智能流量儀以其計量準確、安裝方便等特點在蒸氣、天燃氣計量中廣泛應用。但如果供電系統停電,供氣正常,流量儀因停電而不能計量。因此,往往使 供氣、用氣雙方在費用結算時產生糾紛。如果利用UPS作為備用電源供電,則成本高、維護費用大,且受UPS電池容量大小的限制。因此,一般不予采用。
所以,我們利用89C51單片機及MC146818時鐘芯片組成的停電計時器,記錄智能流量儀的停電時間、來電時間、停電次數及停電總時間等信 息。這樣就可以簡單計算出用氣方在停電期間的用氣量為:流量計測試的前期每個時間段流量乘以每個時間段的停電時間,以此作為供需雙方在總的停電時間內的用 氣量費用結算的依據。通過控制智能流量儀配置的打印機,可以打印出停電信息,實現資源共享。同時利用LED可以顯示當前的時間及日期信息,作為電子時鐘使用。
2 MC146818簡介
MC146818是摩托羅拉公司生產的時鐘芯片,它支持時間(時、分、秒),也支持日期(世紀、年、月、日、星期)及閏月的自動調整。功耗小, 約幾個μA,電池供電可以維持3~5年,內部有64個字節的RAM,其中48個字節可供用戶使用。它在IBM-PC機上用作RT/CMOS RAM芯片被廣泛應用。關于它的特點及功能,已有很多資料介紹,請參閱有關文獻。
3 硬件電路設計
硬件電路由89C51單片機、MC146818時鐘芯片、8155及LED顯示器、74LS244鎖存器控制打印機的接口、掉電檢測比較器等器件組成。
當電源正常供電時,MC146818設置為每秒中斷一次,在相應的秒中斷服務程序中,讀當前的時間/日期信息,并存貯到MC146818的 RAM單元,該單元的信息即為電源掉電時的停電時間(停電時由鋰電池供電)。電源電壓與鋰電池經比較器產生的掉電信號,控制MC146818的片選信號。 保證在掉電時不能訪問時鐘芯片。原智能流量儀中的打印機接口,由74LS244等鎖存器控制,上電或計時器的打印鍵按下時,微型打印機由計時器控制,打印 出停電信息。MC146818內RAM單元可以存貯6次停電信息(超過6次,自動覆蓋*早的),用戶通過查詢鍵,停電信息可以在LED上依次顯示出來。清 除鍵(安裝在計時器內部,由供氣方在結算完停電時間的費用后使用)**所有的停電信息。具體硬件電路如圖1所示。
4 軟件設計
軟件包括兩部分:主程序和中斷服務程序。在主程序中,判斷如果是**次上電,則應初始化89C51及MC146818。從MC146818相應 的RAM單元中,取出停電時間、來電時間,并計算出停電總時間,然后通過打印機打印出停電信息(停電時間、來電時間、停電次數及停電總時間),并把這些停 電信息傳送至MC146818相應的RAM單元中保存起來。此后,開中斷,允許秒中斷響應,打印機由智能流量儀控制。LED交替顯示當前的時間/日期信 息。如有查詢鍵,則依次顯示每次的停電信息秒中斷子程序主要功能為更新時鐘數據,并把當前的時間/日期值送到MC146818及相應的RAM單元,該信息即為停電時間。總之,該計時器可以準確記錄智能流量儀的停電信息,并實現打印機資源共享,較好地解決了電磁流量計供需雙方的糾紛,具有很大實用性。
