无磁水表的设计与实现综述

摘要

水表是水流量计量的主要工具，与居民的生产生活有着密切的关系，而国内的水表大多采用较为落后的旋翼式水表，水表行业面临着较好的机遇。本设计中的无磁水表由于抗磁干扰性较强，所以具有相当高的稳定性。利用LC振荡电路来测量水流量，选用较为先进的AT89C52单片机为核心，制作出功耗较低的无磁水表，而且拥有较高的稳定性，并能保持较高的精准度和抗干扰性。

关键词：无磁水表、LC振荡电路、AT89C52单片机

ABSTRACT

Water flow meter is the main tool measurement with the production life of the residents has a close relationship,and the use of domestic water meters is lagging behind most of the rotor type water meter,water meter industry is facing good opportunities.The design of the non-magnetic meter has a good opportunity,have a good value of promotion.Through the measurement of water flow LC oscillator circuit,the use of more advanced and feature more AT89C52 MCU as the core,to produce non-magnetic meters,and has a high stability,and to maintain a high accuracy and immunity.

Key words：LC oscillating circuit,AT89C52 microcomputer,water meter with nonmagnetic

目录

1引言 (1)

1.1课题提出的目的及背景 (1)

1.2水表发展的历程及趋势 (1)

1.2.1水表测量技术 (1)

1.2.2水表的发展趋势 (2)

2系统总体方案的设计 (3)

2.1系统设计思想及方案选择 (3)

2.2系统组成 (3)

3系统硬件电路设计 (4)

3.1单片机的选择 (4)

3.2无磁计量功能模块 (5)

3.2.1无磁计量的原理 (5)

3.3阀门控制 (6)

3.4液晶显示模块 (7)

3.5IC卡模块 (7)

3.6蜂鸣器电路 (8)

3.7电压检测模块 (8)

3.8电源电路模块 (9)

3.9防拆电路模块 (9)

3.10复位电路模块 (9)

3.11键盘设计 (10)

4系统程序设计 (10)

4.1主程序设计 (10)

4.2子程序设计 (11)

4.2.1充值程序设计 (11)

4.2.1用水扣费程序设计 (11)

5软件选择及仿真 (11)

5.1软件的选择 (11)

5.2仿真结果演示 (12)

6总结 (12)

致谢............................................................................. 错误!未定义书签。参考文献 (14)

附录............................................................................. 错误!未定义书签。

1引言

1.1课题提出的目的及背景

流量计量是科学计量中非常重要的一部分，而水流量计量又是流量计量中最重要的组成部分，在居民的生产、生活中起着非常重要的作用。而无磁水表的设计与实现能够为水流计量提供强有力地支持。

众所周知，水是不可再生资源。由于人口过多，工业的高速发展，我们对水的需求量也越来越大，环境的自净速度远远跟不上我们的用水速度。近年来随着全球水资源的不断枯竭，为改变中国南涝北旱和北方地区水资源严重短缺局面，南水北调等国家重点工程的运行，随着法制计量的不断完善，全社会对水计量的要求越来越高。因此，设计出适合我国各种使用条件的水表成为一个重要的课题，设计出的水表要拥有较高的稳定性，精准性和较强的抗干扰的能力。

现在设计出的水表多是采用舌簧管、霍尔元件或者是韦根传感器，但是他们都有着较为明显的缺点。舌黄管一旦出现故障，检测故障相当困难，由于误差较大，并不适合对误差要求高的产品设计，而且其产品寿命太低，也并不适合生产；而霍尔元件在工作的时候容易被磁场和电场干扰；韦根传感器存在磁阻大，价格太贵的缺点。我们可以看出这几种传感器都带有磁的特性，在磁场作用下发出脉冲信号，所以都会避免不了磁场的干扰，从这点就能体现出本文设计的无磁水表的优越性。

本设计利用LC振荡电路的原理，而不需要利用到电磁原理，这样的话就可以使其具有较高的稳定性和抗干扰的能力，并且大大的提高精准度，所以具有一定的推广价值。

1.2水表发展的历程及趋势

1.2.1水表测量技术

水表的测量对象是水，而水是相对条件下较为稳定的，其温度、压力、密度等都不容易受到影响。但因为流量计量的动态特性，水表的工作依然会受到一定

的影响。随着流量计量技术的发展，我们可以选择的范围也越来越宽，但是很多技术都有着自己的缺陷。当我们选择合适的水表时，除要适应符合法制计量的要求之外，我们必须考虑各方面的其它因素，包括它的灵敏度、数据的范围、成本和安装复杂程度、抗干扰的能力等等。因此，为了适应各种不同的环境条件，比如介质，流量等，它们都有着不同的使用要求，所以各类水表被广泛应用。而我们设计的无磁水表就是为了避免磁场的干扰而设计出的产品。

1.2.2水表的发展趋势

随着计量技术的发展，水表也进入高速发展的阶段，现国内外主要发展以下几种水表：

1.预付费类水表

预付费水表主要采用先付费后用水的原则。这对我国传统的手抄式收费方式进行了重大的改革。它能非常有效的解决部分地区收水费困难的问题，而且一定程度上节省了人力资源，也避免了因为抄表而给居民的生活带来不便，而且可以使收费更为合理。这种水表在以后的发展中会越来越广泛的得到运用，有着较为广阔的发展前景。

2.灵敏度较高的水表

由于水资源的日益匮乏，水也变得越来越宝贵，采用计量等级高的水表能够一定程度上的节约水资源，避免水资源的浪费。而且因为其较高的灵敏度，可以运用到生产过程中。其主要产品为活塞式水表，可以达到国际上的标准。

3.防倒流水表或双向计量水表

现在市面上的水表多为单流向的水表，如果水流产生倒流，可以使水表反向转动，从而导致水表的计量出现错误，导致计量的纠纷。如果采用防倒流水表或者双向计量水表，则可以避免这种情况，避免部分有心之人采用倒流法作弊，造成水资源的白白浪费。这种水表也拥有着较好的市场。

4.远传户外抄读和计算机物业管理相结合的水表

由于信息化的高速发展，自动化程度也越来越高，远传户外抄读的水表也开始进入大众的视野中。它能够较为集中高效的掌握用户的用水量信息，节省很多的人力资源，越来越受到居民的喜爱。