文档介绍：IC卡水表计费系统技术研究
……………………………………………总述
……………………………………………IC卡智能水表功能
……………………………………………硬件设计
1、…………………………………………ADuC812芯片特性
2、…………………………………………ADuC812编程
3、…………………………………………ADuC812编程外部电路
4、…………………………………………A/D转换器的使用问题
5、…………………………………………外部寻址问题
6、…………………………………………SPI串口对P3的影响
7、…………………………………………数据存储器
8、…………………………………………LCD显示
9、…………………………………………MAX653转换器
10、…………………………………………ADuC812外围接口
11、…………………………………………电磁阀驱动接口
12、…………………………………………放开表及报警装置接口
13、…………………………………………流量传感器
14、…………………………………………系统软件流程
一、总述
IC卡预付费水表是以先进的微电脑控制技术为核心,以智能卡为信息传递媒介而构成的高科技机电一体化智能仪表,具有机械计数和电子计数的双重功能,主要由智能卡读写器、低功耗微电脑、独创新型电磁阀、流量采集及相应电路组成,在保持了传统机械式水表的特点的同时,还具有直观的电子显示。
下面以几种采用不同芯片的智能IC卡水表进行下阐述
IC卡水表电路图
二、IC卡智能水表功能
1、根据所购水量,自动进行供水、停水。
2、当用户水量剩下最后的一定水量时,自动蜂鸣报警。
3、可以随时提供累计流量,本月用水量、可用水量、及相应的水费信息,用户可以通过LCD 屏幕查看。
4、可以对购水量及水费进行累计。
5、保护功能,当水表被擅自拆卸时,表内部自动保护系统将关闭阀门,停止供水,并记录拆卸时间,以供查询。
6、断电保护功能,IC卡水表有交直流两种供电方式,一旦断电,表内的水费,水量信息可以保存十年以上。
7、加密功能,能对IC卡及卡表内的信息进行加密,方式非法使用,
三、硬件设计
1、ADuC812芯片特性
   该芯片具有与8051兼容的内核,额定工作频率为12MHz(最大为16MHz),3个16位定时器/计数器,32条可编程的I/O口线,端口3具有高电流驱动能力,9个中断源并有2个优先级。芯片内集成有8K字节闪速/电擦除程序存储器,640字节闪速/电擦除数据存储器,片内充电泵(不需要外部Vpp );256字节片内数据RAM,16M字节外部数据地址空间,64K字节外部程序地址空间。在摸拟输入输出方面:片内集成有8通道、高精度的12位A/D,片内40ppm/℃电压基准,采样速率达200kSPS,DMA控制的高速A/D至RAM捕获,2个12位电压输出D/A,1个片内温度传感器。在电源方面,芯片可用3V或5V供电,并有正常、空闲和掉电三种工作摸式。片上还集成有:UART输入/输出口,双线(I
2C兼容)和SPI串行I/O口,看门狗定时器(WDT)和电源监视器(PSM)。
功能框图见下图
ADUC812非常适合设计IC卡水表。为降低功耗,晶振采用1MHz,并通过编程将不用的ADC、DAC等功能模块关闭。工作电源选择3V,,如果处于待机工作模式,电流消耗更低,完全符合IC低功耗的要求。另外,它具有工业级的工作范围和较强的电磁干扰能力,以它为核心的IC卡水表也可以完全应用于工业现场的水量、水费计量。
2、ADUC812编程
QuickStart开发系统是支持ADuC812的开发工具包,功能完善,包括下载、调试和模拟等功能。对于不同的应用场所可以方便的修改系统的参数,既不需要编程器,也不需打开机壳插拨芯片,2即可。另外该转换器还支持看门狗定时器、电源监视器及ADC的DMA等功能,可编程的I/O口具有三种类型的串口UART、SPI、I2C,价格也比较便宜,是一种理想的转换器。系统的硬件组成如下图(1)所示。
图1  ADUC812与PC机串口通信的硬件电路图
\,它有两个功能,一是实现计算机与数据采集系统的数据通信。另一功能是与JP1配合使用,完成将程序从计算机下载到ADuC812片内的闪速/电摖除程序存储器中。当下载程序时,需将单片机系统的电源关掉,用屏蔽帽屏蔽JP1,单片机系统再上电,ADuC812进入程序下载状态,运行SERIAL WINDOW DOWNLOAD可以将HEX文件下载到芯片内。ADM812组成了系统的复位电路。
在线调试