基于NEC電子78K0/Lx3微控制器的智能水表方案

　　● NEC電子水表的特殊功能
　　數據存儲功能：本方案的數據存儲有兩種方式，一種是使用EEPROM來(lái)存儲數據，另外一種是在NEC電子的Flash存儲器上可以實(shí)現EEPROM模擬功能，在NEC電子的微控制器內置的Flash存儲器中存儲數據，達到和EEPROM同樣的存儲效果。通過(guò)NEC電子提供的庫文件能夠方便實(shí)現Flash存儲器的EEPROM模擬功能。
　　
　　節電功能：將EEPROM和卡座的供電電源關(guān)閉，使其處于睡眠狀態(tài)。NEC電子78K0/Lx3的LCD內部分壓電阻阻值為60K左右，為了進(jìn)一步降低功耗，我們采用330K的外部分壓電阻。通過(guò)這些辦法，該水表方案在待機模式下，整機功耗保持在1.8μA。

　　攻擊防止功能：能夠判斷是否被攻擊，如果處于受攻擊狀態(tài)則關(guān)閉閥門(mén)。軟件上有很多處理，可以有效防止對微控制器的干擾。

　　透支水費計量：如果因為外部攻擊或機械故障等原因閥門(mén)無(wú)法正常關(guān)閉，在用水時(shí)仍然計量透支水費。

　　自動(dòng)除垢功能：每月自動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)兩次，以防止長(cháng)期不使用的電機故障。

　　電池能力監測：使用內部的LVI模塊監測電池電壓，電壓不足時(shí)及時(shí)報警，并關(guān)閉閥門(mén)，LCD上提示更換電池。

　　軟件結構

　　本系統軟件由主程序和中斷處理程序組成。主程序主要完成系統初始化的功能，然后定時(shí)查詢(xún)各標志位，如果各標志位都為0，進(jìn)入STOP待機模式。中斷處理程序包括LVI低電壓檢測中斷、水量脈沖測量中斷、卡檢測中斷，以及磁攻擊處理程序、LCD和看門(mén)狗處理程序。主程序流程見(jiàn)圖2。

總結與展望

　　NEC電子的水表方案在自編程EEPROM模擬方面，經(jīng)過(guò)測試，可以滿(mǎn)足水表用戶(hù)數據存儲的需求。在功耗方面，完全能夠滿(mǎn)足對低功耗的苛刻要求，為綠色環(huán)保做出貢獻。

　　在本方案中暫時(shí)沒(méi)使用RTC模塊，但是從未來(lái)趨勢看，階梯式水費和管理部門(mén)對水資源消費統計方面的需求會(huì )越來(lái)越多，RTC的使用是大勢所趨。在國外市場(chǎng)，RTC已經(jīng)是必需模塊。

　　內置的曼徹斯特編碼器和遙控接收器，有助于設計開(kāi)發(fā)人員在無(wú)線(xiàn)遠傳方面進(jìn)行擴展，無(wú)線(xiàn)抄表技術(shù)可以有效減少抄表工作量，而且對最終用戶(hù)的影響降到最小。在本方案基礎上稍加擴展就可以完成無(wú)線(xiàn)水表的設計。