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來存儲數據，另外一種是在NEC電子的Flash存儲器上可以實現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NEC電子提供的庫文件能夠方便實現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閉，使其處于睡眠狀態。NEC電子78K0/Lx3的LCD內部分壓電阻阻值為60K左右，為了進一步降低功耗，我們采用330K的外部分壓電阻。通過這些辦法，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則關閉閥門。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無法正常關閉，在用水時仍然計量透支水費。

　　自動除垢功能：每月自動開關閥門兩次，以防止長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，電壓不足時及時報警，并關閉閥門，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，然后定時查詢各標志位，如果各標志位都為0，進入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和看門狗處理程序。主程序流程見圖2。

總結與展望

　　NEC電子的水表方案在自編程EEPROM模擬方面，經過測試，可以滿足水表用戶數據存儲的需求。在功耗方面，完全能夠滿足對低功耗的苛刻要求，為綠色環保做出貢獻。

　　在本方案中暫時沒使用RTC模塊，但是從未來趨勢看，階梯式水費和管理部門對水資源消費統計方面的需求會越來越多，RTC的使用是大勢所趨。在國外市場，RTC已經是必需模塊。

　　內置的曼徹斯特編碼器和遙控接收器，有助于設計開發人員在無線遠傳方面進行擴展，無線抄表技術可以有效減少抄表工作量，而且對最終用戶的影響降到最小。在本方案基礎上稍加擴展就可以完成無線水表的設計。