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技术文章

涡街流量计的掉电检测与电池电压监测 电路


发布日期:2024-03-25 点击:137次
  涡街流量计在实际使用现场,常会遇到系统电源电压瞬时欠压和意外掉电的情况,以致重要的数据丢失而不能恢复。为了避免这些情况的出现,往往需要加上掉电检测和保护电路,以提高系统的抗干扰能力和安全性。掉电检测和保护电路能够检测到电源电压的下降,它还没有降到危及系统正常工作的电压以前就及时发出警告信号,单片机系统在收到信号后,立即转入中断服务程序进行数据的保护,待干扰脉冲过去或系统重新上电后恢复被保护的数据.
  
  使用RleoN公司生产的Lvn(LowvoltageDetector)R3111x系列中的一款R3111H301C-Tl对电池电压进行实时监测。该芯片在0.7V~I0V电压范围内能保持正常工作。当电池电压降到其复位门限电压3.0v以下时,R31llH30lCOUT脚产生负跳变,单片机PI.7管脚被配置为外部中断入口,下降沿有效,当发现负跳变电平后,立即进入中断服务程序,将重要参数和累计流量保存到外扩的铁电存储器FRAM,同时将中断触发条件改为上升沿,系统转入低功耗模式3(LPM3),此时关闭所有外设,仅保持低速时钟和中断有效,LPM3模式的功耗不到2μA。当系统电源电压重新恢复正常并且没有引起系统复位时,R3111H301COUT脚产生正跳变,在中断服务程序中退出LPM3模式,恢复数据和程序运行。如果不是电源电压波动,而是用户摘掉电池或是切换电源,被监测电压会低至引起系统复位,可在程序开始时恢复数据。系统掉电后,会有两个大电容为系统放电一段时间,支持掉电中断服务程序完成。R3111H301C耗电极低,仅有0.8A,非常适合对电池电压连续实时监测。系统供电正常,R311IH3OIC输出高电平,如果单片机Pl.7管脚未初始化为输入状态而是设置为输出低电平,会拉低R3111H301C的输出电平,不仅会烧坏R31llH301C,而且单片机PI.7过流保护二极管也会热损坏,所以在二者之间增加了限流电阻R18,起到一定的保护作用。
  涡街流量计除了要有掉电保护功能,还要定时检测电池电压,LCD上显示电池电量,同时在电池电量低时要有报警提示,通知用户及时更换电池,防止重要数据丢失。电路使用两个大电阻R15R16对电池电压1/2分压,送到单片机ADC12输入通道A3。为实现该电路零功耗,在串联的两电阻末端用一个GPIO(P5.3)控制该电路通断,P5.3输出低电平,检测电路有效,P5.3设置为输入,该端口为高阻态,检测电路相当于断路。只有检测电池电压时才能使该电路。
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