基于PICl6F628A芯片的无线远传水表设计方案

内部寄存器设置软件Smart Studio对CC1100控制寄存器进行设置，在软件参数配置时要注意选择输出功率为10dBm,中心频率为433.92MHz,数据传输速率为10kbps,将这些主要参数输入后，专用配置软件将CCll00所有的控制寄存器的参数值自动换算到该芯片的最优化设置，将这些参数通过单片机，按照约定的地址写入到CC1100特定寄存器，就可保证CCll00稳定可靠地工作。在程序设计中要定期刷新CC1100控制寄存器的设置，防止寄存器中的内容在强烈外界干扰环境中改变，使芯片不能正常工作。CC1100的软件设计要注意，在无线数据传输过程中要关闭其它附属设备的工作状态，保持传输数据的可靠性和稳定性。

2.2.4 阀门控制单元的设计

驱动电磁阀开关的芯片选择的是L9110芯片。该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流驱动能力，每通道能通过800mA的持续电流，峰值电流能力可达1.5A;同时它具有较低的输出饱和压降；内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流，驱动性能安全可靠。单片机RB5引脚设置为关阀控制；RB3引脚设置为开阀控制；RB2引脚设置阀门开到位判断；RBl引脚设置阀门关到位判断。

2.2.5 电源电压检测元件的选择与设计

电压检测芯片选择的是小功率的MCPlll芯片。当电源电压高于检测电压时，MCPlll输出保持高电平；若低于检测电压时输出将变为低电平，提醒电源电量的不足。设置单片机引脚RA5为电源电压检测输入引脚，低电平有效。该产品设定MCPlll的检测电压为3V;在检测到电池电压低提出报警后，仍能保证控制电路板正常工作三个月以上，为更换电池提供时间余量。

3 软件设计

智能无线远传水表的软件采取模块化设计，程序主要有以下主子程序组成：主程序模块、定时中断处理程序模块、水量采样处理程序模块、接收无线数据处理程序模块、数据发射程序模块。

3.1 主程序设计

智能无线远传水表上电后，系统软件逐个检测各个功能模块的工作状态。主要包括传感器模块检测、定时器模块检测、阀门执行机构检测、特别是对CCll00的工作参数设置以及设置完成的结果检测，这些模块检测正常后系统检测灯熄灭，系统进入低功耗工作状态。进入低功耗工作的系统只有靠中断才能开启。开启系统由低功耗进入工作状态的方式有两种：一种是当有传感器信号进入时，传感器信号开启中断系统；另一种是定时器时间到后开启中断系统。开启后的系统执行完中断的操作后回到低功耗模式。

3.2 定时中断处理程序设计

定时启动时间是10s一次，启动以后主要功能是：开启接收机接收查看是否有无线电信号进来。如果没有，进入低功耗状态，如果有，则判断是不是协议规定的命令。如果是规定的命令执行相应的操作，否则关闭接收机，进入低功耗。定时24小时自动发射数据一次，定时一个月洗阀一次。

3.3 水量采样处理程序设计

当水表的传感器有信号来的时候，经软件滤波后判断是否为有效信号。若是无效信号则直接退出中断，若为有效信号时就进行计数和水量运算，运算后将数据存储在单片机内部的存储器内。分析是否达到发射水量，达到发射水量则发射数据，否则退出中断。

3.4 接收无线数据处理程序设计

设置CC1100为接收状态，若有接收信号，则等待接收数据，读CC1100寄存器中的接收数据。读完规定字节数的数据后，进行数据解码，判断数据的正确性。数据正确，依据规定的命令进行相应的操作；否则退出接收状态。

4 结论

通过对无线远传智能水表进行的供电参数、无线电性能、信号输出测试、控制功能测试、水表性能测试，其主要参数全部达标，实现了设计时要求的技术指标和性能。本系统方案采用无线数据传输方式，可方便实现户内仪表的数据出户、集中及统一管理，系统成本低、可靠性高、易于扩展、方便实现网络化管理，有效地解决了住宅水、电、气、热表的抄表和收费问题，具有很高的经济和社会效益。