IC卡水表系統的低功耗設計

     本IC卡水表作為家庭用表，采用了交/直流兩種供電方式，但在以下兩種情況下，必須采用直流供電：
    （1）在停電的情況下；（2）某些場合無法采用交流供電的情況下。水表的直流供電必須采用電池或內置電池，而電池的容量又非常有限，因此水表的功耗問題設計也是尤為重要。為此本次設計主要采取了以下方法。
      1.選擇低功耗微處理器
      AT89S51單片機是目前簡單易用且低功耗特性好的兼容51語言的中小型單片機，其具有三種低功耗模式，即運行、空閑和掉電。在空閑模式下，除CPU處于休眠狀態外其余硬件全部處于活動狀態，芯片中程序未涉及到的數據存儲器和特殊功能寄存器中的數據都將保持原值。空閑模式可由中斷或者硬件復位喚醒；掉電模式下，保留寄存器和RAM的內容，外部晶振停振，定時器、串口全部停止工作，只有外部中斷繼續工作，空閑模式也可由中斷或者硬件復位喚醒。并且這兩種省電模式的切換方式非常簡單，只要在單片機的PCON寄存器的IDL位置位即可進入空閑模式，同樣對PD位置位進入掉電模式。
      在本系統中，單片機通常工作在具有更低功耗的掉電模式下，此時芯片功耗僅和芯片供電電源有關。
      2.選擇低功耗電動閥
      閥門是IC卡智能水表的重要器件，本系統中采用的是電動球閥，它對工作電壓要求不高，在3V電壓下也能正常工作，而且工作時電流僅50mA，可以直接驅動。正常供水情況下，電動閥處于常開狀態，驅動機構不消耗電能；當購買的水量用完時，電磁閥關閉并自鎖于常閉狀態。
      3.選擇低功耗器件
      要降低系統功耗，其他的器件也必須為低功耗型如：
      1）采用低壓差的電源穩壓芯片；
      2）采用液晶顯示相關信息，平時處于關閉狀態。設置相應的控制按鈕，控制按鈕由防水蓋控制。用戶需要查詢時，打開防水蓋，按鈕閉合，接通液晶電源顯示所需信息；
      3）軟件設計時盡量使單片機處在低功耗的掉電模式下，并配合外部電路降低系統功耗。充分利用單片機的中斷功能，來減少CPU的運行時間。單片機通常處于掉電模式下，當有水流計量中斷、插卡中斷、報警中斷或欠壓中斷輸入時，才喚醒，執行相應的中斷程序。