射频卡水控终端的设计
来源：微计算机信息 作者：李玉红 甄玉杰 巴一 发布时间：2008-06-23 15:11:07 字体:[大 中 小]
关键字：射频卡水控 水控终端 水控 射频卡
摘 要：随着计算机、微电子以及工业数据通信技术的发展，这些问题已有较好的解决方法,本文介绍一种基于CAN总线和射频卡技术的水控终端的设计方案。
3. 数据存储电路：
由铁电存储器FM24C256和FLASH存储器AT24C256组成。使用铁电存储器FM24C256存储消费数据，虽然成本较高，但写入次数可达10亿次，保证了数据存储的可靠性。选择FLASH存储器AT24C256存储黑名单信息，是考虑到这部分数据写入并不是很频繁和AT24C256成本较低。
4. 显示电路：
使用七段数码管或液晶显示模块均可。这要视用户现场的使用环境而定。如果使用环境温度保持在10-30摄氏度范围内 ，且不存在特殊的机械强度、防水密封等要求，建议使用液晶显示模块，因为液晶显示模块具有显示内容丰富、直观、外形美观、低功耗等的诸多优点。但如果使用现场是环境温度变化范围较大、并存在防水密封要求的场合（例如浴池等场所），则显示器件尽量选用数码管。
5. 采样电路：流量计量方式的水控终端通常配接脉冲发讯式水表，采样电路主要由限流电阻和光电耦合器组成。
6. 阀门驱动电路：
阀门驱动电路负责开关控水阀门，如控水阀采用电磁阀，驱动电路较简单；如控水阀采用球阀，则要考虑换向的问题，驱动电路稍复杂一些，可采用单刀双置型继电器实现对球阀的驱动，由于继电器接点使用寿命有限，常常采用四只三极管实现换向供电的球阀驱动电路。
7. 时钟电路：
水控终端具有一个实时时钟是有必要的，特别是在一卡通计费系统当中，消费流水数据必须具有时标，才能标识出消费数据发生的先后顺序，以满足各种结账方式的要求。 本设计采用串行时钟芯片DS1302，DS1302具有体 积小、价格低、接口简单、提供涓流充电等优点，从而成为最常用的时钟芯片，DS1302外接钮扣充电电池构成时钟电路：
三、水控终端参数配置
下面简单介绍水控终端的参数配置，以使读者对水控终端的功能有一个较全面的认识。由于用户需求可能较复杂，且用户要求终端参数能够由管理中心在线灵活配置，这就要求终端参数能够通过CAN网络进行设置并存储在自己的非易失性存储器内。各参数具体意义如下：
1. 部门代码：在上位机管理软件中，已建立了各级用水部门的树形结构，并给每个部门分配了部门代码。各个水控终端隶属于某个部门，“部门代码”属性就表明了该终端位于何处。并且“部门代码”也出现在该终端上传的消费数据中，以支持管理软件实现按部门进行用水量统计和结算。
2. 工作扇区：该属性标识终端要识别MF1射频卡的哪个扇区。
3. 黑/白名单：该属性标识终端工作在黑名单模式还是白名单模式。
4. 开放状态：该属性决定终端是否响应用户的刷卡操作，这个属性可用于远程关闭终端。
5. 滤波时间：由于终端接收的流量信号是宽度变化的脉冲序列（即韦根信号），可能受到杂波的干扰，该参数决定了终端的滤波常数，也就是终端能够接收到的最窄脉宽。
6. 脉冲当量：该属性标识了每升水对应的脉冲数量。
7. 球阀行程：该属性决定了终端输出开阀信号的时间长度，也就决定了球阀的开度。
8. 设备状态：该属性标识了终端自身当前的报警或工作状态。
9. 无卡有脉冲报警：当阀门或终端控制器阀门驱动电路故障时，可能出现即使用户不刷卡也流水的情况，出现这种情况时，终端应及时向上位机报警。该参数给出了产生“无卡有脉冲报警”的阀值。
10. 有卡无脉冲报警：当流量发讯器或终端控制器采样电路故障时，可能出现即使用户刷卡不计费的情况，出现这种情况时，终端也应及时向上位机报警。该参数给出了产生“有卡无脉冲报警”的阀值。
11.终端地址：该属性决定了终端设备在CAN网络中的地址，并且是唯一的。
12. 终端设备类型：该参数有三个备选项： 刷卡终端、远传计量终端、门禁终端
13.终端计量类型：该参数有四个备选项：自来水、生活热水、开水、恒温洗浴水
14.终端账户类型：该参数有两个备选项：公共账户终端、个人消费终端
用户可能需要的所有种类的水控终端设备均可用上述三种类型组合描述。
15.用户代码和种子密钥：这两个属性是和卡片加密有关的参数。
四、结束语
作为民用产品，价格因素显得尤为重要。在方案设计和器件选型过程中，应在功能够用的前提下，尽量降低成本，但也必须考虑产品的可靠性和稳定性指标，这就要求设计者仔细斟酌技术方案，以求得最佳的产品性价比。
本文作者创新点：
1．目前水控终端的通讯方式几乎都是RS485方式,存在速度慢、可靠性差、通讯距离短等诸多问题。CAN总线技术能够很好的解决上述问题，CAN总线技术虽然已在工业自动化控制领域已有广泛应用，但在水控系统中应用CAN总线技术，是一种较新的应用方案。
2．本文给出了一套完整的水控终端参数设置方案，可适应各种不同功能要求的水控系统。这种方案经实践证明设计合理，功能全面，对于类似的系统，具有较高的借鉴价值。
参考文献：
1. CANopen 协议_流行欧洲的CAN-bus高层协议
http://www.zlgmcu.com/philips/can/CANopen.asp
2. 阳宪惠 ，工业数据通信与控制网络/新编信息控制与系统系列教材，清华大学出版社
3. 严光文 张其善 射频卡读写模块的设计 北京航空航天大学电子工程系
4.刘天华等 智能射频卡在校园一卡通系统中的应用 微计算机信息 2006 35期
新闻投稿合作邮箱：yktchina-admin@163.com 字体[大 中 小] [收藏] [进入论坛]
