(5)电源模块:使用ASM1117-3.3芯片提供3.3V电压,使用5V直流电插座,并提供锂电池作为后备电源;

(6)接口电路模块:由报警电路、脉冲提取电路和电磁阀控制电路组成。

(7)串口通信模块:采用RS-232串口通信电路,需要用到MAX232信号转换芯片。根据智能水表系统的硬件组成,我们给出了整个系统的硬件原理图,如图2-2

所示,下文将对各模块硬件电路进行详细的介绍。

图2-1智能水表系统整体结构图

图2-2智能水表系统硬件原理图

2.3各模块硬件电路设计介绍

2.3.1单片机电路

该智能水表系统选用性能稳定的单片机STC89C52RC,它的内部自带可擦除只读存储器,32个IO口,2个定时器/计数器,6个中断源[6]。它是一款性能十分强悍而且性价比很高的微处理器芯片,目前在各个控制领域的应用十分广泛。另外,STC89C52单片机符合低功耗设计标准,其工作频率最低可达到0Hz,它在供电的时候有两种工作模式。在空闲模式下,整个单片机系统中除了CPU之外其它的部分都还保持着原来的工作模式。在掉电模式下,由于内部的时钟振荡电路暂时断电,也就无法与晶振电路协调合作产生稳定的时钟脉冲了,所以在恢复供电之前整个系统的所有功能都将会停止,仅仅保留内部RAM中的内容。

图2-3给出了单片机的引脚图和实物图。如图所示,它共有40个引脚,P0、P1、P2和P3共32个IO口,单片机需要通过这些IO口来实现程序编写的功能。还有P40脚为5V电源正,P20脚为电源地。其中,P3口都有其特定的功能,在使用时应该特别注意,不能与其原来的功能冲突。

图2-3单片机的引脚图(左)和实物图(右)在本智能水表系统设计中我们需要用到单片机最小系统,它主要由以下两个部分组成:(1)复位电路复位电路按其使用的范围和功能可以大致分为两类,自动复位电路和专用复位电路。所谓专用复位电路,正如其名字所描述的那样,它一般用在对条件要求很高的专用场合,所以本智能水表系统选用简单的上电自动复位电路就行了。上电自动复位电路指的是单片机在通电的一瞬间,先会进行自动复位,然后才会继续完成其它程序的运行。如图2-3所示,它主要由一个大小为十千欧姆的电阻R1和一个有

正负极性的电容构成。

(2)晶振电路

图2-4给出了晶振电路的原理图,如图所示,它主要由一个频率为11.0592MHz的晶振和两个电容组成,电容的大小一般在15-33pf之间,这里我们选择30pf[7]。在单片机的内部有一个震荡电路,通过与其协调合作,可以产生稳定的时钟脉冲,这个时钟脉冲可以作为单片机程序运行快慢的标准,它的执行速度与时钟频率的快慢成正比。

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