渦街流量計在實際使用現場,常會遇到系統電源電壓瞬時欠壓和意外掉電的情況,以致重要的數據丟失而不能恢復。為了避免這些情況的出現,往往需要加上掉電檢測和保護電路,以提高系統的抗干擾能力和安全性。掉電檢測和保護電路能夠檢測到電源電壓的下降,它還沒有降到危及系統正常工作的電壓以前就及時發出警告信號,單片機系統在收到信號后,立即轉入中斷服務程序進行數據的保護,待干擾脈沖過去或系統重新上電后恢復被保護的數據.
使用RleoN公司生產的Lvn(LowvoltageDetector)R3111x系列中的一款R3111H301C-Tl對電池電壓進行實時監測。該芯片在0.7V~I0V電壓范圍內能保持正常工作。當電池電壓降到其復位門限電壓3.0v以下時,R31llH30lC的OUT腳產生負跳變,單片機PI.7管腳被配置為外部中斷入口,下降沿有效,當發現負跳變電平后,立即進入中斷服務程序,將重要參數和累計流量保存到外擴的鐵電存儲器FRAM中,同時將中斷觸發條件改為上升沿,系統轉入低功耗模式3(LPM3),此時關閉所有外設,僅保持低速時鐘和中斷有效,LPM3模式的功耗不到2μA。當系統電源電壓重新恢復正常并且沒有引起系統復位時,R3111H301C的OUT腳產生正跳變,在中斷服務程序中退出LPM3模式,恢復數據和程序運行。如果不是電源電壓波動,而是用戶摘掉電池或是切換電源,被監測電壓會低至引起系統復位,可在程序開始時恢復數據。系統掉電后,會有兩個大電容為系統放電一段時間,支持掉電中斷服務程序完成。R3111H301C耗電極低,僅有0.8林A,非常適合對電池電壓連續實時監測。系統供電正常,R311IH3OIC輸出高電平,如果單片機Pl.7管腳未初始化為輸入狀態而是設置為輸出低電平,會拉低R3111H301C的輸出電平,不僅會燒壞R31llH301C,而且單片機PI.7過流保護二極管也會熱損壞,所以在二者之間增加了限流電阻R18,起到一定的保護作用。
渦街流量計除了要有掉電保護功能,還要定時檢測電池電壓,在LCD上顯示電池電量,同時在電池電量低時要有報警提示,通知用戶及時更換電池,防止重要數據丟失。電路使用兩個大電阻R15和R16對電池電壓1/2分壓,送到單片機ADC12輸入通道A3。為實現該電路零功耗,在串聯的兩電阻末端用一個GPIO(P5.3)控制該電路通斷,P5.3輸出低電平,檢測電路有效,P5.3設置為輸入,該端口為高阻態,檢測電路相當于斷路。只有檢測電池電壓時才能使該電路。 |
