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　　4、LCD显示控制电路

　　LCD驱动器采用HT1621,它是128点、内存映象和多功能的LCD驱动器,特有的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合,用于连接主控制器和HT1621的管脚只有4或5条。在本设计中,采用电阻和PNP三极管来控制HT1621的电源|稳压器,降低功耗,延长LCD的使用寿命。LCD平时处于关闭状态,当有TM卡插入、并确认有效卡或有其它状况时,LCD开启并显示本次购水、已用水量、可用水量、阀门状态等信息。

　　5、水量计量电路

　　水表的基表采用符合ISO4064B标准的单流旋翼式冷水水表,技术参数如表1所示。该表计数机构与测量机构经磁耦合传动,采用干簧管水量计量发讯,每流经10升水时产生一脉冲;表内设有磁保护装置,具有较强的抗外磁干扰能力。水量计量脉冲通过由电容和电阻组成的防抖电路输入单片机,每输入一个脉冲,在存储器中减去相应水量。

　　6、阀门控制检测电路

　　阀门控制是水表控制系统中一个很敏感部分,关启阀门的可靠性差,将会给供水部门带来很大的问题。因此,我们自行设计了结构巧妙、关闭可靠、DC2.6-3.6V控制的电动陶瓷阀门,有效地解决阀门关闭不可靠问题。如图3所示为电动阀门的正反控制电路,当正向端输入高电平,反向端输入低电平时,阀门开启;反之,阀门闭合。当单片机P1.6口输入低电平、P1.7口输入高电平时,三极管Q3、Q5、Q6导通,Q2、Q4、Q7截止,故正向端（ON）输出高电平,反向端（OFF）输出低电平,开启阀门,开启到位时,由单片机P1.5口输入检测信号,动作停止;反之,三极管Q2、Q4、Q7导通,Q3、Q5、Q6截止,正向端输出低电平,反向端输出高电平,关闭阀门,同样由单片机P1.6口输入关闭到位检测信号。　　　　　　　

　　　　　图3 电动阀门的控制电路

　　7、电源电压检测电路

　　为提高水表运行的可靠性和安全性,采用分级电源电压实时检测,电压实时检测芯片采用RH5VL28和RH5VL30。当电源电压正常时,芯片的Vout脚为高电平;当电源电压小于3.0V时,RH5VL30的Vout脚输出低电平,单片机检测到该信号后,控制液晶显示模块显示欠压,并关阀警告,提示用户更换电池;当电源电压小于2.8V时,RH5VL28的Vout脚输出低电平,单片机检测到该信号后,彻底关阀,直到用户更换完电池。

　　8、电源及实时时钟电路

　　单片机系统功耗的高低往往和电源电压的大小成正比,因此在以电池供电的系统中,在满足性能要求的前提下,尽可能选择低的供电电压。为此,我们采用武汉力兴公司ER14505型DC3.6V/2.0Ah一次性锂-亚硫酰氯电池作为系统电源,以充分利用单片机和外围器件的低电压、低功耗特性。

　　在ＴＭ卡式水表的实际应用中,用户因某些原因可能长期不使用。因此,电池在长时间微电流放电（相当于储存时的自放电）后,内阻将上升,电池的瞬时驱动能力下降,极有可能影响电控阀门的动作或者产生欠压,影响系统的稳定性。但同时,电池可能还有足够的容量使用,如果因此而更换电池又将增加水表的使用成本。为解决这个问题,我们在控制系统中增加了一个时钟电路,每隔一个月的时间,时钟芯片（PCF8563）产生中断,单片机接受后,控制阀门开启、关闭,使电池定时产生比较大电流的放电,降低电池内阻,改善电池的性能,进而提高整个系统的稳定性、可靠性以及免维护性。

关键词： 控制系统 设计 水表 TM 单片机 基于