基于单片机的控制系统—IC卡智能水表

基于单片机的控制系统—IC卡智能水表姓名：刘二涛班机：自动化112201H学号：201122060115AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含2kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C2051单片机在电子类产品中有广泛的应用。AT89C2051还具有2级程序存储器保密锁定、15条可编程I/O线、6个中断源等性能。AT89C2051单片机AT89C2051单片机引脚图基于AT89C2051单片机的IC卡智能水表系统以接触IC卡或非接触射频卡作为媒介，将各种信息输入表中控制系统来自动开关阀门(供水或停水)，由用户到自来水公司网点先预购买水量，再将用水量通过IC卡输入表中控制系统，等水量用尽即自动关阀并中断水的供应，报警器在设定水量用完之前会自动报警以提醒用户购水，达到“先买水、后用水”的目的。根据设计要求，所要设计的系统除了解决最基本的正常供水还应具有一定的智能功能。主系统的框架图如图1所示。由图中可以看出，1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:18-May-2006SheetofFile:C:\DocumentsandSettings\bodes\桌面\MyDesign1.DdbDrawnBy:VPP/Rst1P3.0/RxD2P3.1/TxD3XTAL14XTAL25P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719VCC20U11AT89C2051系统由这样一些功能模块组成：微处理器、流量传感器、信号处理模块、IC卡接口电路、E2PROM数据存储电路、显示电路、报警电路、电源模块、电磁阀驱动电路以及其他辅助电路。所有模块的设计均考虑了低功耗的要求，本系统采用外接3节5号电池供电，内部采用超级电容作为备用。系统时钟采用外接晶振方式，约为6MHz。电源模块流量传感器显示/报警电路IC卡接口电路片外EEPROM微处理器驱动电路供给用户进水电磁阀信号处理模块图1主系统框图IC卡智能水表工作原理：首先由用户购买IC卡（即用户卡），并携IC卡至收费工作站交费购水，工作人员将购买水量等信息写入卡中。用户将卡插入IC卡水表，卡表内单片机识别IC卡密码并确认无误后，将卡中购买水量与表内剩余水量相加后，写入卡表内存储器，同时必须将IC卡内购水值清零。当用户用水时，由流量传感器采进来的信号以脉冲形式触发单片机的外部中断0INT，换醒单片机，进行用水处理。用户在用水过程中，卡表内剩余水量相应减少。当剩余水量低于一定量，如5m3，卡表报警提示用户购水。当E2PROM中存储的水量用完时，单片机自动关闭电磁阀。用户只有重新购水，才能使电磁阀打开。此外，在发生人为故意破坏时，阀门也会关闭。总体来说，基于AT89C2051单片机的IC卡智能水表系统，使用逻辑加密IC卡，实现了用水收费的电子化。本设计采用89C2051单片机控制，全自动运行，成本较低，使用方便，运行可靠，管理简单，保护功能齐全。整个系统结构紧凑、所用芯片少、控制精度高。在IC卡接口电路、片外数据存储器接口电路、显示电路上都采用了串行方式，从而减小了单片机口线的使用，也使使用口线小的单片机成为可能，节约了成本开支，并减小了PCB版的大小；电源电路采用3节干电池，外加超级电容作为备用电源，经济实惠而且性能稳定，使用年限长。使用逻辑加密IC卡，实现了用水收费的电子化。本设计采用89C2051单片机控制，全自动运行，成本较低，使用方便，运行可靠，管理简单，保护功能齐全。整个系统结构紧凑、所用芯片少、控制精度高。在IC卡接口电路、片外数据存储器接口电路、显示电路上都采用了串行方式，从而减小了单片机口线的使用，也使使用口线小的单片机成为可能，节约了成本开支，并减小了PCB版的大小；电源电路采用3节干电池，外加超级电容作为备用电源，经济实惠而且性能稳定，使用年限长。