IC卡智能水表的设计doc

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基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计

基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计【摘要】本文的重点是对新型的IC卡智能水表电路进行设计和研究，它的主要特征是：以STC89C52单片机为核心，可以实现对IC卡的读写，对液晶屏幕的显示、电磁阀的开闭，对流量计脉冲的提取进行控制。

此外，它还拥有存储电路，可以完成对水表信号的读写处理，并对水表工作进行监控。

同时还能提供安全保护、自动报警、通讯接口等电路设计，以满足用户对IC卡智能水表控制系统的要求。

通过现场数据采集和实时传输水表数据，可以轻松准确地了解用户的用水量、剩余水量和购水量等信息，实现对用户的实时监控。

【关键词】单片机IC卡智能控制水表1水表的系统方案设计本系统以实现控制水的功能为基本原则，同时又要满足低功耗的要求。

首先，用户持IC卡到自来水公司购水，自来水公司用读写器把购水记录的数据写入IC卡中，之后用户将IC卡放在水表的读取和写入模块的感应区，然后IC卡读取和写入模块把IC卡中的数据传输到单片机，单片机就会根据IC卡中有无余额来决定是否要打开电磁阀，同时在LCD模块上显示出水表中的结余金额、用水量、余水量等信息；在用户用水时，流量传感器会将收集到的用水量数据的脉冲信号传输给单片机，通过单片机来计算目前的余额。

当余额低于设置值时，将发出警报，当余额为零时，将自动将电磁阀关闭，直至再次读入IC卡中。

此外，在这个设计中，还考虑到了防拆卸的功能，如果有人想要强行拆卸水表，就会触发水表内的防盗开关，当单片机探测到这个信号时，控制电磁阀自动关闭，并且报警器会发出警报声。

2 智能水表的硬件部分设计2.1 主控制装置本设计所采用的STC89C52是一个8位的CMOS51单片机，它有8KB的可编程性和可擦去性。

其具有32个输入输出端口、6个中断信号和2个计时器。

芯片中的闪存能够让程序在系统中进行更改，或者利用传统的非易失内存编程器改写相应的程序。

STC89C52是一种功能强大，性能稳定，性价比较高，在各类控制系统中有着广泛的应用。

IC卡水表的设计

任务一知识储备—LED点阵与单片机的接口技术
C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
共阳点阵
R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
共阴点阵
8根行线用R0~R7表示，8根列线用C0~C7表示。共阴和共阳是指同一行LED发光二极管的连接方法，二者本质上是一样的。
任务一LED点阵显示屏与单片机的接口电路设计
任务要求知识储备：LED点阵与单片机的接口技术任务实施
任务二 LED广告字显示屏软件设计
任务要求知识储备任务实施
1.点阵向左移动显示原理 2.点阵取模软件PCtoLCD
任务一任务要求
设计16×16 LED点阵与单片机的接口电路。能力目标：能设计LED点阵与单片机的接口电路。知识目标：熟悉LED点阵内部结构及显示原理；掌握16×16点阵显示汉字原理；掌握LED点阵驱动芯片595的使用方法；掌握4-16译码器154的使用方法。
任务一知识储备—EEPROM 24C02
24C02是一个串行CMOS EEPROM（低功耗电擦除可改写ROM），内部有256字节，每页8字节，共32页；编程/擦除寿命达100万次；数据能保存100年以上。该器件通过 I²C（Inter IC）总线接口进行操作，有写保护功能。
一、引脚配置
24C02
行线（R0~R7）上加载扫描选通信号（低电平）， R1
列线（C0~C7）为数据输入端，当行线上有一个负 R2
脉冲选通信号时，列端8位数据中为“1”的发光二极 R3
管导通点亮。显示时采用逐行扫描方式，列端不断 R4
输入数据，行扫描按至上而下的顺序逐行选通，扫 R5

基于单片机的IC卡智能水表设计

基于单片机的IC卡智能水表设计一、IC 卡智能水表的工作原理IC 卡智能水表主要由流量传感器、单片机控制单元、IC 卡读写模块、显示模块和阀门控制模块等组成。

流量传感器用于实时检测水的流量，并将其转换为电信号传输给单片机。

单片机作为核心控制单元，负责对流量数据进行处理、计算水费、与 IC 卡进行通信以及控制阀门的开关。

IC 卡读写模块用于读取用户的 IC 卡信息，包括用户余额、用水数据等，并将水表的相关数据写入 IC 卡。

显示模块则用于显示用户的用水量、余额等信息。

阀门控制模块根据单片机的指令，控制水表阀门的开启和关闭，以实现用水的控制。

二、硬件设计1、单片机选型选择合适的单片机是整个设计的关键。

需要考虑单片机的性能、资源、功耗和成本等因素。

常见的单片机如 STM32 系列、AVR 系列等都可以满足需求。

2、流量传感器流量传感器的精度和稳定性直接影响水表的测量准确性。

可以选用电磁式、涡轮式或超声波式流量传感器。

3、 IC 卡读写模块IC 卡读写模块需要支持常见的 IC 卡类型，如 SLE4442 卡、Mifare 卡等，并具备可靠的读写性能。

4、显示模块可以采用液晶显示屏（LCD）或数码管显示，以清晰地显示用水量和余额等信息。

5、阀门控制模块阀门控制模块通常采用电动阀门或电磁阀，通过单片机的输出信号来控制阀门的开关。

三、软件设计1、主程序流程主程序首先进行系统初始化，包括单片机内部资源的初始化、各模块的初始化等。

然后进入循环，不断检测流量传感器的信号，进行流量计算和水费计算。

同时，检测 IC 卡的插入，进行读写操作，并根据用户余额和用水情况控制阀门的开关。

2、流量计算算法根据流量传感器输出的信号，采用合适的算法计算水的流量。

常见的算法有定时采样法、脉冲计数法等。

3、 IC 卡通信协议遵循 IC 卡的通信协议，实现与 IC 卡的数据交换。

包括读取卡内的用户信息、写入水表的用水数据等。

4、阀门控制算法根据用户余额和用水情况，制定合理的阀门控制策略。

一种IC卡水表的设计

一种IC卡水表的设计
在我国，IC卡水表大约出现于20世纪90年代初期，经过10多年的快速发展已渐趋成熟。

尤其是近几年，随着设计水平的提高及生产的规模化，在各大中城市中得到了越来越多的使用。

IC卡水表是集测控于一身的机电一体化产品，除了具备一般仪表所需的基本功能，还有其自身的特点。

例如，对其必须采取防水防潮措施；再如IC 卡水表必须具备低成本、低功耗、小外形及高精度的特点，即IC卡水表的四要素。

在设计过程中必须基于此四要素进行设计，方能满足产品的实际应用要求。

1 IC卡水表的测控电路组成及软件设计
1.1 IC卡水表的测控电路组成
测控电路组成框图见图1。

考虑到低成本的要求，本系统主要芯片采用AT89C2051-12PI、PCF8564及AT24C01等。

一款使用IC卡的智能水表的设计与实现

一款使用IC卡的智能水表的设计与实现摘要随着工业化的发展，传统的水费收取方式不能满足社会的发展步伐，因此，一款基于单片机的IC卡智能水表的设计满足了人们的需求。

它可以彻底改变自来水的收费方式，实现管理现代化。

本文介绍了一种基于单片机的IC卡智能水表，以数字集成电路技术为基础，以STC12C5A60S2单片机为核心，软件、硬件相结合，组成基于IC卡的智能水表、实现了用水量统计功能、自动供停水功能、显示功能、报警功能、掉电自动保护数据功能及一户一卡功能。

采取由用户自行到自来水管理部门预购自来水的方式，同时“一卡通”的设计可以促进一体化的物业管理，不但使物业管理更加人性化，同时也使节约水资源的科学管理更加方便，既解决了传统收费方式所带来的人工和社会问题，而且IC卡智能水表使用方便，安全可靠，用户可以直观地了解用水情况。

因此，研制一种低功耗、计量准确的智能水表显得极为重要。

本设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。

硬件部分介绍了IC卡智能水表的设计，单片机STC12C5A60S2的功能及其在电路中的作用。

软件部分：在了解电路设计原理后，根据原理和目的画出电路流程图，编写程序。

本系统主要包括水流量检测模块、LCD显示模块、IC卡读写模块、数据存储模块及电磁阀控制模块等五个部分组成。

关键词：智能水表，STC12C5A60S2，数字集成电路，IC卡Design and Implementation of a IntelligentWater Meter Based on IC CardAbstractWith the development of industrialization, the traditional way to collect water does not meet the pace of social development, therefore, a single-chip IC card smart meter-based on design to meet the people's needs. It can completely change the way water charges, modernize management.This paper describes a microcontroller-based on IC card intelligent water meter, the design is a digital integrated circuit technology as the basis, STC12C5A60S2 microcontroller core, software, hardware combine to form smart meter IC card-based, statistical functions to achieve the water automatic functions without water supply, display, alarm function, automatic power-down data protection features and a one card function. This approach taken by the user to pre-tap water management approach, while "card" design can contribute to the integration of property management, property management not only more human, but also to save water resources science and management more convenient, both solve the traditional charging method brought labor and social issues, and IC card smart meter easy to use, safe, reliable, user can intuitively understand the water situation, therefore, the development of a low-power, accurate measurement of the smart meter is extremely important .The design is divided into two parts, hardware and software components. One section describes the hardware design, microcontroller STC12C5A60S2 IC card smart meter functionality and its role in the circuit. Software part: after understanding the circuit design principles, based on the principles and objectives of the circuit to draw flowcharts, programming. The system includes water flow detection module, LCD display module is composed of five parts, IC card reader module, data storage module and solenoid valve control module.Key words: Smart water meter, STC12C5A60S2, Digital integrated circuits,IC Card目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1研究现状 (1)1.2研究目的及意义 (1)1.3课题预期成果 (2)第2章关键技术介绍 (3)2.1单片机简介 (3)2.2K EIL C51编译器 (3)2.3接触式IC卡原理 (4)2.4水流量传感器原理 (4)第3章系统硬件设计 (5)3.1系统结构 (5)3.2系统开发环境 (5)3.3系统任务的可行性分析 (6)3.3.1 技术实际应用 (6)3.3.2 成本估算 (6)3.3.3 系统的技术支持 (6)3.4系统安全和防干扰设计 (6)第4章系统设计 (8)4.1设计版图 (8)4.2设计中涉及到重要器件介绍 (8)4.2.1本系统单片机的介绍 (9)4.2.2 24C02接触式IC卡介绍 (9)4.2.3 继电器介绍 (9)4.2.4显示器介绍 (10)4.3系统硬件电路设计 (10)4.3.1 单片机最小系统电路设计 (10)4.3.2 显示器电路设计 (11)4.3.3 IC卡读写电路设计 (11)4.3.4电磁阀控制的设计 (12)第5章系统实现 (13)5.1软件流程图 (13)5.2系统主要程序 (13)5.2.1 IC卡读写程序 (13)5.2.2显示驱动驱动程序 (15)第6章系统测试 (17)6.1系统软件测试 (17)6.2系统硬件测试 (17)6.3整体测试 (18)6.4本章小结 (18)第7章结论 (18)参考文献 (20)致谢..................................................................................................... 错误!未定义书签。

ic卡预付费水表的设计

摘要为适应国家用水制度的改革，研究和利用现代化智能技术对自来水实行自动监控，减轻供水管理部门因“先供水后收费”造成的资金压力，减少每月抄表、收费所带来的麻烦和因收费问题带来的纠纷，用现代化科学技术手段改变自来水供水管理体制的落后现状，势在必行。

智能化水表的推广，不但可以提高供水管理部门的工作效率实现了用水收费的电子化，而且在技术上为节约用水，合理用水创造条件。

本论文以智能IC卡水表系统为研究对象，重点探讨了基于MSP43OF413型超低功耗单片机在低功耗智能仪表上的应用与开发。

论文首先提出利用IC卡技术智能水表系统的总体设计方案;然后系统地介绍了以MSP430F413单片机为核心的智能水表控制系统的组成、特点及各部分功能，设计了系统控制的硬件电路结构和研究了软件控制流程的实现，采用软硬件结合的方法，对系统的低功耗、抗干扰性设计及安全性问题作了一定的分析与研究；最后，对系统尚存在的问题及进一步开发和完善的内容和方向进行了探讨。

关键词：MSP430单片机；智能水表；IC卡技术AbstractIn order to adapt the reform of the nation system of water supply,studying and making use of the modern intelligence technique to realize the automatic supervision of the water supply,lightening the funds pressure because of“supply water first behind charge”of the department supplying water,reducing the trouble and dispute of copying the form and charging monthly,using the modern science technique change the current administration structure of using water and water supply industry is imperative under the situation.The application of intelligence water meter not improves work efficiency of the department supplying water and realizes using water electronically but also creats a condition for using water frugally and rationally.This thesis takes intelligence water-meter system based on IC card as the research object,and application and the development of the low power MSP430F413 microcontroller in the intelligence instrument is discussed detailedly.In this thsis,firstly,it puts forward a total design project of the intelligence water meter system which make use of the IC card technique;then it systematically introduces the composition,the characteristics and the functions of each part on the control system of this intelligence water meter which adopts low power MSP430F413 micro controller as the core,designs the hardware electric circuit structure of the control system and studies the software to control the system.According to the combination of software and hardware,low power,anti-interferece and the security of the control system are studied and analyzed.In the end,the existing problems of the system and the improvement ideas of software and hardware in the further contents and approaches are proposed.Keywords:MSP430 micro controller;intelligence water meter;IC card technique目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 IC卡预付费水表及优点 (1)1.3 IC卡智能水表的发展 (2)1.4 国内外发展现状 (3)1.5 IC卡预付费水表的关键技术 (6)1.6 设计的技术指标 (7)1.7 本论文的主要内容 (7)第二章 IC卡预付费水表总体设计 (9)2.1 IC卡概述 (9)2.2 IC卡分类 (9)2.3 IC卡技术 (10)2.4 IC卡的选用 (12)2.5 智能水表的工作原理 (14)2.6 流量计量的原理 (14)2.7 智能水表方案 (16)第三章 MSP430系列单片机介绍 (20)3.1 MSP430系列单片机简介 (20)3.2 MSP430系列单片机功能特性 (20)3.3 MSP430F413型单片机 (21)3.4 MSP430F413引脚图 (25)第四章硬件设计 (26)4.1 智能水表的主系统 (26)4.2 主控芯片 (26)4.3 低电压检测电路 (27)4.4 IC卡接口电路 (28)4.5 液晶显示电路 (28)4.6 脉冲采集电路 (31)4.7 阀门控制电路 (33)4.8 实时时钟芯片接口电路 (36)4.9 上电复位电路 (37)4.10 防拆电路 (38)4.11 报警电路 (39)第五章软件设计及部分程序流程 (40)5.1 系统软件开发调试环境 (40)5.2 MSP430的指令系统 (41)5.3 主程序 (42)5.4 电源电压检测程序 (43)5.5 IC卡读写程序 (44)5.6 脉冲采集计数程序 (45)第六章设计总结 (47)致谢 (48)参考文献 (49)附录一 (52)附录二 (54)附录三 (55)英文资料翻译 (60)第一章绪论1.1 选题背景及意义水资源作为生态环境中的重要资源，是人类生活和生产中不可取代的资源，对一个国家和地区的生存和发展，也起着极为重要的作用。

基于51单片机的ic卡智能水表课程设计

基于51单片机的ic卡智能水表课程设计基于51单片机的IC卡智能水表课程设计一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高，水资源的合理利用和管理变得愈发重要。

传统的水表只能实现简单的读数功能，无法满足现代社会对智能化水表的需求。

本文将介绍一种基于51单片机的IC 卡智能水表的课程设计方案，通过对IC卡的读写和水表计量功能的结合，实现对用户用水量的监测和管理。

二、课程设计方案1. 系统框架本课程设计采用51单片机作为控制核心，通过与IC卡、水表及相关传感器的连接与通信，实现智能水表的计量、存储和管理。

系统框架包括IC卡读写模块、水表计量模块、显示模块和数据管理模块。

2. IC卡读写模块IC卡作为存储用户信息和充值记录的介质，需要通过51单片机与系统进行数据交互。

本课程设计中，采用SPI总线通信协议，通过51单片机的SPI接口与IC卡进行通信，实现对IC卡的读写操作。

IC卡中存储了用户的身份信息、充值金额和消费记录等数据，通过读卡器读取IC卡中的数据，传输给51单片机进行处理。

3. 水表计量模块水表计量模块通过与水表传感器的连接与通信，实现对用户用水量的实时计量。

本课程设计中，采用脉冲计量的方式，水表传感器产生的脉冲信号通过51单片机的外部中断引脚接收并计数，实时记录用户的用水量。

通过设置合适的脉冲与用水量的换算关系，可以准确地计量用户的用水量。

4. 显示模块显示模块用于显示用户的用水量和剩余金额等信息，方便用户实时了解自己的用水情况。

本课程设计中，采用LCD液晶显示屏作为显示设备，通过51单片机与LCD显示屏进行通信，将计量数据和相关信息显示在屏幕上。

5. 数据管理模块数据管理模块用于对用户的用水量和消费记录进行管理和统计。

本课程设计中，采用EEPROM作为数据存储介质，通过51单片机与EEPROM进行通信，实现对用户信息、充值记录和消费记录等数据的读写操作。

通过数据管理模块，可以实现对用户用水量和消费情况的管理和查询。

基于单片机的IC卡智能水表设计(有cad图)

目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (3)1.1课题背景及意义 (3)1.2 传统水表 (4)1.2.1 传统水表的主要结构 (4)1.2.2 传统水表的主要特点 (4)1.3 智能水表 (4)1.3.1 智能水表的特点 (5)1.3.2 国内外智能水表的发展现状及发展趋势 (6)第2章智能水表的组成和单片机的选择 (7)2.1智能水表系统硬件组成 (7)2.2 AT89C51单片机简介 (8)2.2.1 89C51单片机的基本组成 (8)2.2.2 89C51单片机引脚及其功能 (9)第3章系统各模块硬件电路设计 (10)3.1 IC卡读写电路 (10)3.1.1 Mifare 1射频IC卡 (10)3.1.2 H6152读写模块 (13)3.1.3 IC卡读写电路的原理及说明 (13)3.2 液晶显示电路 (16)3.2.1 液晶显示模块 (16)3.2.2 电源模块 (18)3.2.3 单片机模块 (20)3.3 记忆单元电路 (20)3.3.1 I2C总线简介 (20)3.3.2 AT24C01简介 (22)3.3.3 硬件原理图 (22)3.4 电磁阀控制电路 (23)3.5 其它模块电路 (24)第4章系统各模块软件设计 (25)4.1 IC卡读写软件设计 (25)4.1.1 H6152内部寄存器 (25)4.1.2 H6152通信协议与控制命令 (27)4.1.3 IC卡读写电路程序流程图及部分程序 (31)4.2 液晶显示电路软件设计 (32)4.2.1液晶控制驱动器指令集 (32)4.2.2程序流程图及部分程序 (34)4.3 记忆单元电路软件设计 (36)第5章结论 (37)参考文献 (38)谢辞 (39)附录：电路图 (40)基于单片机的IC卡智能水表设计摘要为适应国家用水制度的改革，研究和利用现代化智能技术对自来水实行自动控制，减轻供水管理部门因“先供水后收费”造成的资金压力，减少每月抄表、收费所带来的麻烦和因收费问题带来的纠纷，用现代科学技术手段改变自来水管理体制的落后现状，势在必行。

智能水表的设计与实现

西安工程大学本科毕业设计（论文）摘要长期以来，自来水用户的用水量管理依靠人工抄表，由收费员到各家收费或各用户去银行交费。

这种传统收取水费的做法需要的工作人员多，费时、费力、效率低，且常常出现用户欠费、迟缴或漏缴水费等问题，这给自来水公司和用户都带来很多的不方便与矛盾。

基于单片机的IC卡智能水表不但可以提高供水部门的工作效率，而且在技术上为节约用水、合理用水创造了条件。

由于这些特点，基于单片机的IC智能水表得到了越来越广泛的应用。

本论文主要设计基于单片机的IC卡智能水表电路。

系统包括以下几个功能模块：供电电源、流量传感器、IC卡读/写器、LCD显示模块、防拆电路、报警电路、主控芯片选用单片机AT89S51。

智能水表作为一种顺应自来水行业发展需要的产品，它的出现极大的改善了传统管理模式下存在的抄表难、收费难等问题，改变了现有的用水机制，增强了人们的节水意识，实现了供水管理部门高效管理自动化。

关键词：智能IC卡，读卡器，AT89S51，LCDABSTRACTFor a long time, the administration of the tap water scalar for the users has been relied on the copy of the water meter. With this method the toll collectors should drop in for the charge or the users consign to the bank themselves. This traditional method of the tap water charge needs a lot of workers. What’s more, the efficiency of this way is very low and it often engenders arrearage and evasion of the charge, which causes incovenience and conflict to both the users and the waterworks. The application of intelligent water meter not only improves work efficiency of the department supplying water, and realizes using water electronically but also creates a condition for using water frugally and rationally. Because of these characteristics, intelligent water meter obtained more and more widespread application.In this paper, the main design based on single-chip pre-charges the IC card water meter system hardware circuit design. The system concludes the following functional modules: power supply, flux sensor、IC card reader、LCD show module、alarm circuit、tamper circuit, and the microcontroller AT89S51 as its master CMOS chip.As the product to conform the development of the tap water industry, intelligent water meter greatly decrease the difficulty in charge and the copy of the water meter. What’s more, it can change the current water mechanism, enhance the sense of saving water, and realize the automation in the water supply department’s management.KEYWORDS: i ntelligent IC card, card reader, AT89S51, LCD目录前言 (1)第1章绪论 (5)1.1 传统水表 (5)1.1.1 传统水表的主要结构 (5)1.1.2 传统水表的特点 (5)1.2 智能水表 (6)1.2.1 智能水表介绍 (6)1.2.2 智能水表与传统水表的区别 (6)1.3 IC卡智能水表及其分类 (7)1.3.1 IC卡水表的概念 (7)1.3.2 IC卡智能水表分类 (8)第2章智能水表总体设计 (9)2.1 智能水表结构 (9)2.1.1 硬件部分 (9)2.1.2 软件部分 (10)2.2 AT89S51单片机性能介绍 (11)2.2.1 AT89S51的主要性能参数 (11)2.2.2 AT89S51的引脚功能及结构特框图 (12)2.2.3 AT89S51单片机的振荡器特性 (15)2.3 智能水表的功能 (15)2.4 系统的低功耗设计 (16)第3章智能水表各模块设计 (18)3.1 IC卡读写电路 (18)3.1.1 IC卡的基本概念 (18)3.1.2 IC卡及卡座的选用 (18)3.1.3 24C01工作原理及工作特性 (19)3.1.4 读写器的硬件设计 (19)3.2 电源电路 (21)3.2.1 MAX639转换器 (21)3.2.2 电源电路工作原理 (21)3.3 阀门控制电路 (22)3.4 流量计量模块电路 (22)3.4.1 流量计量原理 (22)3.4.2 流量计量模块原理图 (24)3.5 防拆电路 (25)3.6 LCD显示电路 (25)3.7 报警电路 (27)3.8 系统的安全性问题及其解决方案 (28)3.8.1 水表的安全性问题 (28)3.8.2 安全性问题的解决方案 (28)第4章系统各模块软件设计 (30)4.1 系统软件开发调试环境 (30)4.2 系统主程序流程图 (30)4.2.1 各模块程序流程图 (30)4.2.2 系统主程序 (31)4.3 系统各模块软件设计 (32)4.3.1 初始化模块 (32)4.3.2 水量计量模块 (33)4.3.3 IC卡处理模块 (34)4.3.4 LCD显示模块子程序 (34)4.3.5 阀门模块 (36)4.4 电源电压检测子程序 (36)第5章结论 (37)参考文献 (39)致谢 (40)附录智能水表系统原理图 (41)前言随着社会科学技术的高速发展，资源短缺现象日益严重，尤其是与人类生存息息相关的水资源。

335 基于单片机的IC卡智能水表设计

目录摘要 (1)Abstract (2)第 1 章绪论 (3)1.1课题背景及意义 (3)1.2 传统水表 (4)1.2.1 传统水表的主要结构 (4)1.2.2 传统水表的主要特点 (4)1.3 智能水表 (4)1.3.1 智能水表的特点 (5)1.3.2 国内外智能水表的发展现状及发展趋势 (6)第 2 章智能水表的组成和单片机的选择 (7)2.1智能水表系统硬件组成 (7)2.2 AT89C51单片机简介 (8)2.2.1 89C51 单片机的基本组成 (8)2.2.2 89C51单片机引脚及其功能 (9)第 3 章系统各模块硬件电路设计 (10)3.1 IC卡读写电路 (10)3.1.1 Mifare 1 射频IC 卡 (10)3.1.2 H6152读写模块 (13)3.1.3 IC 卡读写电路的原理及说明 (13)3.2 液晶显示电路 (16)3.2.1 液晶显示模块 (16)3.2.2 电源模块 (18)3.2.3 单片机模块 (20)3.3 记忆单元电路 (20)3.3.1 I 2 C 总线简介 (20)3.3.2 AT24C01 简介 (22)3.3.3 硬件原理图 (22)3.4 电磁阀控制电路 (23)3.5 其它模块电路 (24)第 4 章系统各模块软件设计 (25)4.1 IC卡读写软件设计 (25)4.1.1 H6152内部寄存器 (25)4.1.2 H6152通信协议与控制命令 (27)4.1.3 IC 卡读写电路程序流程图及部分程序 (31)4.2 液晶显示电路软件设计 (32)4.2.1 液晶控制驱动器指令集 (32)4.2.2 程序流程图及部分程序 (34)4.3 记忆单元电路软件设计 (36)第 5 章结论 (37)参考文献 (38)谢辞 (39)附录：电路图 (40)基于单片机的 IC卡智能水表设计摘要为适应国家用水制度的改革，研究和利用现代化智能技术对自来水实行自动控制，减轻供水管理部门因“先供水后收费”造成的资金压力，减少每月抄表、收费所带来的麻烦和因收费问题带来的纠纷，用现代科学技术手段改变自来水管理体制的落后现状，势在必行。

基于51单片机的ic卡智能水表课程设计

基于51单片机的ic卡智能水表课程设计一、引言随着科技的不断进步和社会的发展，智能水表作为现代化的水表管理方式，正在逐渐取代传统的机械式水表。

本文基于51单片机设计一个IC卡智能水表，实现水表的自动计量、远程抄表和用户信息管理等功能。

该设计将提高水资源利用的效率，方便管理人员的工作，并且实现了智能水表的节水、环保功能。

二、系统设计1. 硬件设计IC卡智能水表的硬件主要包括51单片机、开关电源、电源管理电路、水流量传感器、LCD显示屏、蜂鸣器、键盘和IC卡读写器等模块。

其中，51单片机作为主控制模块，负责接收各个模块的数据并进行处理。

水流量传感器用于检测水流量大小，LCD显示屏用于显示用水量和用户相关信息，蜂鸣器用于发出报警信号，键盘用于输入用户的操作指令，IC卡读写器用于读取和写入用户的信息。

2. 软件设计IC卡智能水表的软件主要包括嵌入式系统程序和用户信息管理程序。

嵌入式系统程序负责实时监测水流量，计算用水量并显示在LCD屏上；用户信息管理程序负责管理用户信息，包括用户的身份验证、用水量统计、账单生成和IC卡信息存储等功能。

软件设计需要采用C语言编程，并通过51单片机的开发环境进行编译和烧录。

三、系统功能1. 自动计量IC卡智能水表能够自动监测和计量水流量，并根据水流量大小计算出对应的用水量。

通过水流量传感器的实时检测，系统可以准确地计算出用户的用水量，并在LCD屏上显示。

2. 远程抄表IC卡智能水表支持远程抄表功能，可以通过无线通信方式将抄表数据传输给管理中心。

管理中心可以方便地获取用户的用水量信息，实现了抄表工作的自动化和高效性。

3. 用户信息管理IC卡智能水表具备用户信息管理功能，用户可以通过键盘进行身份验证并查询自己的用水量和账单信息。

管理人员可以利用IC卡读写器对用户的IC卡信息进行读取和写入，便于管理和维护用户的数据。

4. 节水和环保通过智能水表的使用，用户可以实时了解自己的用水情况，从而引起节水的意识。

一项基于LSD4F8108的IC卡智能水表设计方案

一项基于LSD4F8108的IC卡智能水表设计方案一项基于LSD4F8108的IC卡智能水表设计方案一、智能IC卡预付费水表1、智能IC卡水表智能IC卡水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。

这与传统水表一般只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能相比，是一个很大的进步。

智能IC卡水表除了可对用水量进行记录和电子显示外，还可以按照约定对用水量自动进行控制，并且自动完成阶梯水价的水费计算，同时可以进行用水数据存储的功能。

由于其数据传递和交易结算通过IC卡进行，因而可以实现由工作人员上门操表收费到用户自己去营业所交费的转变。

IC卡交易系统还具有交易方便，计算准确，可利用银行进行结算的特点。

2、基本结构原理IC卡水表的外观与一般水表的外观基本相似，其安装过程也基本相同。

IC卡水表的使用很简单，从用户的角度看，就时把IC卡卡片向水表里插一下。

IC卡水表的工作过程一般如下：将含有金额的IC卡片插入水表中的IC卡读写器，经微机模块识别和下载金额后，阀门开启，用户可以正常用水。

当用户用水时，水量采集装置开始对用水量进行采集，并转换成所需的电子信号供给微机模块进行计量，并在LCD显示模块上显示出来。

当用户的用水金额下降到一定数值时，微机模块进行声音报警，提示用户应该去持卡交费购水。

如超过用水金额，则微机模块会自动将电控阀门关闭，切断供水。

直至用户插入已经交费的IC卡片重新开始开启阀门进行供水。

3、功能用途智能IC卡预付费水表采用低功耗、高性能单片微机处理器，配以家用冷水基表，采用于簧管脉冲计数方式自动计量用户用水量，实现“先付费、后用水”的预付费控制功能。

该仪表采用一户一表一卡，凭卡用水，卡中数据输人表中，水表自动开阀供水，用完后自动关阀断水，必须重新购水，方能重新用水。

智能水表可以提高管理效率，有效防止欠费，避免上门抄表，实现节约用水。

IC卡智能水表的设计doc

检测技术与仪表实验课程设计题目 IC 卡智能水表的设计姓名徐烨苗王建彬陈继扬学号 3090433004 3090433027 3090433008专业班级 09自动化1班任课教师钟伟红分院信息科学与工程分院完成日期 2011年12月20日宁波理工学院摘要本文设计了一种新型的基于PIC16F84 单片机IC 卡水表控制系统，给出了其硬件电路及相关的软件控制流程。

该水表控制系统具有低功耗、高安全性，有着良好的市场前景。

关键词：IC卡；水表；低功耗设计目录摘要 (2)关键词：IC卡；水表；低功耗设计目录 (2)1引言 (4)1.1课题的背景和意义 (4)1.1 本论文主要工作 (4)2 总体设计方案 (5)2.1 系统结构 (5)2.2元件介绍 (5)3各模块介绍 (6)3.1硬件电路设计 (6)3.1.1主系统 (6)3.1.2电源设计 (7)3.1.3液晶显示接口 (7)3.1.4 PIC16F84 单片机 (8)3.1.5 IC卡及读写电路 (8)3.2软件流程 (8)4低功耗性 (10)参考文献12附录13-1引言1.1课题的背景和意义长期以来，自来水用户的用水量管理依靠人工抄表。

然后由收费员到各家收费或各用户去银行交费。

这种传统的收取水费的做法需要的工作人员多，费时、费力、效率低，常常出现用户欠费、迟缴或漏缴水费等问题。

采用IC卡智能水表后．可以改变自来水收费及管理的现状，达到下列管理目标：（1）智能水表代替传统水表，用IC卡实现预付费，实现“先付费后用水”、持卡结算的理想管理模式，从根本上杜绝欠缴、迟缴、漏缴水费的现象，使自来水公司应收费用及时到位。

（2）建立自来水公司计算机信息管理网络系统，实现对自来水供应、自来水用户及自来水公司员工的科学化管理；建立完善的财务核算管理，使自来水公司的日常工作和管理流程化、自动化、科学化，提高自来水公司的服务质量和竞争力。

（3）减轻工作人员的劳动强度，消灭(减少)现金交易。

ic卡智能水表

摘要长期以来，自来水用户的用水量管理依靠人工抄表，传统收取水费的做法需要的工作人员多，费时、费力、效率低，且常常出现用户欠费、迟缴和漏缴水费等问题，基于单片机的IC智能水表得到了越来越广泛的应用。

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。

硬件电路采用模块化设计，包括信号处理模块、IC卡接口电路、电磁阀驱动电路、报警电路、数码显示电路等。

信号处理模块是对传感器产生的电信号进行处理送给单片机；IC卡接口电路是由单片机控制来对IC卡进行读写操作；电磁阀驱动电路采用光电耦合器进行隔离；报警电路是当剩余水量不足和电池欠压等情况下产生报警；显示电路作为水表的输出接口，显示剩余水量、用水总量等信息。

关键词：单片机；韦根传感器；IC卡；智能水表；低功耗AbstractFor a long time, the administration of the tap water scalar for the users has been relied on the copy of the water meter. The traditional method of the tap water charge needs a lot of workers,time-consuming, the hard sledding, the efficiency are low, also appears the user money owed frequently, late gives and leaks gives questions and so on water fee, obtained the more and more widespread application based on the monolithic integrated circuit IC intelligence water meter.The system take AT89C2051 monolithic integrated circuit as the core part, through the Wei root sensor examination water consumption, utilizes the IC card read-write and the encryption technology, the reality purchases for cash the water and the water consumption management.This article has completed the system hardware circuit design.The hardware electric circuit uses the modular design, including the signal processing module, the IC card connection electric circuit, the solenoid valve actuates the electric circuit, the alarm circuit, the numerical code display circuit and so on.The signal processing module is the electrical signal which produces to the sensor carries on processing to give the monolithic integrated circuit; The IC card connection electric circuit is controls by the monolithic integrated circuit carries on the read-write operation to the IC card; The solenoid valve actuates the electric circuit to use the photoelectricity coupler to carry on the isolation; The alarm circuit is when the surplus water volume insufficiency and the battery owe press and so on in the situations to produce report to the police; The display circuit takes the water meter the output connection, informations and so on demonstration surplus water volume, water used total quantity.As the product to conform the development of the tap water industry, intelligent water meter greatly decrease the difficulty in charge and the copy of the water meter. What’s more, it can change the current water mechanism, enhance the sense of saving water, and realize the automation in the water supply de partment’s management.Keywords：Single-chip computer；Wiegand sensor；IC card；Intelligent water meter；low power consumption目录第1章绪论 (1)1.1本研究课题的背景及意义 (1)1.2 本研究课题的发展趋势 (2)1.3 本文的工作 (3)第2章整体方案设计 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 方案比较 (4)2.3 方案选择 (6)2.4 系统总体方案的设计 (6)第3章单元硬件电路的设计 (8)3.1 微处理器 (8)3.1.1 单片机AT89C2051简介 (8)3.1.2 晶振与复位电路的设计 (8)3.2 传感器的选择 (9)3.2.1 霍尔开关传感器 (9)3.2.2 光电检测传感器 ........................................ 错误！未定义书签。