智能IC卡燃气表的设计毕业设计论文

智能IC卡燃气表毕业论文

智能IC卡燃气表的设计

摘要：本文设计的智能IC卡燃气表在对燃气流量控制的同时，又可以固定流量加以显示，而当流量小于某一值时，就报警。本设计采用MCS-51系列单片机中的89C51为CPU，当IC 卡插入后，燃气开通，传感器会将检测到的流量以电流的形式送入I /Ｖ变换器，得到相应的电压信号，该信号经A/D转换后，以数字量的形式存在于CPU单元中，该量与设定值一定存在差值，通过PID调节后，将信息送入CPU中，由他发出指令信号推动执行机构带动调节阀控制燃气流量的大小，如此反复多次控制后，最终可实现设计的相关参数。

关键词：IC卡单片机流量显示

目录

引言 (1)

第一章智能IC卡燃气表的总体设计方案及原理 (2)

1.1 IC卡燃气表的总体设计方案 (2)

1.1.1 系统总体的控制过程 (2)

1.1.2 智能IC卡燃气表的控制算法 (2)

1.2 智能IC卡燃气表的原理及功能 (3)

第二章智能IC卡燃气表系统的硬件组成 (4)

2.1 传感器的功能及其技术参数 (4)

2.2（RCV420）变换器的设计 (5)

2.3 A/D转换器的设计 (6)

2.4 TLC549与89C51芯片的连接方法 (6)

2.5 单片机的设计 (7)

2.5.1 89C51芯片及片内功能 (7)

2.5.2 89C51各引脚功能 (7)

2.5.3 89C51最小应用系统设计 ..................................... 错误!未定义书签。

2.6 储存器的设计.................................................... 错误!未定义书签。

2.6.1 AT24C02内部芯片结构及使用方法 ............................ 错误!未定义书签。

2.6.2 AT24C02与单片机的连接 ..................................... 错误!未定义书签。

2.7 LED显示部分....................................... ............ 错误!未定义书签。

2.7.1 LED显示及显示器接口........................................ 错误!未定义书签。

2.7.2 单片机与显示器接口........................................... 错误!未定义书签。

2.8 报警装置设置 .................................................. 错误!未定义书签。第三章智能IC卡燃气表的软件设计 . (10)

3.1 主程序 (10)

3.2 显示子程序 (11)

3.3 IC卡读写程序 (11)

结论 (13)

致谢 (14)

参考文献 (15)

附录A (20)

附录B (21)

附录C (22)

引言

近些年随着计算机技术和信息技术的发展，全球的信息时代已来临，世界各国都在高科技领域制订适合自己的发展道路，我国政府正在致力于国民经济信息化的建设，以“金卡工程”为代表的信息化应用工程使我们加速向全球经济一体化进。作为金卡工程的代表，IC技术无疑是当今世界最优秀应用技术。

近十几年发展起来IC卡燃气表是一种新型的燃气表，一般由计量传感器电路、微功耗单片机、微功耗阀门、电压测试电路、防窃气电路、流量监测等部分组成。具有精确记数功能、功能卡传输媒介功能、阀门自动处理功能、非法操作处理功能、欠压处理功能、掉电处理功能、数据下载功能、数据显示与声音提示功能等。经过广大IC卡生产厂家多年的技术改进和革新，IC卡技术日益成熟，应用也越来越普及。

第1章智能IC卡燃气表的总体设计方案及原理

1.1 IC卡燃气表的总体设计方案

1.1.1 系统总体的控制过程

智能IC卡燃气表系统主要由单片机，IC卡、电磁阀、传感器、I/V转换器、A/D转换器、LED显示器、报警器等组成。总体框图如图1.1所示。燃气用户在燃气公司开户,购买一定气量后,即得到加密的IC卡。用户用气时将卡插入燃气表中,卡中气量自动输入燃气表并在IC 卡中消除气量,供气阀门打开。当气量不足时,燃气表提示用户购气；气量用完时,燃气表自动切断供气管路。

图1.1 系统总体控制原理图

1.1.2 智能IC卡燃气表的控制算法

本文设计的是对智能IC卡燃气表流量的控制，这个控制是这样一个反馈调节过程：比较实际流量和需要控制的流量得到偏差，通过对偏差的处理获得控制信号，再去调节调节阀，

从而实现对流量的控制。该系统采用过程控制中应用最广泛的PID控制形式。

1.2 智能IC卡燃气表的原理及功能

当用户将购买到得含有一定购气量的IC卡插入表内时,电磁阀在单片机控制下打开气路阀门。用户每使用一个微小的计量单位的气体时,计量电路便发出1个计量脉冲,该脉冲如经电控系统判定为有效,即进入软件进行累计,当达到一定数目(如1/100L)时可以从存于SAM模块中的已购气量中减去1个计量单位。当剩余气量为某一设定值时,燃气表进入报警状态,并关闭电磁阀,切断气路以便提醒用户购气。用户此时按一次按键后,仍然可以打开阀门继续用气;当剩余气量为零时,控制阀再次关闭,用户只有将存储一定购气量的卡插入后才能打开阀门。用户所剩气量由LED显示。

本设计具有燃气流量的累积，燃气可用数的递减；IED显示燃气累积数，燃气可用数以及卡中的购气数；“欠量”，“过流”，“异常”等情况下有报警竟声音等功能。