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基于AT89C2051单片机的智能IC卡燃气表的设计

来源:中国一卡通网  作者:王颖 张海波  发布时间:2011-01-21 09:55:01  字体:[ ]

关键字:智能IC卡  燃气表  单片机  

摘   要:智能IC卡燃气表采用IC卡实现预收费,能够确保“先付费后用气”的消费方式,该产品从机电一体化的优化设计思路触发。

    1 引言

    多年来,居民使用燃气的计费一直采用人工顶起抄写燃气消耗数据,经计算后收取费用的方法。此方法存在着工作量大,收费时间长,收费困难,效率低等问题。而且对于恶意欠费的用户,管理部门很难采取快速有效的措施,限制其使用燃气。随着科技的发展,出现了智能IC卡燃气表。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ICk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。采用此燃气表有效的解决了上述问题。

    2 系统功能及硬件设计

    IC卡燃气表是近几十年发展起来的新型燃气表,其基本功能包含:

    (1)加密功能:本IC卡智能燃气表使用逻辑加密IC卡,保证一表一卡,非本表IC卡和其他无效卡插入无效。
    (2)控制功能:依据缴费和用气情况,控制气路的开闭。在正常情况下控制阀处于开启状态,只有当特殊事件发生时,控制阀才从开启态变为关闭态。
    (3)显示功能:采用液晶显示器实时显示剩余可用气量。
    (4)报警显示功能。当电压低、泄漏、用气量不足及发生其他故障时系统能声音报警和屏幕显示。
    (5)欠压检测功能。本系统采用电池供电,电压检测功能比不可少。当电压过低时,提示用户更换电池,若用户没有及时更换则系统可自动关闭阀门。

    智能IC卡燃气表的硬件组成结构包含如下部分主控MCU芯片、燃气采集电路、读写卡结构、点击阀控制电路、LCD显示与声光报警电路、电源保护及欠压检测电路、E2PROM及看门狗、ICk啊卡片等。如图1所示。 

    3 系统软件设计

    软件设计紧密结合智能IC卡燃气表的控制模式,采用模块化的编程方法,由主程序、中断服务程序、子程序等组成。核心的程序模块包含IC卡的密码检验与读写、串行(E2PROM X25045)的读写、LCD显示以及燃气流量计数中断程序等。采用MCS-51汇编语言编写程序。系统主程序框图如图2所示: 

    当系统上电后,主程序开始执。它首先完成系统的初始化工作,如开中断,是外部中断INT0和INT1均为低电平触发方式,设置T0,T1为定时器并赋予初值等;初始化后读入本机可用燃气数,并进行判断处理;然后开电机阀,在液晶显示器上显示剩余可用气量,最后进入空闲模式,等待计数、插卡等中断进来。

    4 结束语

    随着科技的不断发展,智能IC卡燃气表采用IC卡实现预收费,能够确保“先付费后用气”的消费方式,该产品从机电一体化的优化设计思路触发,构思独特、控制可靠、检测信号分辨搞、计量精确、安装方便、操作简单,这种智能ICk啊燃气表的市场前景将十分优越。

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