基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计[附程序+图]VIP免费

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3.3.1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3.9电源的设计3.9.1电池能量的检测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.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AbstractForaverylongtime,themanagementofusedwaterofwateruserreliesonman-madestyle,thatneedoperatorstoarriveatuser’shometocollectfeesorusersreachappointedplacetohandinfeesbythemselves.Thistraditionalstylehaslotsofdisadvantagessuchasneedingmanyoperators,timeconsumingandlowefficiency.Furthermoreproblemslikearrears,draggingonwaterfeesetc.alwaysappear.Inordertosolvetheseproblems,thispaperdesignsanintelligentICcardwatermetercontrolsystembasedonthesingle-chipcomputer.Thecoreofthesystemisasingle-chipmicrocomputerAT89C2051,thewiegandsensorisusedtomeasurewaterconsumption,themanagementsofwaterpurchasingandconsumptionarerealizedbyICcard’swriting,readingandencryptiontechnology.Thispaperhasfinishedthesystematichardwarecircuitsdesignandsoftwaredesign.Hardwarecircuitadoptsmoduledesign,includingwaterflowmeasuringcircuit,ICcardinterfacecircuit,electromagneticvalveurgecir...