3 软件设计
M1卡智能水表软件采用了模块化设计,主控程序包括系统初始化、状态判断、流量脉冲和用水量处理、报警提示和功耗模式处理等,其中的关键是计费处理部分和看门狗的初始化。系统初始化包括对MSP430F4l3的堆栈、端口、中断、LCD控制寄存器的设置,系统初始化以后,进入低功耗模式,直到有中断源将其唤醒,再进入相应中断服务程序。功能子程序包括:M1卡的读写模块(包括M1卡有效性判断读/写及M1卡的解密与加密)、计费处理模块(包括阶梯水价段计费判断及处理)及阀门控制模块等。系统程序流程图如图6所示。(由于篇幅有限,程序代码略——编者注)
4 技术指标电源:DC3.6 V ER一18505锂电池,寿命≥6年。
静态功耗:水表控制器,10μW.静态电流≤25μA,开关阀电流≤180 mA. M1卡读写次数≥1万次。
电机阀响应时间≤4 s.与基表显示误差:±0.01 m3.使用水温:一4~42℃。
环境湿度≤96%。
5 系统主要功能
M1卡预付费智能水表,除集预付费、阶梯水价计费、故障检测等功能于一体外,还兼具以下特殊功能:
①电池欠压提示功能。当电池电量低于2.7 V时,水表将自动关阀,以提醒用户更换电池;同时将剩余水量和实际用水量的记录数据锁定,刷“用户卡”后仍可开阀使用,十天后关阀且不可再用卡开阀。更换新电池后,原用水信息数据不变。
②防非法窃水功能。在强磁干扰情况下,水表将自动关阀;同时水表将各种干扰状态记录在案。水表设有防拆装置,当遇到自行拆装的情况时,水表将进入锁定状态。
③查询功能。为了便于用户及时掌握用水情况,在使用过程中可随时查看“累积用量”、“剩余量”、“单价”、“当月用量”。
④自动告警功能。当剩余水量小于设置的报警量时,水表将自动关阀,提醒用户购水。
⑤透支功能。当剩余水量用至设置的透支量时,水表将自动关阀,切断水源;此时,只有将“用户卡”重新充值购水,才可使水表阀门开启。
⑥阀门防锈设计。每个月的7号、14号、21号、28号凌晨3点左右会自动开关阀1次,且并未将阀门完全关死,防止阀门锈死的同时达到激活电池的目的。