一种基于单片机的开水房计价装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于单片机的开水房计价装置，包括单片机及分别与其连接的流量测量模块、温度测量模块、液晶显示模块、数据存储模块、时钟模块、键盘输入模块和电磁阀控制模块，本实用新型专利技术以AT89S52单片机为主控芯片，系统工作时，用DS18B20温度传感器采集水温信息传入单片机，并与设定的温度值比较，当判断水温高于设定值时系统开始开启电磁阀并测量水位，并以此计算当前流量得到消费费用。计算数据通过单片机输出在液晶显示屏上。此系统的计价方式采用的是流量计价。此种方式能有效改善时间计价方式存在的计价不合理的缺陷，在使其节约水资源的同时保证其合理收费。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机的开水房计价装置
本技术涉及一种基于AT89S52单片机的开水房计价装置。
技术介绍
随着生活水平的提高和人类生产的发展，世界用水量正在以每年5％的速度递增，用水总量每15年就翻一番，如果各国政府不采取有力措施，在2025年前，地球上将有三分之一以上的人口得不到清洁的饮用水，一半以上的人口面临淡水资源危机。当今全球性的社会和经济发展的主要制约因素是水资源短缺问题，合理地利用水资源，是人类可持续发展的当务之急，而水资源合理利用的关键是节约用水。传统水房计价系统主要结构由硬件构成，以相对固定形式确定下来，所实现的功能较死板、较单一。只具有按时间计价显示用水费用的功能，在使用过程中，由于流量的不同使用户无法公平合理的消费，造成了部分浪费。它一般具有计时电路、内部处理电路和实时显示三部分。传统水房计价系统的主要特点是自成体系，自我包容，用户无法更改。传统水房计价系统功能单一，测量结果不能存储、显示，局限性很大。另外，传统水房计价系统开发周期长、经费投入大。随着科技水平不断发展，人们对传统水房计价系统提出以下几方面的要求：按流量计价、测量精度高、可靠性好、功能强，测量智能化、自动化、使用灵活方便，同时还可以进行消费数据的存储和显示。这些新的要求不仅促使着传统水房计价系统不断地改进和发展，也孕育着新一代水房计价系统的产生。目前我国国内已经有了几款针对公共用水浪费现象而设计的节水系统，这些节水系统的节水效果还是比较不错的，但是，现有的节水系统采用的计价方式仍然采用的是按时间计价的方式，即根据使用的时间长短来收取消费费用，时间用的越长，收取的费用越多。从设计上来讲，采用计时收费的方式比较容易实现，成本也比较低，从表面上看，这是个很不错的方法。但是，就实际使用后我们发现此种计价方式存在着如下问题：(1)在相同的浴室，相同的15分钟的淋浴，同样的费用，而由于电磁阀的不同一个人的实际用水量却比另一个人的多得多。(2)在同一个开水房打同样的一壶开水，而其中一个人只要15秒钟，另一个人却需要20秒钟，后者付出的费用比前者多。(3)当电磁阀被损坏时，还会造成无用水误收费的种种情况。为改善以上计价不合理的方式，本课题设计了一种以测量水位方式而实现按流量计价的系统。由于高等院校集科研、教学和生活于一体，是水资源消耗的大户。目前全国有1500多所这样的高等学校，在校教职员工和学生约1710万人，他们既是城市生活的重要组成部分，又是人口密集的地方。因此，节水控制系统的设计是必不可少的，解决此用水问题不仅能够提高学校的用水效率，还增强了人们的节水意识，促进了社会的发展。学校的浴室也是校内水浪费问题相对严重的场所，具有很大的节水潜力。在浴室里，有的同学为了增加浴室温度，空放热水，有的用浴室的开水洗衣服，有的用水后不关龙头，水资源的浪费现象非常严重，为改善这种状况，许多学校采取了应对措施。如减小龙头出水口径、减压供水、脚踏板控制淋浴，即一旦人离开了淋喷头，便自动关闭等措施。但由于很大一部分学生的节水意识仍然不强，浪费水的现象并没有从根本上得到合理的解决。由计时计价方式引发的问题的合理解决方法就是设计流量计价式节水系统，这不仅可以达到良好的节水效果，还能改善收费不公平不合理的现象，能很好的响应我国的节水节能、构建和谐社会的号召，其意义就尤为重要了。鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本技术目的是：提供一种基于单片机的开水房计价装置，具有能有效改善时间计价方式存在的计价不合理的缺陷，在使其节约水资源的同时保证其合理收费，安全更可靠，更方便，寿命也更长等优点具有良好的应用价值。本技术的技术方案是：一种基于单片机的开水房计价装置，其特征在于：包括单片机及分别与其连接的流量测量模块、温度测量模块、液晶显示模块、数据存储模块、时钟模块、键盘输入模块和电磁阀控制模块，温度测量模块实时采集管内液体温度信息，当温度超过设定阈值时，单片机启动电磁阀控制模块放水并进行流量计算，得出价钱，通过流量测量模块计算水流量而达到计价，同时液晶显示模块进行温度、流量、计价显示。优选的，所述的单片机采用AT89S52。优选的，所述的时钟模块选择实时时钟芯片来进行对时间的计算和控制。优选的，所述的流量测量模块，包括在水箱内不同水位位置放置的导线，用于测量水位信息，当水位到达一定阈值的时候，电极端就变为地，单片机检测低电平并进行相应的算法处理，实现计价功能。优选的，所述的液晶显示模块采用1602液晶显示模块。优选的，所述的键盘模块采用直接型键盘模式。优选的，所述的温度测量模块采用DS18B20温度传感器，DS18B20温度传感器输出数字信号，实现双向传输数据。优选的，所述的数据存储模块采用AT24C02。优选的，所述的电磁阀控制模块，采用在单片机与电磁阀之间接一个光耦芯片。本技术的优点是：本技术所提供的基于单片机的开水房计价装置，能够按流量计价、测量精度高、可靠性好、功能强，测量智能化、自动化、使用灵活方便，同时还可以进行消费数据的存储和显示，具有能有效改善时间计价方式存在的计价不合理的缺陷，在使其节约水资源的同时保证其合理收费，安全更可靠，更方便，寿命也更长等优点，具有良好的应用价值。附图说明下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：图1为本技术所述的基于单片机的开水房计价装置整体设计模块图；图2为本技术所述的单片机最小系统电路的电原理图；图3为本技术所述的时钟模块电路的电原理图；图4为本技术所述的水位测量电路的电原理图；图5为本技术所述的液晶显示模块电路的电原理图；图6为本技术所述的键盘模块连接电路的电原理图；图7为本技术所述的温度测量模块电路的电原理图；图8为本技术所述的数据存储模块电路的电原理图；图9为本技术所述的电磁阀控制模块电路的电原理图；图10为本技术所述的5V电源电路的电原理图；图11为本技术所述的12V电源电路的电原理图。具体实施方式如图1所示，本技术所揭示的基于单片机的开水房计价装置，系统的硬件部分主要包括水位测量、温度测量、时钟、液晶显示、数据存储、键盘输入、电磁阀控制几个部分。系统运用水位测量来计算流量从而实现合理计价，提高了测量精度。以AT89S52单片机为主控芯片，系统工作时，用DS18B20温度传感器采集水温信息传入单片机，并与设定的温度值比较，当判断水温高于设定值时系统开始开启电磁阀并测量水位，并以此计算当前流量得到消费费用。计算数据通过单片机输出在液晶显示屏上。如图2所示，单片机最小系统电路图，开水房计价装置中关于水位、温度和时钟芯片需要我们用单片机来控制，是整个开水房计价装置的核心，对整个系统起着控制和枢纽作用。单片机的最小系统是由复位电路、时钟电路和电源组成。复位操作有上电自动复位、按键复位和外部脉冲复位3种方法。本文采用的是上电复位它是通过系统外部的复位电路来实现的。根据电路原理可知电容两极板间的电压不能突变当单片机电源接通电源的瞬间单片机的9管脚会产生一个阶跃信号，所以RTS端维持高电平由于这个充电时间远远大于1ms，一般就可以实现对单片机的上电自动复位，即接通电源就完成了系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机的开水房计价装置，其特征在于：包括单片机及分别与其连接的流量测量模块、温度测量模块、液晶显示模块、数据存储模块、时钟模块、键盘输入模块和电磁阀控制模块，温度测量模块实时采集管内液体温度信息，当温度超过设定阈值时，单片机启动电磁阀控制模块放水并进行流量计算，得出价钱，通过流量测量模块计算水流量而达到计价，同时液晶显示模块进行温度、流量、计价显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的开水房计价装置，其特征在于：包括单片机及分别与其连接的流量测量模块、温度测量模块、液晶显示模块、数据存储模块、时钟模块、键盘输入模块和电磁阀控制模块，温度测量模块实时采集管内液体温度信息，当温度超过设定阈值时，单片机启动电磁阀控制模块放水并进行流量计算，得出价钱，通过流量测量模块计算水流量而达到计价，同时液晶显示模块进行温度、流量、计价显示。2.根据权利要求1所述的基于单片机的开水房计价装置，其特征在于：所述的单片机采用AT89S52。3.根据权利要求2所述的基于单片机的开水房计价装置，其特征在于：所述的时钟模块选择实时时钟芯片来进行对时间的计算和控制。4.根据权利要求2所述的基于单片机的开水房计价装置，其特征在于：所述的流量测量模块，包括在水箱内不同水位位置放置的导线，用于测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾涵，陈琪，张惠国，洪莺，边旭辉，
申请(专利权)人：常熟理工学院，苏州培英实验设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32