基于MSP430单片机水表设计论文稿.doc

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1、摘要 随着我国城镇建设的快速发展，有关城市的水表的管理和抄表出现的问题也日益严重，根据自来水表的改造、小区的建设以与实施“一户一表”工程的需要，本文设计了一种基于MSP430单片机的远程集中抄表系统与数字式网络水表，数字网络水表通过集中器和上位机管理系统连接，将水表的数据传输给远方的上位机，同时上位机管理系统通过集中器对网络水表进行监测和管理。针对传统旧式水表存在的各种缺陷，本文介绍了目前市场上出现的各种水表，在大量收集和查阅国外有关资料，以与深入的调查实践，提出了一种低功耗的脉冲水表，这种水表以MSP430单片机为核心，采用了“双控”传感器检测方法，实现了用户用水量的采集、计量、处理、存储等

2、，克服了传统旧式水表的存在的偷水、漏水等缺陷。主要完成了远程集中抄表系统的功能设计，对水表的各个组成部分的硬件的选择和软件设计突出了稳定性和低功耗；对远程集中抄表系统的设计突出了数据传输的可靠性，增加了传输距离，解决了挨家挨户的抄表问题。关键词 MSP430单片机；“双控”传感器；数据采集；低功耗。45 / 50Abstract :with the rapid development of urban construction in our country,the city of the management of the water meter,and the problem is incr

3、easingly serious,according to the water meter of the transformation ,the construction of the community as well as the implementation of one household one table engineering need,Aimed at various defects existing in the traditional water meter ,this paper introduces all kinds of water meter on the mar

4、ket at present,in a large collection of and access to relevant information both at home and abroad ,and in-depth investigation and practic,this paper proposes a low power pules meter,the meter with MSP430 single chip microcomputer as the core, Adopted the double control sensor detection method ,real

5、izing the collection of water users,measurement,processing,storage,etc.,to overcome the existence of traditional water meter to steal water,leakage and other defects .Mainly to complete the function of remote concentrated meter reading system design,choice of water meter all parts of the hardware an

6、d software design highlights the stability and low power consumption;To the design of remote concentrated meter reading system highlights the reliability of data transmission,increased the transmission distance,solved the reliability of data transmission,increased the transmission distance,solved th

7、e problems of door-to-door meter reading. Keyword: MSP430 single chip microcomputer,low power consumption,double control sensor, data acquisition.目录 1 绪论11.1 本课题的研究意义与必要性11.2 相关领域国外应用的现状与发展趋势11.3 智能水表的性能指标21.4 智能水表的市场经济分析32 智能远传水表的设计流程42.1 智能水表的基本组成42.2 智能水表的工作原理52.3 智能水表的主要元器件介绍52.3.1 智能水表的主芯片MSP43

8、0F14952.3.2 液晶LCD1602122.3.3 “双控”传感器152.3.4 三端稳压管LM1117-3.3162.3.5 蜂鸣器163 智能水表的硬件设计183.1 智能水表组成电路的设计183.2 原理图设计203.3 PCB制作214 智能水表的软件设计224.1 MSP430F149常用程序介绍224.1.1 中断介绍与存储器段介绍224.1.2 硬件乘法器224.1.3 P口224.1.4 电源电路模块224.1.5 时钟模块224.1.6 USART通信模块234.1.7 数据存储模块234.2 程序设计流程图244.3 智能水表的程序源代码25结束语26致27参考文献2

9、8附录A29附录B301 绪论1.1 本课题的研究意义与必要性目前，我国居民用水的计量情况如下： 1、使用机械水表，一户一表，安装于居民楼楼道或者每个用户的家。 2、水费计量方式主要依靠抄表人员挨个楼道抄数，不仅浪费人力物力，又存在人为误差，如果水表安装在户，还要入户抄表，多数不能一次完成。再加上入户盗窃等犯罪事件的出现，对用户的日常生活造成不便，居民配合程度降低。随着城市现代化建设的发展，建设智能小区成为必然趋势，原来的人工抄表已不能胜任现在的工作，新的抄表方式应运而生，随着通信和计算机技术的发展，使得远程抄表成为可能。从2000年起，国家就开始大力推动应用户外计量（含水、电、暖、燃气表技术

10、）和产品的研究开发，提出城镇居民住宅“三表出户”的要求。很多水表厂家就开始了产品新型化探索。目前，气表一般都安装于用户室，水表、电表大部分改为了一户一表，安装在楼道。但都是传统的单表计量，多数没有实现智能抄表和联网远程抄表。就水表计量部分而言，传统的机械式水表计量精准，价格便宜，经久耐用，已经在千家万户使用。而目前水表厂家研发的重点是新式电子式水表，这种水表单价比较高，如果要进行旧小区的改造，更换水表会比较麻烦，用户的投资比较大，可能会有一些阻碍。另外，旧的机械表一般可以使用很多年，没有必要全部更换而重新投资。基于以上两点问题，我们准备要研发智能远传水表系统，以旧的机械式水表做基表，安装简易可

11、靠的传感器采集基表数值，然后采用GPRS等数据传输方式集中自动抄表，远程上位机系统安装有主站软件。系统可以直接在旧有机械表的基础上改进，用户投资不会很大，然而其效果应该是比较好的，抄表工作完全由管理者在主站中心统一抄取，不用东奔西走，大大节约了抄表所用人力和时间，从而降低了管理费用。也能够避免出现人为少抄、漏抄、错抄、估抄、人情抄等情况。此外，自动集抄系统可以每隔一定时间自动实时抄表，对于用户用水量的异常情况也能与时发现，与时解决，防止水费结算的时候，因为用户不知情而出现莫名的水量大增，引发用户纠纷。 更为重要的是，该系统如果研发成功，其远程抄表技术可以应用到其他的抄表系统，例如煤气抄表、电表

12、等等，可扩展性很强。1.2 相关领域国外应用的现状与发展趋势 1.国发展现状：近年来，中国经济快速发展，城市建设也是如火如荼，但我国的水表行业发展却相对缓慢，机械水表为主的人工抄表模式仍然在水司管理中占据主导。2012年我国水表年产量约6500万台，智能水表产量仅800多万台，占国水表产量比重不足15%。和当前国智能电表80%以上渗透率，智能气表50%左右渗透率相比，智能水表的渗透率还很低。当前，国的智能水表主要分为卡式水表和远传水表，其中卡式水表包括插卡式水表（接触式水表）和刷卡式水表（非接触式或射频卡水表），这是目前市场上应用比较广泛的智能水表。远传技术的性能和技术指标发展非常迅速，但因我

13、国水表市场存在普通机械水表、智能水表共同使用的局面，智能水表在市场的占比较低，所以远传技术的使用在未来还有很大的可拓展空间。综合所有的用水量计量方式，供水企业可选择的主要有四种：抄表员入户抄表、表计出户、预付费水表、远传水表。远传水表的智能化、自动化程度最高，是将来发展的方向。2.发展趋势：2014年，国家发展改革委、住房城乡建设部印发关于加快建立完善城镇居民用水阶梯价格制度的指导意见，部署全面实行城镇居民阶梯水价制度。2015年底前全面实行居民阶梯水价制度，并要求地方应尽快制定具体实施方案，限期完成“一户一表”改造，户表改造和新建住宅水表积极推行智能化管理。此意见的出台，对于我国智能水表市场

14、来说将是一个利好消息。推行阶梯水价制度将采用新的水价计量方法，这是机械水表做不到的，所以智能水表有望全面进入千家万户，进而带动起对智能水表的巨大需求。若当前入户机械水表全部替代为智能水表，存量替代市场高达500多亿元。智能水表改变了供水公司入户抄表收费的模式，同时有效解决了计量扯皮、用水纠纷，贪污水费、人情用水、用水统计困难等问题。为减少水资源浪费，实行阶梯水价，人工统计工作更加复杂，安装智能水表更具有优势。与传统水表相比，智能水表能够提高管理效率、节约人工成本、降低用水管理成本，智能水表的优势是明显的。但是当前智能产品的故障率也很高。一旦智能水表出现问题，给居民的生活将带来更严重的影响。所以

15、，智能水表在推行过程中应当注意的问题是智能水表本身的技术可靠性，以与安装之后确保它的正常工作，如果智能水表失灵，则带来更多的问题，因此在前期安装或改造的同时，不应该直接替代机械水表，而是同时配备机械表以与电子部分，避免统计失误。随着阶梯水价制度的实施、一户一表工程的推行、原有机械式水表的定期轮换以与降低用水管理成本的要求，智能水表在水表中的比重将越来越大。并且，受到城镇化提升总体需求和智能水表比例、智慧城市和阶梯水价加速智能水表替换机械水表三项政策推动，预计智能水表行业开始进入加速上升期。行业有望保持30%以上增速，也就是到2015年全国智能水表产量达到1000万台以上，占水表总量比例15%-

16、20%之间。1.3 智能水表的性能指标 水表的主要技术参数：1） 计量部分：以机械表作为基表，配备精确的传感器，选用低功耗单片机msp430获取传感器采集的信息，并通过Mbus总线上传数据，为机械表加装电子部分。确保机械部分和电子部分双重计量，可靠稳定。用户可以足不出户校对抄表数值，而管理部门可以通过监控中心主站直接抄表，节省了人力。2） 数据采集部分：数据采集终端通过Mbus总线采集水表数据。3） 数据远传部分：数据采集终端通过GPRS通讯方式将采集到的所有水表数据上传至主站系统。 4）主站软件部分：负责查询数据采集终端的数据，并进行存储、处理、报表等。因为整个系统容比较多，所以主站软件功能

17、在短时间不能完全完成，初步计划完成简单的传输、统计等容。其它等后面继续丰富。1.4 智能水表的市场经济分析将机械水表电子化，对水表的发展来说是一个质的飞跃。水表不再是简单的计量装置，而成为用水计量和用水管理的重要智能终端，也成为水网管理的重要结算和统计分析工具。对促进节约用水有重要的意义。尤其随着物联网的发展，水、电、气、热等表具的远程抄表需求可以借助于网络的发展而进入一个高速发展的时代，并把原来单纯的抄表提升到抄表、监控、分析、服务等各个方面，不仅仅完成抄表收费工作，还能进行数据统计和分析，为水管理和生产提供参考依据，通过网络为用户提供数据服务，为售后服务提供网络监视平台。社会效益主要体现在

18、如下几个方面： 提升营销工作的科技含量和服务水平。 实现“查表不入户”，解决入户抄表扰民问题，保护居住隐私权。规避不安全隐患。 降低抄表差错率引起的经济纠纷。 改变抄表服务方式，降低抄表员劳动强度，从而降低抄表成本。为缴费提供支持服务。2 智能远传水表的设计流程2.1 智能水表的基本组成 智能水表主要包括液晶显示、声音报警、电源监测、电控阀与水表传感器模块等。液晶显示MSP430F419单片机声音报警电源监测水表电阀控水表传感器图2-1智能水表的硬件电路图 1.液晶显示：为了有一个良好的人机界面，便于管理与用户使用，利用液晶显示相关数据和状态信息。 2.声音报警与电源监测：为确保水表可靠运行，

19、配备了电源监控系统。当电源电压降至一设定值后，水表会将有用信息保存，同时关闭水阀并发出报警信号。更换电池后，水表会自动恢复有用的数据并重新开始工作。当有异常情况发生时，如有人为破坏事件，或可用水数低于设定值或电池电压低于设定工作电压时，蜂鸣器会发出报警信号提示用户引起注意。 3.电控阀：阀门开启系统由电控阀与电控阀驱动电路组成。在满足特定条件的情况下，单片机输出控制信号，经放大电路处理后，可以有效的控制电控阀的开启与关闭，以达到对用户用水的有效监控。 4.水表传感器：来自流量计传感器的水流信号经前置电路处理后，转换成一系列可测量的电压脉冲信号。2.2 智能水表的工作原理智能水表的工作原理：用户

20、在用水过程中，叶轮在水流的冲击下转动，通过磁针旋转使得干簧管周期性的闭合传递低电平，带动上表罩上的梅花齿轮转动并使多极齿轮转动，实现机械累计计量，每当计量到0.01m3时由位于0.01m3处的计量传感器向单片机发出同步的计量脉冲信号，此时，MSP430F419将输入的有效脉冲计入并计算用水量，智能水表剩余水量就会相应的减少一个计量单位，累计用水量就会增加一个计量单位，LCD显示屏上显示剩余水量等相关用水数据。当剩余水量低于一个定量时（有一个事先设定好的最低剩余水量值），智能水表的报警系统启动（蜂鸣器响起），提醒用户与时到供水部门再次购水，这时，LCD显示屏上显示“请购水”字样。当剩余水量为-1

21、时，单片机驱动电阀自动关闭，切断水源，停止供水并报警。在用户重新购水读卡存入后，再开通电阀供水。在正常情况下，阀门处于开通状态，当遇到剩余水量为-1或者电池电压小于3V等其他特殊情况时阀门会由开通变为关闭状态。2.3 智能水表的主要元器件介绍2.3.1 智能水表的主芯片MSP430F149图2-1 MSP430F149引脚图MSP430系列单片机的所有外围模块的控制都是通过特殊寄存器来实现的，故其程序的编写相对简单。编程开发时通过专用的编程器，可以选择汇编或C语言编程，IAR公司为MSP430系列的单片机开发了专用的C430语言，可以通过WORKBENCH和C-SPY直接编译调试，使用灵活简单

22、。下面介绍本文所用的主芯片MSP430F149。1.MSP430F149单片机的特点：1) 采用FLASH 存储器作为程序代码与信息存储, 因此可实现多次的写入和擦除, 也可实现在线写入，且存储空间大，其中ROM为60K, RAM为2K。2) 在单片机集成了一个12位精度、高效通用的A /D转换模块,即数据采集子系统。3) 片有1个硬件乘法器, 这个硬件乘法器是1个16 位的外围模块,它并不集成于CPU中,因此它的运算独立于CPU,也不需要特殊的指令。4) 片有2个串行通讯接口, 支持通用异步协议(UART 协议) 和同步协议(SP I协议)5) 片有2个16位的定时器, 且带有多个捕获/比较

23、寄存器, 这样寄存器的使用将更加灵活。2.MSP430单片机的定时计数器： 有基本定时器BT、定时器TA、定时器TB、看门狗定时器WDT 等。其中看门狗主要用于程序的完善性控制等方面；基本定时器除了可以用于定时之外，还可以用于液晶显示的时序控制；TA、TB 基本一样，而且功能复杂，这里将详细讲解，并使用之实现时钟。看门狗的目的在于阻止程序跑飞，其原理在于：看门狗定时器设置一定时时间，比如250毫秒，这个时间是所有用户程序一定能在此时间执行完该程序的一个时间，设置好这个定时时间之后，所有用户程序就必须在这个设定的时间将看门狗计数器的值清零，使计数器重新计数，如果CPU 执行程序正确，则看门狗计数

24、器始终能在规定的时间被用户程序清零而始终不能计数到250 毫秒，而当CPU 执行程序跑飞（PC 值指向用户程序以外），看门狗计数器得不到用户程序清零，能计数到250 毫秒，发生溢出，导致CPU 复位，这样CPU 又会重新运行用户程序。所以使用看门狗时，用户软件必须周期性地在WDTCTL 的CNTCL 位写“1”，使得看门狗计数器复位以防止其超过设定的定时时间。BT 是MSP430X3XX、MSP430F4XX 系列器件中的模块。它也是一个定时器，它通常向其它外围模块提供低频控制信号。BT 可以是两个8 位定时器也可以是一个16 位定时器，它有两个计数单元（BTCNT1、BTCNT2）与一个控制

25、单元（BTCTL）。通过控制寄存器BTCTL的设置，用户可以方便地使用BT。TA、TB 基本一样，这里将详细讲解定时器A定时器A 是MSP430 所有系列都有的模块，是一个用途非常广泛的通用16 位定时/计数器。它有以下一些特点：16 位计数器，四种工作模式；中断可多种可选的计数器时钟源；多个具有可配置输入端的捕获/比较寄存器；有 8 种输出模式的多个可配置的输出单元；Timer_A 可支持同时进行的多种时序控制、多个捕获/比较功能、多种输出波形（PWM），也可以是几种功能的组合，每个捕获/比较寄存器可以以硬件方式支持实现串行通讯。Timer_A 具有中断能力。由计数器溢出引起，也可来自具有捕

26、获或比较功能的捕获/比较寄存器。每个捕获/比较模块可独立编程，由捕获或比较外部信号以产生中断，外部信号可以是上升沿，也可是下降沿，也可都是。在不同的 MSP430 器件中，Timer_A 模块中的捕获/比较器的数量不一样，比如在MSP430F435 中Timer_A 模块含有3 个捕获/比较器（简称CCR），因此也经常称 Timer_A3，表示该模块含有3 个CCR。其中 TACTL 为最主要的控制寄存器，它决定TA 的输入时钟信号、TA 的工作模式、TA的开启与停止、中断的申请等工作。TACTL 寄存器为16 位寄存器，必须使用字指令对其访问。该寄存器在POR 信号后全部复位，但在PUC 信

27、号后不受影响。该寄存器中各位的含义：未用 SSEL1 SSEL0 ID1 ID0 MC1 MC0 未用CLR TAIE TAIFGSSEL1、SSEL0 选择输入分频器的输入时钟源。SSEL1 SSEL0 输入信号输入信号说明0 0 TACLK 使用外部引脚信号作为输入（见手册）0 1 ACLK 辅助时钟1 0 MCLK 系统主时钟1 1 INCLK 外部输入时钟（见芯片手册）ID1、ID0 选择输入分频器的分频系数。00： 直通，不分频01： 1/2 分频10： 1/4 分频10： 1/8 分频MC1、MC0 选择定时器模式00： 停止模式，用于定时器暂停01： 增计数到CCR0 模式，该模

28、式下，计数器计数到CCR0，再清零计数10： 连续增计数模式，计数器增计数到“FFFFH”，再清零计数11： 增/减模式，增计数到CCR0，再减计数到0CLR 定时器清除位，计数器容清零TAIE 中断允许位，该位允许定时器溢出中断TAIFG 定时器溢出标志位，在不同的定时器模式下，该位置位条件不一样。增计数模式： 当定时器由 CCR0 计数到“0”时TAIFG 置位连续模式： 当定时器由0FFFFH 计数到“0”时TAIFG 置位增/减模式： 当定时器由“1”减计数到“0”时TAIFG 置位TASSELx：选择定时器进入输入分频器的时钟源 0：TACLK特定的外部引脚时钟 1：ACLK辅助时钟

29、 2：MCLK系统时钟 3：INCLK器件特有时钟IDx：输入分频选择 0：不分频 1:2分频 2:4分频 3:8分频MCx:计数模式控制位 0：停止模式 1：增计数模式 2：连续计数模式 3：增/减计数模式TACLR:定时器清除位 POR或CLR置位时定时器和输入分频器复位。CLR由硬件自动复位，其读出始终为零。定时器再下一个有效输入沿开始工作。如果不是被清除模式控制位暂停，则定时器以增数模式开始工作。 0：无操作 1：清除TAR,时钟分频，计数模式的设置。清除设置后自动清零。TAIE：定时器中断允许位 0: 禁止定时器溢出中断 1：允许定时器溢出中断TAIFG:定时器溢出标志位 增计数模式

30、时：当定时器由CCR0计数到0，TAIFG置位 连续计数模式时：当定时器由0FFFFH计数到0时，TAIFG置位 增/减计数模式时：当定时器由CCR0减计数到0时，TAIFG置位 0：没有TA中断请求 1：有TA中断请求 由此可见 TACTL 寄存器几乎控制了Timer_A 的第一部分计数器部分。由SSEL0、SSEL1 两位选择时钟源，然后再由ID0、ID1 选择分频系数将输入信号分频，分频后的信号才用于计数器计数。在MSP430F4XX 系列器件中，INCLK 信号经过反向驱动之后再送入，这一点与其他器件有点差别。Timer_A 定时器共有4 种工作模式。由控制寄存器TACTL 中MC0、

31、MC1 两位决定（祥见TACTL 寄存器介绍）。停止模式：当 MC1=MC0=“0”时，定时器暂停。暂停时定时器的值（TAR 的容）不受影响。当定时器在暂停后重新计数时，计数器将从暂停时的值开始以暂停前的计数方向计数。如果不能这样，则可通过TACTL 中CLR 控制位来清除定时器的方向记忆特性。增计数模式：当 MC0=“1”，MC1=“0”时定时器工作在增计数模式。该模式用于定时周期小于65536的连续计数方式。捕获/比较寄存器CCR0 的数据定义定时器的计数周期。增计数模式的计数器活动规则：当计数器TAR 增计数到CCR0 的值或当计数值与CCR0相等（或定时器值大于CCR0 的值）时，定时

32、器复位并从“0”开始重新计数。连续计数模式在需要 65536 个时钟周期的定时应用场合常用连续模式。其典型的应用是产生多个独立的时序信号。在这种计数模式中，CCR0 的工作方式与其他比较寄存器的工作方式一样。利用捕获/比较寄存器与各输出单元的输出模式可以捕获各种外部事件发生的定时器数据（事件发生的时间）或者产生不同类型的输出信号。连续模式的计数器活动规则：定时器从它的当前值开始计数，当计数到 0FFFFH 后又从“0”开始重新计数增减计数模式在增减计数模式下，计数器TAR 的值先增后减：当增计数到CCR0 的值时，计数器停止,增计数，变为减计数，当减到“0”时，设置标志位TAIFG。由此可见这

33、种模式的计数周期为CCR0 值的两倍。所以常用于须得到对称波形的场合增/减模式时，中断标志CCIFG0、TAIFG 会在相等的时间间隔置位。在一个完整的周中，每个标志位只置位一次，分别在半周期时发生。当定时器TAR 的值从CCR0-1 增计数到CCR0时，中断标志CCIFG0 置位。当定时器从“1”减计数到“0”时，中断标志TAIFG 置位。1、BT 的初始化：（假设允许中断）IE2 |= BTIE; / Enable BT interruptBTCTL = BTSSEL+BTIP2+BTIP1+BTIP0;_EINT(); / Enable interrupts2、 WDT 的初始化：（假设

34、允许中断）WDTCTL = WDT_MDLY_32; / Set Watchdog Timer interval to 30msIE1 |= WDTIE; / Enable WDT interrupt_EINT(); / Enable interrupts3、 TA 的初始化：（假设允许中断）TACTL = TASSEL1 + TAC / SMCLK, clear TARCCTL0 = CCIE; / CCR0 interrupt enabledCCR0 = 50000;TACTL |= MC1; / Start Timer_A in continuous mode_EINT(); / Ena

35、ble interrupts4、 TB 的初始化：（假设允许中断）TBCTL = TBSSEL1 + TBCLR; / SMCLK, 清除计数器ATBCCTL0 = CCIE; / CCR0中断允许TBCCR0 = 50000;TBCTL |= MC1; / Start Timer_A in continuous mode_EINT(); / Enable interrupts综合举例（实验12）：使用 TA 设计时钟，并在液晶上显示。首先，设置 LCD：LCDCTL = 0XFD;BTCTL = BTFRFQ1; / STK LCD freqP5SEL = 0xFC; / Common an

36、d Rxx all selected然后，设置定时器TA。TACTL = TASSEL1 + TACLR; / SMCLK, clear TARCCTL0 = CCIE; / CCR0 interrupt enabledCCR0 = 20000;TACTL |= MC1; / Start Timer_A in continuous mode最后，打开中断，写中断服务程序，详细的程序清单如下：#include char digit20 = 1,0,0,0,0,2,1,8;unsigned char distab= 0xaf,0x06,0x6d,0x4f,0xc6,0xcb,0xeb,0x0e,0

37、xef,0xcf;void main(void)int i;WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; / Stop watchdog timerFLL_CTL0 |= XCAP14PF; / Configure load capsLCDCTL = 0XFD;BTCTL = BTFRFQ1; / STK LCD freqP5SEL = 0xFC; / Common and Rxx all selectedTACTL = TASSEL1 + TACLR; / SMCLK, clear TARCCTL0 = CCIE; / CCR0 interrupt enabledCCR0 = 2000

38、0;TACTL |= MC1; / Start Timer_A in continuous mode_EINT(); / Enable interruptsfor (;)_BIS_SR(CPUOFF); / CPU off_NOP(); / Required only for C-spyinterruptTIMERA0_VECTOR void Timer_A (void) char i=0;CCR0 += 20000; / Add Offset to CCR0LCDMEM7=0xa; LCDMEM8=0x90; LCDMEM9=0x12; LCDMEM10=0x80;LCDMEM11=0x2;

39、 LCDMEM12=0x93; LCDMEM13=0x72; LCDMEM14=0x5b;LCDMEM15=0x94;for(i=0;i6;i+)LCDMEMi+1=distabdigiti;digit0+;if(digit0=50)digit0=0;digit1+;if(digit1=10)digit1=0;digit2+;if(digit2=6)digit2=0;digit3+;if(digit3=10)digit3=0;digit4+;if(digit4=6)digit4=0; 2.3.2 液晶LCD1602图2-1 1602字符型液晶显示器实物图1602LCD主要技术参数：显示容量:1

40、62个字符芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.954.35(WH)mm引脚功能说明1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表2-1所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK表2-1：引脚接口说明表第1脚：VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL为液晶显示器对比度调整

41、端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。1602液晶模块部的控制器共有11条控制指令，如

42、表2-2表所示：序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关控制0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM）10要写的数据容11CGRAM或DDRAM读数11读出的数据容表 2-2 1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）

43、指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。指令2：光标复位，光标返回到地址00H。指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平

44、时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。指令7：字符发生器RAM地址设置。指令8：DDRAM地址设置。指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。指令10：写数据。指令11：读数据。2.3.3“双控”传感器图2-3 传感器单脉冲输出，数以百万计的实验数据，以与实际的大量应用证明：“双控开关”各项指标的稳定性均优于业其它各式远传水、气表传感装置。可广泛应用于国外各种远程抄表、GPRS/GSM大口径表无线远程监测等系统。主要特点：1.信号精准 寿命长 先进成熟的技术，关键部件核心技术参数的修正、改良，精密、专业的制造工艺，灵敏度高，信号输出可靠、精准，开关寿命1亿次，不是真传输距离大于1000米。2.通用设计 匹配广 通用结构设计，小巧精致，装配简单，可实现与各式国标水、气表的顺利对接。不改变基表部成熟结构，以保证其稳定的工作状态。并且当水表达到强制报废年限，本装置可以二次使用，节约成本。多种置电路设置供选择，可与国外多种远程抄表、GPRS/GSM大口径表无线远程监测等系统匹配。3.密闭防水 适应强 高品质组件，不稳定磁场设计免受外来磁场干扰。合理优化