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        基于單片機的智能感溫水表的設計

        作者: 時間:2012-02-08 來源:網絡 收藏

        2.1 流量傳感器的
        水管中的液體流量信號的采集是通過雙干簧管傳感器實現的。系統采用了MARR-5干簧管,這是一種磁敏開關,其結構如圖3所示。包含2片軟磁性材料做成的磁簧片,被封裝在充有惰性氣體的玻璃管里,磁簧片間留有空隙,構成常開觸點。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/172155.htm

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        當永久磁鐵靠近干簧管時,簧片的接點就會感應出極性相反的磁極。由于磁極極性相反而相互吸引,當吸引的磁力超過簧片的抗力時,分開的接點便會吸合。
        在熱水管道中安裝一個可以自由轉動的葉輪,水的流動推動葉輪不斷旋轉,流量越大,葉輪的轉速越高。葉輪軸向安裝一個計數轉盤,一片永磁鐵固定轉盤上,干簧管固定安裝在計數轉盤附近。整個傳感器的組成示意圖如圖4所示。

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        轉盤每轉一圈,永磁鐵就經過干簧管一次,即在信號端產生一個計量脈沖,計數器統計計量脈沖即可求出流量。但是使用單個干簧管易受水錘現象、人為電磁干擾等外界因素的影響,產生較大的計量誤差。所以,感溫流量傳感器時采用了雙干簧管傳感器(見圖4)。當檢測到干簧管A吸合時,先記錄下來;再檢測干簧管B,只有檢測到干簧管B吸合后才認為此次采集的計數脈沖有效。
        2.2 溫度傳感器
        水管溫度傳感器采用了Dallas公司的DS18B20傳感器,測量范圍:-55~+125℃,分辨率12位,滿足要求。DS18B20以計數器原理工作,可直接向輸出數字量,不需要后加加A/D轉化模塊。它采用單總線方式,僅需一根信號線與連接即可傳送串行數據,且不需要外部元件。測溫結果的數字量位數為9~12位,并可編程選擇。控制簡單,工作可靠。
        2.3 液晶顯示電路和存儲電路
        感溫信息顯示模塊采用液晶顯示屏(LCD)顯示。由于該顯示的內容包括少量數字和字母,段式LCD1602B就可以滿足要求,且價格低廉。它內部集成有LCD控制器、LCD驅動器和RAM,因而可方便顯示數據的編程。設計中,1602B采用3~4線串行數據輸入,直接與單片機P0口相連。由于串行接口方式節省了所需的口線和系統資源,因而使系統具有較高的資源利用率。
        數據存儲電路采用I2C總線的E2PROM存儲器CAT24WC04。CAT24WC04是串行的E2PROM存儲器,其存儲容量為4 KB。圖2中草SCL為時鐘線,SDA為數據線。當前時刻的流量數據會保存在CAT24WC04中,可保證掉電時,數據不丟失。



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