基于單片機(jī)的智能感溫水表的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)初始化程序完成單片機(jī)端口的功能選擇及各寄存器、LCD顯示模塊的初始化。溫度傳感器模塊檢測(cè)當(dāng)前水管中液體溫度，并與設(shè)定的閾值(85℃)相比較，當(dāng)溫度高于閾值時(shí)，流量傳感器模塊計(jì)算當(dāng)前流量。LCD顯示模塊程序完成流量顯示，存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)當(dāng)前流量值。
3．2 流量信號(hào)的計(jì)算
流量傳感器中的干簧管采用單計(jì)數(shù)脈沖輸入，2個(gè)100μF的電容用來(lái)消除雙干簧管閉合時(shí)產(chǎn)生的抖動(dòng)。如圖4所示，轉(zhuǎn)盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈，永磁鐵經(jīng)過(guò)干簧管附近一次，即產(chǎn)生一個(gè)計(jì)量脈沖。雙干簧管的情況下這要計(jì)數(shù)脈沖有效就對(duì)流量進(jìn)行計(jì)算。具體的程序流程如圖6所示。

當(dāng)檢測(cè)到干簧管A的脈沖信號(hào)是并不直接開(kāi)始計(jì)算，還要檢測(cè)干簧管B得脈沖信號(hào)。當(dāng)干簧管B的脈沖信號(hào)也被檢測(cè)到的時(shí)候，認(rèn)為此次計(jì)數(shù)脈沖有效，并記錄，與以前的檢測(cè)脈沖數(shù)求和。
在室溫下進(jìn)行20次測(cè)量實(shí)驗(yàn)，傳感器管道直徑50 mm。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到該流量傳感器平均一次有效計(jì)數(shù)脈沖對(duì)應(yīng)0．64 L的液體流過(guò)設(shè)計(jì)管道。
若當(dāng)前記錄的總的脈沖數(shù)為N，則此時(shí)的流量Q=0．64N(單位：L)。
3．3 溫度測(cè)量
感溫水表的溫度測(cè)量系統(tǒng)的溫度傳感器是DS18B20，硬件電路簡(jiǎn)單、穩(wěn)定。但是這是以犧牲軟件為代價(jià)的，在編程時(shí)必須嚴(yán)格遵守DS18B20工作時(shí)序的要求。基于DS18B20的溫度信號(hào)檢測(cè)流程如圖7所示。

先由主機(jī)給DS18B20發(fā)一個(gè)復(fù)位脈沖，在DS18B20發(fā)回響應(yīng)脈沖給主機(jī)后，主機(jī)再發(fā)讀ROM命令(代碼33H)，并發(fā)一個(gè)15μs左右的脈沖，接著再讀取DS18B20序列號(hào)的一位，并用同樣方法讀取序列號(hào)的每一位。

4 結(jié)語(yǔ)
本文所設(shè)計(jì)的感溫水表，以AT89C52單片機(jī)為核心控制芯片，加入了溫度傳感器、流量傳感器、外圍顯示電路和E2PROM存儲(chǔ)設(shè)備。
設(shè)計(jì)提出的采用DS18B20傳感器采集溫度信號(hào)的設(shè)計(jì)方案，克服了普通水表不能分辨冷熱水的缺陷，適合用于我國(guó)各種不同的區(qū)域環(huán)境。同時(shí)，其計(jì)量準(zhǔn)確度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，有良好的實(shí)用價(jià)值，具有廣闊的市場(chǎng)前景。