù)在水表工作期間可能不斷變化,而又要求系統(tǒng)斷電之后不能丟失,在系統(tǒng)下次加電工作時自動恢復(fù)原先的數(shù)據(jù)?,F(xiàn)場調(diào)試一般用到安裝了專用測試軟件的便攜機(jī)。便攜機(jī)接口協(xié)議為RS-232,因此集中器電路設(shè)中需預(yù)留一個RS-232接口,采用MAX232芯片。
2.1 集中器硬件設(shè)計
集中器由主控芯片PIC16F84、上行通信接口電路、下行通信接口電路、電源電路等幾部分組成。集中器硬件電路如圖5所示。
1)上行通信接口電路:集中器通過上行通信接口電路和調(diào)制解調(diào)器MODEM相連,然后再通過電話網(wǎng)和上位機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行通信,如圖5(a)所示。
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