文档介绍：摘要
第1章绪论
本研究课题的背景及意义
本研究课题的发展趋势
本文的工作
第2章设计思想与方案论证
设计思想
方案比较
1. 方案一:脉冲发讯集中抄收式智能水表系统
2. 方案二:基于CAN总线的智能水表自动抄收系统
3. 方案三:基于89C2051单片机的IC卡智能水表系统
方案选择
第3章 IC卡智能水表的硬件设计
主系统的构成
微处理器
单片机的选型
1. 单片机的系统适应性
2. 单片机的市场供应情况
3. 单片机的可开发性
单片机AT89C2051简介
晶振与复位电路的设计
传感器的选择
霍尔接近开关传感器
光电检测传感器
Wiegand(韦根)传感器
1. Wiegand传感器组成
2. Wiegand传感器工作原理
3. Wiegand传感器工作方式
4. WG系列韦根传感器原理及其特点
信号处理模块的设计
电磁阀的选择与设计
1. 采用光电耦合器进行隔离()
2. 在电磁阀供电端跨接压敏电阻抗干扰
片外数据存储器的设计
IC卡及其接口电路的设计
基于AT24C0X系列的IC卡
IC卡的接口电路的设计
人机交互接口的设计
报警电路的设计
显示电路的设计
电源的设计
电池能量的检测
超级电容的应用
检测模块的设计
第4章 IC卡智能水表的软件设计
主程序的设计
外部中断0子程序
外部中断1子程序
IC卡的读写软件设计
SDA和SCL信号
IC卡的写操作
IC卡的读操作
IC卡芯片的控制字节和器件寻址
IC卡处理程序流程图
片外数据存储器读写软件设计
显示子程序
第5章关于IC卡智能水表的关键问题及解决办法
IC卡智能水表的低功耗问题
低功耗解决方案
1. 选择低功耗电磁阀
2. 选择低功耗器件
3. 选择低的工作电压和低的工作频率
IC卡智能水表的安全性问题
安全性问题解决方案
1. 售水用IC卡(用户卡)的安全性
2. 表内信息的安全性
第6章系统调试
调试设备
硬件调试
1. 静态调试
2. 动态调试
软件调试
调试现象
总结
参考文献
附录程序清单
摘要
很长一段时间以来,自来水用户的用水量管理依靠人工抄表,然后由收费人员到各家去收费或用户到指定地点自行缴纳。这种传统收取水费的方式需要的工作人员多、费时、费力、效率低,常常出现用户欠缴、迟缴或漏缴水费等问题。为了解决这些问题,本文在研究国内外智能水表发展现状的基础上,设计了一个基于单片机实现的IC卡智能水表控制系统。本系统以AT89C2051单片机为核心部件,通过韦根传感器检测用水量,运用IC卡读写及加密技术,实现购水与用水量管理。
本文完成了系统的硬件电路设计和软件设计。硬件电路采用模块化设计,包括用水量检测电路、IC卡接口电路、电磁阀驱动电路、报警电路、LED显示电路等,详细分析了各模块的工作原理;系统软件采用汇编语言编制,给出了具体的程序流程图。
系统具有自动供停水、插卡智能识别、身份验证、掉电保护、LED显示、电磁阀门智能开关控制、防干扰、防拆卸等功能。
关键词:单片机;韦根传感器;IC卡;智能水表;低功耗
Abstract
For a very long time, the management of used water of water user relies on man-made style, that need operators to arrive at user’s home to collect fees or users reach appointed place to hand in fees by themselves. This traditional style has lots of disadvantages such as needing many operators, time consuming and low efficiency. Further more problems like arrears, dragging on water fees etc. always appear. In