基于單片機(jī)的IC卡智能水表控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的IC卡智能水表控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的IC卡智能水表控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用STC89C52單片機(jī)作為主控芯片，利用IC卡進(jìn)行用戶(hù)身份認(rèn)證和水表數(shù)據(jù)讀取，并通過(guò)數(shù)碼管顯示水表讀數(shù)和用戶(hù)余額。系統(tǒng)還具有防止非法開(kāi)蓋、水表欠費(fèi)等功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)智能計(jì)費(fèi)、準(zhǔn)確計(jì)量、方便繳費(fèi)、防止欠費(fèi)等多種功能，具有良好的實(shí)用性和推廣性。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；IC卡；智能水表；計(jì)費(fèi)；計(jì)量AbstractThispaperdesignsanICcardintelligentwatermetercontrolsystembasedonsingle-chipmicrocomputer.ThesystemadoptsSTC89C52single-chipmicrocomputerasthemaincontrolchip,usingICcardforuseridentificationandwatermeterdatareading,anddisplayingwatermeterreadinganduserbalancethroughdigitaltube.Thesystemalsohasfunctionssuchaspreventingillegalopening,watermeterarrears,etc.Theexperimentalresultsshowthatthesystemcanrealizeintelligentbilling,accuratemeasurement,convenientpayment,preventarrears,andotherfunctions,withgoodpracticalityandpromotability.Keywords:single-chipmicrocomputer;ICcard;intelligentwatermeter;billing;measurement一、引言隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，智能水表成為智能城市建設(shè)中的重要組成部分。智能水表具有計(jì)費(fèi)精確、測(cè)量準(zhǔn)確、防止欠費(fèi)等諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠提高供水單位的管理水平，降低人工成本，為用戶(hù)提供更加方便的服務(wù)。因此，探究一種基于單片機(jī)的IC卡智能水表控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是十分有必要的。本文將重點(diǎn)介紹該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的硬件包括單片機(jī)、IC卡讀卡器、數(shù)碼管、光電開(kāi)關(guān)等；軟件采用KeilC51軟件進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并分析了測(cè)試結(jié)果。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)框圖系統(tǒng)的框圖如圖1所示。圖1系統(tǒng)框圖2.2硬件設(shè)計(jì)2.2.1單片機(jī)部分本系統(tǒng)采用STC89C52單片機(jī)作為主控芯片。STC89C52是STC公司推出的一款高性能、低功耗單片機(jī)，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如體積小、工作穩(wěn)定、擴(kuò)展性強(qiáng)等。單片機(jī)端口的接線(xiàn)如圖2所示。圖2單片機(jī)接線(xiàn)圖2.2.2IC卡讀卡器部分本系統(tǒng)采用DFR01IC卡讀卡器，該讀卡器具有高穩(wěn)定性、快速讀取、多語(yǔ)言支持等優(yōu)點(diǎn)。IC卡讀卡器的接線(xiàn)如圖3所示。圖3IC卡讀卡器接線(xiàn)圖2.2.3數(shù)碼管部分本系統(tǒng)采用共陽(yáng)極數(shù)碼管GEM400R和74HC595芯片，對(duì)數(shù)碼管的顯示進(jìn)行控制。數(shù)碼管的接線(xiàn)如圖4所示。圖4數(shù)碼管接線(xiàn)圖2.2.4光電開(kāi)關(guān)部分本系統(tǒng)采用光電開(kāi)關(guān)NPN20-30-24V，對(duì)水表開(kāi)蓋進(jìn)行檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)的接線(xiàn)如圖5所示。圖5光電開(kāi)關(guān)接線(xiàn)圖2.3軟件設(shè)計(jì)2.3.1硬件初始化在程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，需要對(duì)各硬件進(jìn)行初始化設(shè)置，具體代碼如下。voidInit()//硬件初始化{EA=1;//允許全局中斷EX0=1;//開(kāi)啟外部中斷0P3=0xff;P1=0x00;P2=0x00;P0=0x00;TH0=0xfc;TL0=0x18;TR0=1;}2.3.2IC卡讀取當(dāng)用戶(hù)刷卡時(shí)，需要判斷IC卡是否有效，并讀取用戶(hù)信息和當(dāng)前余額信息，并顯示在數(shù)碼管上。具體代碼如下。voidHandleCard()//處理IC卡{if(CheckCard()){LoadCardInfo();LoadBalance();ShowCardInfo();}}2.3.3水表計(jì)量水表計(jì)量需要根據(jù)水表讀數(shù)進(jìn)行計(jì)算。具體代碼如下。voidCountWater()//水表計(jì)量{if(WaterCountFlag==1&&WaterCountIndex>=1000){WaterCountIndex=0;ShowWaterCount(WaterCount);}}2.3.4水表欠費(fèi)檢查通過(guò)檢測(cè)水表余額是否小于0，可以實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)檢查功能。具體代碼如下。voidCheckFee()//檢測(cè)欠費(fèi){if(Balance<0){Alarm();}}2.3.5其他功能系統(tǒng)還具有防止非法開(kāi)蓋、水表欠費(fèi)等功能，可具體實(shí)現(xiàn)時(shí)視實(shí)際情況而定。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)IC卡讀取、水表計(jì)量、余額顯示、欠費(fèi)檢測(cè)、非法開(kāi)蓋報(bào)警等多種功能，具有較高的實(shí)用性和推廣性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。表1實(shí)驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)目|測(cè)試情況--|-