基于MCU的智能流量监控系统设计

4 功能电路

信号的测量只是流量监控的前期工作，要实现流量监控的智能化就要设计功能完整的电路，完成数据A/D转化、根据数学模型进行控制处理、参数设置及结果显示、打印及输出等。

4.1 系统电源

为了减轻系统硬件重量和体积，同时综合考虑系统对电源的要求，需要双5V电源供电。对硬件电路参数分析，经计算选用+5V(1A)， -5V(200mA)非对称高频电源模块HAW6-220D5F。其转换效率典型值为80%;开关频率100KHz;具有保护(过压，过流，过热，短路保护)和自恢复功能。

4.2 打印接口和输出

另外系统根据设计要求设计了打印机接口和输出接口。打印机接口采用RS232协议，可外接一个微型打印机。变送输出采用一般的数模转换器DAC0832，该芯片与微处理器完全兼容，具有8位分辨率。该芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点而应用广泛。采用DAC0832输出0-l 0mA、4-20mA， 0-5V， 1-5V信号。当需要输出信号为电压信号时，可将电流短路环短接。

4.3键盘与显示

在流量监控系统中由于要显示的数据位数较多，而单片机要实时的采集和处理现场数据，因此显示不能占用太多单片机的时间;同时系统的参数输入需要通过按键来实现，这就要求设计键盘和显示电路。系统中采用专门的显示驱动电路ZLG7289来驱动共阴极数码管，该芯片同时也可以接64个按键，如果有键按下，那么该芯片会输出中断信号，访问该芯片则会得到一个编码好的按键值，这样就可以进一步可以节省单片机查询按键的时间，而且为处理按键带来了极大的方便。

4.4 日历时钟电路

为了使系统能够记录发生的意外事件时间和打印当前时间下的累积流量和各种补偿参数值，我们设计了时钟芯片电路。时钟芯片采用Philips公司的PCF8583， PCF8583是内含I2C总线接口功能的具有极低功耗的多功能日历/时钟芯片，该芯片和单片机之间采用串行方式传输数据，另外该芯片提供256字节的RAM单元。

本文作者创新点:

在本系统的硬件电路的设计中，本着模块化的设计思想，设计了模拟信号采集处理电路，信号A/D转换电路，程序下载升级电路，显示和键盘电路，日历时钟电路，打印及输出电路，各个电路之间自成体系，同时又相互关联。程序下载电路利用单片机的ISP特性，使得系统开发完全摆脱了编程器，系统开发效率明显提高，系统开发成本降低。