基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计[附程序+图].doc

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1、摘要第1章绪论1.1本研究课题的背景及意义1.2本研究课题的发展趋势1.3本文的工作第2章设计思想与方案论证2.1设计思想2.2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2.3方案选择第3章IC卡智能水表的硬件设计3.1主系统的构成3.2微处理器3.2.1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3.2.2单片机AT89C2051简介3.2.3晶振与复位电路的设计3.3传感器的选择3.3.

2、1霍尔接近开关传感器3.3.2光电检测传感器3.3.3Wiegand(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3.4信号处理模块的设计3.5电磁阀的选择与设计1.采用光电耦合器进行隔离(如图3.10所示)2.在电磁阀供电端跨接压敏电阻抗干扰3.6片外数据存储器的设计3.7IC卡及其接口电路的设计3.7.1基于AT24C0X系列的IC卡3.7.2IC卡的接口电路的设计3.8人机交互接口的设计3.8.1报警电路的设计3.8.2显示电路的设计3

3、.9电源的设计3.9.1电池能量的检测精品文档3.9.2超级电容的应用3.10检测模块的设计第4章IC卡智能水表的软件设计4.1主程序的设计4.2外部中断0子程序4.3外部中断1子程序4.4IC卡的读写软件设计4.4.1SDA和SCL信号4.4.2IC卡的写操作4.4.3IC卡的读操作4.4.4IC卡芯片的控制字节和器件寻址4.4.6IC卡处理程序流程图4.5片外数据存储器读写软件设计4.6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5.1IC卡智能水表的低功耗问题5.2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

4、.选择低的工作电压和低的工作频率5.3IC卡智能水表的安全性问题5.4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6.1调试设备6.2硬件调试1.静态调试2.动态调试6.3软件调试6.4调试现象总结参考文献附录程序清单精品文档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

5、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

6、表；低功耗精品文档AbstractForaverylongtime,themanagementofusedwaterofwateruserreliesonman-madestyle,thatneedoperatorstoarriveatuser’shometocollectfeesorusersreachappointedplacetohandinfeesbythemselves.Thistraditionalstylehaslotsofdisadvantagessuchasneedingmanyoperators,timeconsu

7、mingandlowefficiency.Furthermoreproblemslikearrears,draggingonwaterfeesetc.alwaysappear.Inordertosolvetheseproblems,thispaperdesignsanintelligentICcardwatermetercontrolsystembasedonthesingle-chipcomputer.Thecoreofthesystemisasingle-chipmicrocomputerAT89C2051,thewiegands

8、ensorisusedtomeasurewaterconsumption,themanagementsofwaterpurchasingandconsumptionarerealizedbyICcard’swriting