設計了以MSP430為核心的低功耗無磁水表系統。以MSP430FW427為主控器，通過內部集成的SCAN IF模塊對水流量進行計數，使用帶捕獲比較功能的定時器軟件模擬串口收發數據。詳細分析了無磁水表使用LC振蕩電路來測量流量的原理，分析了SCAN IF模塊中PSM狀態機的工作原理及狀態表的編寫，分析了SCAN IF模塊參考電壓自校準的工作流程，重點介紹了使用MSP430FW427單片機相關部分的軟硬件設計及系統的低功耗設計，硬件部分包括主控芯片的選型，LC振蕩電路的設計，液晶顯示硬件的設計，電機驅動電路的設計，電流比較電路的設計，E2PROM電路的設計。軟件部分包括主程序的設計，初始化程序的設計，SCAN IF模塊，軟件模擬串口，上位機通訊，液晶顯示，電機控制，E2PROM存儲。對實驗成果及本次設計的不足進行了分析。

　　從第一個平衡罐式水表算起，水表已經有了近兩百年的歷史。我國的水表行業從1930年開始起步，但是發展緩慢。直到九十年代，隨著科技的進步，水表行業也有了較快的發展。進入新世紀以來，智能水表成為了急速發展的水表種類，品種越來越多，性能越來越好。

　　水表產品按結構特征分類主要有：機械水表，帶電子的機械水表，電子水表。

　　機械水表：是指依靠機械原理來計數的水表。優點：售價便宜，不需要供電，缺點：計量不準確，磨損較嚴重，壽命不長，無法遠程集抄等。

　　帶電子的機械水表：是指在機械式的水表上安裝機電轉換模塊，將水表中葉輪或其他設備的旋轉量轉化為可以識別的電信號，或將機械示數裝置的字輪讀數位置量轉換成絕對編碼形式的數字電信號。水表上通常安裝有信號處理器件和電控閥門等器件。

　　電子水表：是指流量檢測不使用機械原理進行計數的水表。比如超聲水表，電磁水表等。盡管電子水表有很多優點，但電子水表也有它的局限性，例如：易受管振、電磁環境干擾，容易造成計量誤差。還有量程較小，使用范圍也跟著變小了。再者就是大口徑流量計的現場測試和周期檢定，這方面始終沒有有效的辦法來解決。不僅如此，此類水表的標準化和計量管理也需要提高。長遠看來，電子水表和機械式水表將會共存，機械水表暫時不會被電子水表取代。

　　在用水的管理上，過去“先用水后付費”這種模式容易造成欠繳水費等現象的發生。在我國一般使用人工入戶的方式完成能耗表的抄寫，數據由相關部門統計管理。抄表工作的隨著勞動力成本的增加，導致人工抄表的成本也大大增加，直接導致自來水公司利潤減少，且存在安全隱患等，也加重了消費者和自來水公司的矛盾。

　　隨著智能水表的出現，以往用水的管理模式也得到了改變。智能水表結合了多種現代科學來對用水量進行計量，并管理用水的新型水表。智能水表可以完成遠程開關閥、預付費用水、遠程抄表等功能。智能水表的類型多種多樣。從控制方式可以分為預付費式水表和遠傳水表等。從傳感器類型可以分為干簧管傳感器、霍爾元件、韋根傳感器、LC傳感器等。從供電方式分類有：電池供電，市電供電等。

　　有磁傳感器容易受到強磁場的影響，造成漏計，甚至不計的情況，容易被人為利用。而且有磁水表中的永磁體會吸附水中雜質，日積月累，造成計量誤差。無磁水表以其計量精度高，無磁性，不會吸附水中雜質，不易被人為干擾等優點，長期使用仍能保持高精度，越來越被廣大表廠重視。有些單片機廠商也把目光集中在這塊，推出專用于流量檢測儀表的單片機。美國德州儀器（TI，TEXAS INSTRUMENT）公司的MSP430FW42x系列單片機，片上集成了一個SCAN接口，96段LCD驅動器，48個IO口，一個比較器，2個16位定時器，32K ROM，1K RAM。可以說是為無磁水表量身定做的，不僅大大的方便了開發人員，而且延長了電池的使用壽命，提高了儀表的精度。在儀表計量方面得到了各方認可。

　　隨著城市化發展的進程，智能化設備也越來越被重視，越來越多的新建筑選擇智能水表，而且“一戶一表”的需求量巨大，這也迎來了智能水表發展的春天。

　　并且大多數旋轉式表記的工作原理都是相同的，所以對無磁水表的研究及使用不僅僅局限在水表上，更是可以推廣到熱表，氣表等其他表記上，使用一套系統，完成不同表記的使用，具有很大的推廣價值。

　　MSP430FW427作為主控中心，既要接收外部信號，又要對接收到的信號進行處理，還得對被控設備進行控制。測量的準確性，遠程傳輸的準確性，電機的控制，低功耗的設計成為了我們的主要研究內容，擬解決的主要問題：

　　模擬前端信號的采集：使用LC傳感器，通過振蕩波形確定電感是處在金屬區還是非金屬區，再根據兩個電感所在區域以及前后狀態進行方向的判斷和計數。難點在于如何正確產生LC振蕩波形，并能夠準確采集到電感所在區域。

　　SCAN IF內部比較器參考電壓的設置：在確定電感處在金屬區還是非金屬區時，主要是檢測經延時后，衰減波形的包絡線是在參考電壓上，還是參考電壓下。參考電壓是一個范圍值，通常找到它的上下限，再求它的平均值作為實際使用的參考電壓，正確的參考電壓是準確計數的前提條件。

　　LCD顯示：定制液晶顯示的內容，使顯示內容直觀明了，讓消費者能夠直觀的得到所需信息。

　　遠程抄表及控制：如何進行上位機和下位機的通訊，在預防錯誤幀產生的前提下進行正確的接收和解碼，并根據命令進行操作。

　　電機開關閥控制：使用H橋式電路來控制電機。通過檢測電機電流是否大于設定值判斷電機是否堵轉。所以電機到達極限位置時停止轉動也是電機開關閥控制的難點。

　　數據存儲：使用E2PROM進行數據存儲，在電源停止供電前把數據存儲在E2PROM中，當電池恢復供電時把數據讀取出來，這樣不會因為更換電池造成數據的丟失。

　　低功耗設計：需要最大限度的做到低功耗，可以做到一節鋰電池使用6年。