基于单片机的智能感温水表的设计
2．1 流量传感器的设计
水管中的液体流量信号的采集是通过双干簧管传感器实现的。系统采用了MARR-5干簧管，这是一种磁敏开关，其结构如图3所示。包含2片软磁性材料做成的磁簧片，被封装在充有惰性气体的玻璃管里，磁簧片间留有空隙，构成常开触点。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/172155.htm
当永久磁铁靠近干簧管时，簧片的接点就会感应出极性相反的磁极。由于磁极极性相反而相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的抗力时，分开的接点便会吸合。
在热水管道中安装一个可以自由转动的叶轮，水的流动推动叶轮不断旋转，流量越大，叶轮的转速越高。叶轮轴向安装一个计数转盘，一片永磁铁固定转盘上，干簧管固定安装在计数转盘附近。整个传感器的组成示意图如图4所示。
转盘每转一圈，永磁铁就经过干簧管一次，即在信号端产生一个计量脉冲，单片机计数器统计计量脉冲即可求出流量。但是使用单个干簧管易受水锤现象、人为电磁干扰等外界因素的影响，产生较大的计量误差。所以，感温水表在设计流量传感器时采用了双干簧管传感器(见图4)。当检测到干簧管A吸合时，先记录下来；再检测干簧管B，只有检测到干簧管B吸合后才认为此次采集的计数脉冲有效。
2．2 温度传感器
水管温度传感器采用了Dallas公司的DS18B20传感器，测量范围：-55～+125℃，分辨率12位，满足设计要求。DS18B20以计数器原理工作，可直接向单片机输出数字量，不需要后加加A／D转化模块。它采用单总线方式，仅需一根信号线与单片机连接即可传送串行数据，且不需要外部元件。测温结果的数字量位数为9～12位，并可编程选择。控制简单，工作可靠。
2．3 液晶显示电路和存储电路
感温水表信息显示模块采用液晶显示屏(LCD)显示。由于该水表显示的内容包括少量数字和字母，段式LCD1602B就可以满足要求，且价格低廉。它内部集成有LCD控制器、LCD驱动器和RAM，因而可方便显示数据的编程。设计中，1602B采用3～4线串行数据输入，直接与单片机P0口相连。由于串行接口方式节省了所需的口线和系统资源，因而使系统具有较高的资源利用率。
数据存储电路采用I2C总线的E2PROM存储器CAT24WC04。CAT24WC04是串行的E2PROM存储器，其存储容量为4 KB。图2中草SCL为时钟线，SDA为数据线。当前时刻的流量数据会保存在CAT24WC04中，可保证掉电时，数据不丢失。
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