一种基于MSP430的无磁水表设计方案

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基于MSP430单片机的电子式水表设计

ＹａｅａｎｎｇＸｕｙ
（ｃｏｌｏｎｏｍａｉｃｅｃｎｎｉｅｒｇｊ’ａｎｖｒｔ，ｉｎｎ２０１）ＳｈｏｆＩｆｒｔｎＳｉｅａｄＥｇｅｉ，ｉｎｎＵｉｅｓｙｊ’ａ５０４ｏｎｎｎｉ
ＡｂｔａｔＴｅｅｉｎｏｃｐｏａｏｅｄｇｔｉｇｓｒｃ：ｈｄｓｇｃｎｅｔｆｎｖｌｉｉｚｍｅｈｄｔａｌｒｔｔｄｔｎｌｉｎｔｏｏｍｅｉａｅｒｉｏａｍｅｈｎｃｌｗｔｒｏａｉｃａｉａａｅｍｅｅｉｔｒｓ
Ｔｅｃａａｔｒｓｉｓａｅｓｌｓｌｄｆｉｆｘ，ｄｒｌｉｆｘｒｎｅｈｇｒｐｅｉｉｎ，ｄａｔｇｄｃｍｍｕｉａｉｎ，ｈｈｒｃｅｉｔｒ：ｍａｌ－ｍｉｌｄｌｃｅｕｕｗｉｅｆｄｌａｇ，ｉｅｒｃｓｏａｖｎａｅｏｕｕｎｃｔｏ
ｐｏｏｅ．ｉａｅｄｇａａｒｍｅｒｗｉｉｂｓｄｎｏｅｅｈｎａｗｔｍｔｒＭＳ４０Ｗ４５ｉｒ— ｒｐｓｄＩｓｌｄｉｔｗｔｔ．ｈｃ８ａｅｏｎｖｌｃａｉｌａｅｅ．Ｐ３Ｆ２ｍｃｏｔｃｌｉｌｅｅｈｍｃｒｅ
文章编号１０ — ３１（Ｏ６１— ０２０文献标识码Ａ０２８３－２Ｏ）８０９ — ３中图分类号Ｔ２２Ｐ０
ＤｅｉｎｏｇｔｌＷａｅｅｅＢａｅｏＭＳＰ４０ｓｇｆＤｉｉａｔｒＭｔｒｓｄｎ３ＦＷ４５２ＭＣＵｃｎＦｏｄｅＳａＩＭｕｌ

基亏MSP430单片机的智能水位计设计

随着微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表结构的根本性变革．以微型计算机为主体，计算机技术和将检测技术有机结合．成新一代 “ 能化仪表 ” 在测量过程组智，自动化、量数据处理及功能多样化方面与传统仪表的常规测测量电路相比较．得了巨大进展【智能仪表不仅能解决传取ｌＪ。
关键词：ＭＳ４０单片机；水位监测；远程控制；智能仪器Ｐ３中图分类号：Ｐ６．Ｔ３８１文献标识码：Ａ文章编号：１７ — ２６（０１）６０４ — ３６４６３２１０ — ０７０
ＤｅｉｎｆｔｎｔｌｉｅｅｗａｅｅｅｅｅｓｄｏｉｇｅｃｉｓｇｏｈｅｉｅｌｇｎｃｔｒｌｖｌｍｔｒｂａｅｎｓｎｌｈｐｍｉｒｐｒｃｓｏｓＭＳ３ｃｏｏｅｓｒＰ４０
ＴＯＪ，Ｈｕｎｄ，ＩＯＧｉｅｇＡｅＣＩａｅＸＡｕ— ｎｉＱｆ（ａｉＥｐｒｅｔｅｔｒＢｓｅａｍｎＡｒｌｒｃｄｍ，ｅｉ３０１Ｃｉ）ＢｓｘｅｉｎＣｎ，ａｉｄｐｒｅｔｆｔｌｙＡａｅｙＨｆ０３，ｈｎｃｍｅｃｔｏｉｅｅ２ａ
ｗａｅ－ｅｌｍｅｅａｅｏＭＳ３０ｓｄｅｅｏｄｃｍｐｏｉｉｎｎｅｅｙｕｎｔｏｍｏｕｃｏｈｔｒｌｖｅｔｒｗａｔｒｌｖｅｔｒｂｓｄｎＰ４ｉｖｌｐｅｏｓｔａｄｖｒｆｃｉｎｏｄｅｆｔｅｗａｅｅｌｍｅｅｓｉｔｏｃｄｉｅａｌｔｎｏｎｙｒａｉｅｔｒｌｖｌｄａａｃｌｅｔｏｎｓｏａｅ，ｒｇｌｒｙｇｔｒｎｎＳｎ，ｂｌｏｎｒｄｕｅｎｄｔｉｔｏｌｅｌｚｓｗａｅｅｅｔｏｌｃｉｎａｄｔｒｇ．ＩｅｕａｌａｈｅｇａｄＯｏｉｕｔａｓｉｏｅｈｅｗａｅ－ｅｅｒｃｓｏ，ｆｎｌｙｒａｉｅｈｅｉｔｌｉｅｃｍｐｒｖｓｔｔｒｌｖｌｐｅｉｉｎｉａｌｅｌｚｓｔｎｅｌｇｎｅ．

基于MSP430FW427无磁热能表的设计

基于MSP430FW427无磁热能表的设计
陈秋阳;陈春平
【期刊名称】《青岛大学学报（工程技术版）》
【年(卷),期】2010(025)001
【摘要】为解决供暖费用按热量计费的方法,介绍了一种基于MSP430FW427的无磁热能表的设计方案,给出了无磁热能表的设计原理,介绍了流量、温度检测电路及通信模块的设计和软件修正及控制方法.该热能表经政府检测单位检测证明,热表所采用的无磁流量计克服了供热水质对热能表计量精度和工作稳定性的影响,热表具有良好的工程应用性能.
【总页数】5页(P81-85)
【作者】陈秋阳;陈春平
【作者单位】青岛科技大学化工学院化工计算与仿真实验室,山东,青岛,266042;青岛科技大学现代教育技术中心,山东,青岛,266042
【正文语种】中文
【中图分类】TH814
【相关文献】
1.基于MSP430FW427远程抄控燃气表的设计 [J], 刘慕双;谢颖;任伟
2.基于嵌入式的智能热能表系统设计 [J], 温宗周;钱佳佳;豆朋达;周冬
3.改进型节能无磁IC卡热力表设计 [J], 忻龙彪;武斌
4.基于超声波检测的新型热能表设计 [J], 石桂名;柏久宇;孟繁盛
5.基于MSP430FW427的无磁水表设计 [J], 贾灵
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基于MSP430单片机的电子式水表设计

传感器信号数字化后，比较器输出“１”或“０”送至信号状态处理器处理。ＭＣＵ中预置了传感器组合（本例为２个传感器）变化状态表，该表反映了阻尼圆盘（叶轮）旋转与传感器状态变化的规律，信号状态处理器根据状态表确定叶轮转动数据（包括转动方向），并由计数器进行加减（正反向）计数输出。叶轮旋转与传感器状态变化编码如图５、图６所示。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｏｎｃｅｐｔｏｆａｎｏｖｅｌｄｉｇｉｔｉｚｉｎｇｍｅｔｈｏｄｔｏａｍｅｌｉｏｒａｔｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｃｈａｎｉｃａｌｗａｔｅｒｍｅｔｅｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｔｉｓｃａｌｌｅｄｄｉｇｉｔａｌｗａｔｅｒｍｅｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｎｏｖｅｌｍｅｃｈａｎｉｃａｌｗａｔｅｒｍｅｔｅｒ，ＭＳＰ４３０ＦＷ４２５ｍｉｃｒｏ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＬＣＤａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．ＩｔｓｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｄｏｐｔｓＳｃａｎＩＦｄｉｓｃｈａｒｇｅｍｅａｓｕｒｅｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅ：ｓｍａｌｌ－ｓｔａｒｔｅｄｆｌｕｉｄｆｌｕｘ，ｗｉｄｅｒｆｌｕｉｄｆｌｕｘｒａｎｇｅ，ｈｉｇｅｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ａｄｖａｎｔａｇｅｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｕｌｔｒａｌｏｗ－ｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｃｏｕｎｔｅｒａｃｔｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ，ｅｔｃ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＳＰ４３０ＦＷ４２５ＭＣＵ，ＳｃａｎＩＦｄｉｓｃｈａｒｇｅｍｅａｓｕｒｅｍｏｄｕｌｅ，ｄｉｇｉｔａｌｗａｔｅｒｍｅｔｅｒ，ｄａｍｐ，ｃａｌｉｂｒａｔｅ，ｕｌｔｒａｌｏｗ－ｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ

基于MSP430F413的新型智能水表的设计

2 智能水表的工作原理
本文设计的智能水表的工作原理：用户先购买IC卡（用户卡），并携带IC卡至收费购买IC卡（用户卡），并携带IC卡至收费工作站交费购水，工作人员将购水量等信息写入卡中。用户将卡插入IC卡水表表座息写入卡中。用户将卡插入IC卡水表表座内时，IC卡水表内单片机识别IC卡密码，内时，IC卡水表内单片机识别IC卡密码，校验并确认无误后，将卡中购水量与表内剩余水量相加后（初次使用时，剩余水量为零），写入IC卡水表内的存储器，进而为零），写入IC卡水表内的存储器，进而控制电阀开通阀门供水。
2) IC卡接口。 IC卡接口。
3) 液晶显示器
4) 电源低电压检测电路
5) 脉冲采集电路
本系统中水表的基表采用符合ISO 4064B标准的本系统中水表的基表采用符合ISO 4064B标准的旋翼式冷水水表。该表计数机构与测量机构经磁耦合传动，采用干簧管传感器计量发讯，每流经 0.01m3水时产生一个脉冲。为了有效防止各种可 0.01m3水时产生一个脉冲。为了有效防止各种可能的干扰抖动而产生的多计数现象，本设计中采用双干簧管双脉冲通过由电容和电阻组成的防抖电路输入单片机计数，当两个脉冲输入段依次有脉冲输入的时候才产生一个有效脉冲计数，两个脉冲有互锁功能，P1.3和P1.4作为脉冲输入端。脉冲有互锁功能，P1.3和P1.4作为脉冲输入端。每输入一个脉冲，在存储器中减去相应水量。表内设有磁保护装置，具有较强的抗外磁干扰能力
3.4 系统抗干扰的设计
4 结束语
实践证明：本文所设计的智能水表从管理上讲对用户实行“先买水后用水”的预付费管理方式，在一定程度上改善传统管理模式的种种弊端，符合我国的基本国情，有很强的适用价值。
1 MSP430F413简介 MSP430F413简介

基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计

基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计随着我国城镇建设的快速发展，有关城市的水、电、气、暖表的管理和抄表出现的问题也日益突出，根据自来水网的改造、智能小区的建设以及实施“一户一表”工程的需要，本文设计了一种基于MSP430单片机的远程集中抄表系统及智能网络水表，智能网络水表通过集中器和上位机管理系统连接，将水表的数据传输给远方的上位机，同时上位机管理系统通过集中器对智能网络水表进行监测和管理。

针对传统旧式水表存在的各种缺陷，本文介绍了目前市场上出现的各种智能水表，在大量收集和查阅国内外有关资料，深入水表生产公司实践学习的基础上，提出了一种低功耗的智能网络水表，这种智能网络水表以MSP430单片机为核心，实现了用户用水量的采集、计量、处理、存储等，克服了传统旧时水表存在的偷水、漏水等缺陷。

除了具有目前智能水表的各项功能外，其主要特色是低功耗设计，并且可以通过RS-485接口与集中器相连，大大方便了组网。

同时本文对水表的远程集中抄表系统进行了全面的介绍，该系统有三层网络结构：上位机管理系统、集中器和智能网络水表。

智能网络水表通过RS-485总线和集中器连接，集中器通过调制解调器MODEM 和。

基于 MSP430 单片机的远传智能水表的设计与实现

基于 MSP430 单片机的远传智能水表的设计与实现发表时间：2020-05-20T01:14:01.484Z 来源：《建设者》2020年5期作者：柴学勇[导读] 远传智能水表是科技不断进步的产物，为水资源的保护做出重要贡献。

身份证号码：32038119820309XXXX 江苏徐州 221000摘要：远传智能水表是科技不断进步的产物，为水资源的保护做出重要贡献。

我国智能水表的发展起步晚，1990 年后获得了较大的发展，但仍然在价格、品质方面存在着很大的问题。

远传智能水表的整体设计依托于计算机和无线网络技术，稳定性高、可靠性好。

远传智能水表的硬件包括LCD 显示模块、IC 卡读写模块、NB-IOT（窄带物联网）模组、电机阀控制模块、流量采集模块、电压检测模块等，软件设备包括系统初始化模块设计、LCD 液晶显示屏模块设计、中断处理模块设计、电机阀门控制程序设计、IC 卡管理模块设计、NB-IOT 远传设计、采集模块设计等，提高了用水管理的效率，为水资源的节约做出重要贡献。

关键词：MSP430 单片机；远传智能水表；设计；实现引言由于智能水表要对居民的用水状况和数据进行远程传输，因此在智能水表设计的过程中，要保证数据传输的真实性和可靠性。

由于智能水表最终面对的用户为普通居民，因此在设计过程中要充分考虑市场价格、竞争力、性价比等因素，运用创新手段实现高性价比。

MSP430 单片机远传智能水表还拥有多个数据通信通道，能够更加便捷地进行功能的扩展与设备的增减，这就使得整体系统的开发与完善所需时间缩短，实现了智能化。

智能水表的发展现状随着现代电子技术的发展，单片机技术已经被广泛运用于水表的研究之中，在世界上许多发达国家，远程抄水表技术已经得到实现。

但是我国的水表技术起步晚，发展较为缓慢。

1990 年之后，我国的水表产业发展步入正轨，社会对于水表的研究和开发力度加大，水表种类也逐渐增多，各类智能水表层出不穷。

基于单片机MSP430的智能水表设计

图１系统框图
２硬件设计
２．１ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机系统中单片机的主要功能有：对流量信号进行
计数，并计算累计用水量、本月用水量和可用水量；从Ｉｃ卡读入购水金额，并计算购水量；根据用水量对水表阀门进行开关控制；通过ＬＣＤ显示器显示相应信息；在低电压或可用水量低于阀值的情况下进行报警。
０引言
长期以来，我国居民所使用的水表普遍是普通机械旋翼湿式水表，此方式存在着收费周期长、收费困难、效率低下等缺点。随着生活水平的不断提高，住宅智能化越来越受到人们的关注，Ｉｃ卡智能水表实现了预付费功能，不但使物业管理更加人性化，也方便了节约水资源的科学管理，而且 “一卡通 ”安全可靠，给人们的生活带来了便利。因此，研制一种低功耗、计量准确的智能水表显得极为重要。
１系统设计
该智能水表的设计原则是在低功耗的前提下，实现多功能，组成框图如图１所示。系统以价格低廉、低功耗、性能可靠的单片机ＭＳＰ４３０Ｆ１４９作为核心控制芯片，完成ＩＣ卡读写、流量采集、电压监测、电磁阀控制、ＬＣＤ显示及报警功能。
收稿日期：２０１２—０３—１４作者简介：沈燕妮（１９８３），女，硕士研究生，主要研究自动化仪器仪表，嵌入式开发与应用等。

基于MSP430单片机的多功能智能水表设计

基于MSP430单片机的多功能智能水表设计作者：霍昕泽来源：《文存阅刊》2019年第25期摘要：随着现代科学技术的飞速发展，智能水表的发展也是日新月异。

在智能水表系统中，RS-485总线传输方式，已经得到了广泛的应用。

无线传输抄表方式，推广应用的范围也日益扩大。

目前，在新型水表的研制和开发领域，节能，功耗低，计量准确可靠，数据传输稳定，能够进行远程抄表管理等，都是要遵循的原则。

按照此原则，本文设计了一种基于MSP430F1232低功耗单片机的多功能智能水表，通过应用远程监测、控制技术，与集中器和管理计算机之间，进行双向通信。

当上位机发出通信指令时，智能水表通过其RS-485接口，连接到集中器，进行数据的交换和传输，实现通信功能。

这种设计方案，不但能够节省成本，而且对于数据在较长的传输路径中，避免了由于受到干扰，而被中断破坏的情况，从而提高了通信的稳定性和可靠性。

关键词：MSP430单片机;多功能;智能水表;设计随着现代科学技术的飞速发展，智能水表的发展也是日新月异。

先进的智能化水表取代旧式水表，已经成为一种发展趋势。

智能水表的开发、研制以及应用，符合当今世界各国水表管理模式的发展方向，具有良好的发展和应用前景。

在智能水表系统中，RS-485总线传输方式，已经得到了广泛的应用。

无线传输抄表方式，推广应用的范围也日益扩大。

目前，在新型水表的研制和开发领域，节能，功耗低，计量准确可靠，数据传输稳定，能够进行远程抄表管理等，都是要遵循的原则。

按照此原则，本文设计了一种基于MSP430F1232低功耗单片机的多功能智能水表。

一、智能水表的工作原理本文设计的基于MSP430F1232低功耗单片机的多功能智能水表，主控元件为MSP430F1232低功耗单片机;供水的开关为电动阀门;IC用来记录用户的购水量，并将记录的数据，同步到单片机内;液晶显示屏用来显示智能水表的数据;蜂鸣器用于智能水表的报警提示。

本智能水表用水量数据的统计，采用单位水量，即0.01立方米，通过机械触发，产生多传感器组合信号，并由单片机处理、统计数据。

MSP430FW42X 无磁传感器水表解决方案

MSP430FW42X 无磁传感器水表解决方案
我公司自主开发的MSP30FW42X 无磁传感水表具有功耗低（静态电流小于 4 微安）、测量流量范围宽、精度高、稳定性和一致性好的特点，尤其在小流量下亦保持了很高的测量精度，同时丝毫不受各类水锈、杂质的影响，特
别适合在水质较差的供热环境下长期使用而不影响测量精度。

一、单片机主要性能MSP430FW42X 系列单片机是TI 针对电子式流量与旋转运动检测最新开发的专用MCU 芯片，它将超低功耗MCU 、旋转扫描接口（Scan IF ）和液晶显示LCD 驱动模块完美地结合为一体，该器件的超低功耗结构和流量检测模块不仅延长了电池的寿命，同时还提高了仪表的精度
与性能。

MSP430FW42X 除了完全兼容现有MSP 430F 41x 产品外，还具有以下主要特性：
应用于水、热和气体仪表的流量测量的Scan IF 单元；
高达96 段的集成LCD 驱动程序；
掉电保护功能与电源电压监控器；
两个多通道脉宽调制计时器；
可实现模数转换的通用模拟比较器_A 。

二、系统组成使用MSP430FW42X 开发的水表、热量表，系统直接采用内部流量扫描模块（Scan IF ）不需要外部流量检测IC ，直接取代TMS3723B ，大大简化了系统硬件设计和软件设计，并且提高了系统的稳定性。

使用MSP430FW42X 开发的无磁水表系统框图如下：
图1 系统原理框图
传感器将其转化为电信号送至微控制器的SCAN IF 模块，SCAN IF 模块。

基于MSP430单片机的智能网络水表抄表系统设计

基于MSP430单片机的智能网络水表抄表系统设计
随着电子通信与计算机网络技术的发展，远程抄表技术在水、电和煤气计量方面得以推广应用。

为适应这个发展方向，在研制出有线远传水表及其数据采集器的基础上，开发了专用的数据集中器，以实现远传水表抄表系统。

该系统有三层网络结构：上位机管理系统、集中器和智能网络水表。

智能网络水表通过RS-485总线和集中器连接，集中器通过调制解调器MODEM和电话网连接进行远程通讯，将数据通过电话网传输给上位机管理系统，在降低成本的同时提高了数据传输的可靠性。

该系统具有良好的伸缩性，同时，上位机管理系统也可以和银行联网，组成四级网络，为后续功能扩展奠定了基础。

1智能网络水表
智能网络水表的工作原理是在普通转盘计数的水表中加装干簧管和永磁铁。

双干簧管固定安装在计数转盘上方附近，永磁铁安装在计数盘（本设计
0.01m3）位上，计数盘每转一圈，永磁铁经过双干簧管各一次，在信号端产生两个计量脉冲。

当接收到有效计脉冲时，单片机由休眠模式转为工作模式，由微处理器执行相应的计费程序。

其硬件主要包括：微处理器、脉冲采集电路、液晶显示电路、阀门控制电路、通信接口电路等。

1.1脉冲采集电路
本设计使用了双干簧管传感器，即当检测到一个干簧管吸合时，先记录下来，再检测另一个干簧管，只有检测到另一个干簧管吸合后才认为信号有效。

接线
1.2液晶显示电路及显示器
MSP430F413单片机内置一个24乘以4段的液晶显示驱动器。

本设计中选用的液晶显示器是定制生产的字符式液晶显示器，其视屏尺寸是65mm乘以。

以超低功耗微处理器MSP430为核心的热计量表设计

以超低功耗微处理器MSP430为核心的热计量表设计
引言
我国地域广阔，人口众多。

房屋建筑规模巨大，住宅建设量大而且面广，至今仍呈上升趋势，而且这个上升趋势还将持续20～30 年。

在这种情况下，把大锅饭式的采暖包费制，改为按实际使用热量向用户收费，无疑是缓解煤电能源紧缺矛盾的有效手段。

为此，本文介绍了一种新型热量表的设计方法。

该热量表是一种分户热量计量装置，它由无磁热水流量计、温度传感器和微功耗单片机组成的积算仪等三部分组成。

仪表安装在系统的供水管上，并将温度传感器分别装在供、回水管路上。

一段时间内用户所消耗的热量为所供热水的流量和供回水的焓差乘积对时间的积分。

热量表利用该原理并通过热水流量计测量逐时流量并用温度传感器测量逐时供回水温度，再将这些数据输入积算仪进行积分计算，就能得出用户所用的热量。

1 热量表的流量检测
1.1 多流无磁热水流量计
所谓流量，就是在单位时间内流经热量表的热载体(水)的体积或质量。

本系统中的流量检测单元是用来测量流量的装置，它能输出与流量大小成比例的脉冲信号给积分计算单元。

多流无磁热水流量计的结构主要由热水表表壳底座、导流座、滤网、叶轮盒、出水导流座、传感器感应膜片等组成。

其工作原理是：热水进入表壳底座，经导流座、滤网后流进叶轮盒冲动叶轮盘旋转，再经出水导流座流出表外。

叶轮盘上端的传感器感应膜片与传感器作相对旋转运动，以输出与流量大小成线性比例关系的脉冲信号给积分计算单元。

多流无磁热水流量计壳体采用优质黄铜，经硬模铸造、锻造、数控机床加工后，要求其机械强度好、尺寸精度。

基于MSP430的智能水表设计

基于MSP430的智能水表设计智能水表系统的实用性研究己成为当前仪表行业的热点之一。

本文介绍的就是一种基于MSP430F413单片机的智能水表的设计。

本论文以智能IC卡水表系统为研究对象，重点探讨了基于MSP430F413型超低功耗单片机在低功耗智能仪表上的应用与开发。

智能水表的工作原理本文设计的智能水表的工作原理：用户先购买IC卡（用户卡），并携带IC 卡至收费工作站交费购水，工作人员将购水量等信息写入卡中。

用户将卡插入IC 卡水表表座内时，IC卡水表内单片机识别IC卡密码，校验并确认无误后，将卡中购水量与表内剩余水量相加后（初次使用时，剩余水量为零），写入IC卡水表内的存储器，进而控制电阀开通阀门供水。

用户在用水过程中，带磁感器的叶轮在水流的冲击下转动，通过磁传递，带动上表罩上的梅花齿轮转动并使多极齿轮转动，实现机械累计计量，每当计量到0.01m3时由位于0.01m3处的计量传感器向单片机发出同步的计量脉冲信号，此时，MSP430F413将输入的有效脉冲计入并计算用水量，IC卡水表内剩余水量就会相应的减少一个计量单位，累计用水量就会增加一个计量单位，LCD显示屏上显示剩余水量等相关用水数据。

当剩余水量低于一个定量时（有一个事先设定好的最低剩余水量值），IC卡水表的报警系统启动（蜂鸣器响起），提醒用户及时到供水部门再次购水，这时，LCD显示屏上显示“请购水”字样。

当剩余水量为-1时，单片机驱动电阀自动关闭，切断水源，停止供水并报警。

在用户重新购水读卡存入后，再开通电阀供水。

在正常情况下，阀门处于开通状态，当遇到剩余水量为-1或者电池电压小于3V等其他特殊情况时阀门会由开通变为关闭状态。

MSP430F413简介TI公司MSP430 F413系列单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，其中包括一系列器件，它们针对不同的应用而由各种不同模块组成。

它们具有16位RISC结构，CPU的16个寄存器和常数发生器使MSP430微控制器能达到最高的代码效率。

基于MSP430的无磁热量表的研制及实现的开题报告

基于MSP430的无磁热量表的研制及实现的开题报告一、研究背景随着科技的不断发展和社会经济的不断进步，热量表作为一种关键的能源测量设备，广泛应用于各种场合。

而基于磁感应原理的磁性热量表是目前应用最广泛的一种热量表，但是磁性热量表由于使用磁性测量原理，需要在运行过程中依赖于外部的磁场，同时磁场环境的变化也会对磁性热量表的读数产生影响，因此在一些特殊场合，如高温、强磁等环境下，磁性热量表表现出的精度和可靠性相对较差。

为了克服磁性热量表的这些缺陷，基于MSP430的无磁热量表应运而生。

由于MSP430具有体积小、功耗低、抗干扰能力强等特点，因此基于MSP430的无磁热量表具有体积小、精度高、可靠性强等优点，在一些特殊环境下表现出了更好的适应性。

二、研究目的及意义本研究旨在设计并实现一种基于MSP430的无磁热量表。

具体研究目标包括：1. 研究磁性热量表的工作原理，并分析其存在的问题及限制；2. 研究无磁热量表的工作原理，设计无磁热量表的硬件电路和软件控制程序；3. 进行实验验证，评价无磁热量表的性能指标，包括测量精度、响应速度等，并与传统的磁性热量表进行比较。

通过本研究，可以为热量表的技术发展提供新的思路和方法，同时为特定场合下的热量测量提供更精确、可靠的测量手段。

三、研究内容1. 磁性热量表的工作原理分析与问题探讨磁性热量表是目前应用最广泛的一种热量表之一，本研究首先将对其工作原理进行分析，并探讨其在应用中存在的问题。

2. 无磁热量表的设计与实现针对磁性热量表存在的问题和限制，本研究将设计一种基于MSP430的无磁热量表。

具体包括硬件电路设计和软件控制程序的编写。

3. 无磁热量表性能评价与实验验证本研究将利用实验的方法，对无磁热量表的性能进行评价，包括测量精度、响应速度等，并与传统的磁性热量表进行比较。

四、研究步骤及方法1.资料收集与分析：收集磁性热量表、无磁热量表及MSP430的相关技术资料，对其技术特点和优缺点进行分析。

基于MSP430的智能IC卡水表控制器

基于MSP430的智能IC卡水表控制器引言随着IC 卡应用的普及，利用IC 卡实现“预付费方式”的水费管理成为可能。

目前的电子水表按照抄表的方式主要可以分为网络式和分立式。

由于在某些场合需要对旧的水表系统改造，如果采用网络式抄表方式需要进行抄表线路的铺设，这给施工带来很大的问题。

而分立式的IC 卡水表收费系统则无需考虑这一问题，这为管理部门和用户提供了极大的便利。

1 硬件电路设计本控制器以MSP430 单片机为控制核心。

MSP430 系列单片机是美国TI 公司从1996 年开始推向市场的一种16 位RISC 架构、超低功耗的混合信号处理器。

电源采用1．8～3．6 V 低电压、RAM 数据保持方式下耗电仅0．1μA，活动模式下耗电250μA／MIPS，IO 口漏电流仅为50 nA（一般单片机为1～10μA）。

非常适合水、燃气、热、电表等电池供电设备的设计。

单片机系统图如图1 所示。

系统整体电路方案如图2 所示。

1．1 IC 卡接口部分电路设计利用德国西门子SLE 4442 卡与单片机进行通信，来完成对水表的控制、用户充值和查看水量等功能。

IC 卡接口电路便是IC 卡与单片机连接的枢纽。

本设计可兼容4442 卡和T5557 卡两种卡片。

电路预留了单片机与IC 卡的接口。

可根据设计需要灵活选择卡片种类。

SLE4442 卡遵循I2C 协议，读写时序与I2C 相类似。

一般说来，IC 卡只要直接和单片机相连即可以应用，但是为了使设计更加稳定，在IC 卡与单片机之间增加一些电阻以达到保护的目的。

另外IO 口和。

基于MSP430的远传智能水表系统设计

ＧＰＲＳ传输方式和指令传输格式进行设计；最后利用ＶＢ编程语言对后台界面进行开发，得到不同
用户用水情况的统计界面，从而验证该系统的可行性。关键词：智能水表；远程传输；无线网络；单片机；低功耗
成。３．２水表电磁阀控制模块设计
超低功耗单片机，针对不同的应用包含各种不同的
无线传输模块
进行采集，将数据传输给后台服务器；软件部分主要负责对后台采集到的数据进行分析，并给出指令
发布界面。
电压监测模块
按键
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３系统硬件设计
３．１系统硬件构成
图２系统硬件整体设计
２０１６年ｌ２月第４５卷第ｌ２期
机械设计与制造工程
ＭａｃｈｉｎｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｉｒｎｇＥｎ￣ｎｅｅｉｆｎｇ
Ｄｅｃ．２０１６Ｖｏ１．４５Ｎｏ．１２
中图分类号：ＴＰ２７３．５
文献标志码：Ｂ
文章编号：２０９５— ５０９Ｘ（２０１６）１２— ００５４— ０４
随着现代城市用水的不断增加，城市用水管理智能化成为当前发展的趋势。通过调查发现，目前的智能水表生产成本较高，在安全性及数据共享等方面存在很多缺陷，需要进行改进 … 。同时，随着现代电子技术的发展，以ＭＳＰ４３０为代表的单片机技术以低功耗、设计简

基于MSP430FW427的无磁水表设计

基于MSP430FW427的无磁水表设计
1 FW42x介绍
MSP430FW42x系列单片机是TI公司针对式流量与旋转运动检测最新开发的专用芯片，它将超低功耗MCU、旋转扫描接口(SCAN IF)和液晶显示驱动模块完善地结合在一起。

该器件的超低功耗结构和流量检测模块不仅延伸了电池的寿命，同时还提高了仪表的精度与性能。

MSP430FW42x 的典型应用包括热量仪表、热水和冷水仪表、气体仪表和工业流量计、风力计以及其他旋转检测应用。

2 流量测量的原理
2.1 基本原理
一个由叶轮或螺旋齿轮构成的机械装置把流体流淌转换为转动，这种转换能够实现对流体流量的测量。

把一个谐振回路中的置于叶轮的上方可以检测到叶轮的转动，叶轮的一半敷有铜或其他有阻尼性的金属。

由电感在叶轮上方的位置打算谐振回路的阻尼系数，电感位于区域a时，回路的阻尼系数高于电感位于区域b时。

通过测量谐振回路的不同阻尼系数，可以实现对转动的测量。

图1为测量原理暗示图。

2.2 振荡测试法
图2给出了2个位于不同区域时的振荡波形，MSP430FW42x采纳振荡测试法把不同的衰减幅度转换为数字信号举行测量。

这种办法把图2中的传感器1的减幅系数表示为L，传感器2的减幅系数表示为H。

2．3 信号处理
随着叶轮转动，传感器l和传感器2的信号随之不断转变。

图3给出了两个传感器的状态变幻，假如知道前一个状态和新的状态，则同时可以得出旋转的方向。

增计数：由状态d变幻到状态a；减计数：由状态b变幻到状态a。

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基于MSP430单片机的网络智能电子水表的设计

关雅楠要国华士支
（上海交通大学电子信息与电气Ｚ－程学院，上海２００２４０）
摘要：介绍了一种网络型智能电子水表的设计方案，阐述了系统的组成特点及各部分功能。重点探讨了基于ＭＳＰ４３０Ｆ１２３２超低功耗单片机在智能电子水表上的应用与开发及其控制部分的硬件电路结构和软件控制流程的实现。采用软硬件结合的方法，对用水量信号由检测到传输过程中的可靠性和抗干扰性也做了进一步的研究，提出了双霍尔传感器检测的方法。
ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ．Ｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｂｏｔｈｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｈａｒｄｗａｒｅ，ａｎｔｉ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙ＂ａｎｄｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅａｒｅ
ｓｔｕｄｉｅｄｉｎｆｕｒｔｈｅｒ．ＴｈｅｄｅｔｅｃｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｕｓｉｎｇｄｏｕｂｌｅＨａｌｌｓｅｎｓｏｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．
关键词：ＭＳＰ４３０单片机智能水表可靠性双霍尔传感器数据采集
中图分类号：ＴＰ３９３．０２
文献标志码：Ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｏｆａｎｅｔｗｏｒｋｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｗａｔｅｒｍｅｔｅｒｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｅａｃｈ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＳ￣３０ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｃｏｍｐｕｔｅｒＩｎｔｅｌｉｇｅｎｔｗａｔｅｒｍｅｔｅｒＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＤｏｕｂｌｅＨａｌｌｓｅｎｓｏｒＤａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ

基于MSP430单片机的智能水位计设计

基于MSP430单片机的智能水位计设计时间：2011-07-14 17:03:23 来源：电子科技作者：陶洁，迟权德，肖桂凤摘要：为解决我国水位监测野外条件下长期无人看守的问题，研制开发了基于MSP430单片机的智能水位计。

从其组成到各功能分别进行了详细的介绍，该智能水位计不仅实现了水位数据的实时监测、记录和定期采集等多种工作模式，而且提高了水位监测精度，实现了水位监测的智能化。

关键词：MSP430单片机；水位监测；远程控制；智能仪器随着微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表结构的根本性变革，以微型计算机为主体，将计算机技术和检测技术有机结合，组成新一代“智能化仪表”，在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面与传统仪表的常规测量电路相比较，取得了巨大进展。

智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题，还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。

水位监测广泛应用于水利、电力、城市供水、防洪等多领域，但是目前的水位观测方法精度不高，不能全自动、实时动态监测，因此，在综合研究目前水位监测的实际情况以及特点的基础上，利用现代电子技术，特别是单片机技术和传感器技术，设计开发一种通用性好、可靠性高、维护方便，可适用于多种监测环境的多模式智能水位计具有重要的实际意义。

1 智能水位计系统组成该智能水位计以单片机为核心，由主控系统、水位采集模块、数据保存模块、控制显示模块与上位机通信模块组成，完成水位测量、存储、控制与实时显示等功能。

也可作为终端，通过单片机的串口与上位机通信，实现终端遥控和水位遥测。

组成框图如图1所示。

主控系统对各个模块起到控制作用，是各个模块正常工作的基础，主要由单片机完成。

水位信息采集模块是水位计的核心部分，采集到的水位信息的精度是衡量水位计质量的重要参数。

由传感器、模数转换，单片机完成。

数据存储模块由外部非易失存储器和单片机完成，水位计定时采集水位信息，并保存在外存上。