智能IC卡煤气表技术模块特征分析

    系统组成
 
    系统以TI MSP430F413单片机为核心，其特点在于工作电压 1.8V-3.6V，它内置LCD驱动器24×4段，可以缩小体积、降低成本，在休眠模式下典型电流仅为0.7μA；采用内部Flash用于保存用气数据、剩余气量 和煤气表状态信息；IC卡部分采用sle4442逻辑加密卡（当插卡到位时，唤醒单片机进入工作状态）；电源监 控采用理光R3111E（可根据设定的门限电压来选择相应的型号）；气表阀门采用2.5V-6V直流电机，当人为破坏气表或所购买煤气量低于设定值时，煤气表报警并及时关掉阀门，同时将数据保存在内部Flash中。

    系统特性
 
    1、性能稳定，可靠性高，适用范围广
    2.功耗低，用3-4节普通5#碱性电池或3.6V锂供电，整机电流小于3μA。
    3.所有数据进行加密，数据防窃
    4.采用了防磁、防攻击措施，安全可靠
    5.液晶显示屏显示总用气量、剩余气量、购气量以及各种现场状态标志符。 


    煤气表特征

    （1）3-4节普通干电池供电或3.6V锂电池供电。
 
    （2）如果用3-4节普通干电池供电时，煤气表内有后备锂电池，如果干电池被突然拿掉，后备锂电池立即工作，关断气阀门，直至干电池重新接上。
 
    （3）煤气表在静态时电流<2μA；直流电机工作时的电流为煤气表的最大电流消耗，其具体值依所选电机而定；煤气表在其它活动方式时的电流小且时间较短。以上各种情况都会影响电源的使用时间，所以判断有无足够电能，要进行综合分析，采取最佳方案来判断电源的使用情况。本方案采用了电压检测和大电流工作的累记时间，两者相结合的方式来判断电源的使用情况。
 
    （4）煤气表的有效信息有: 总用气量、剩余用气量、最近一次购买的气量、煤气表各种状态信息。煤气表的状态信息有：1、电池用量不够。2、用户需购气。3、煤气表遭到拆除破坏。4、煤气表遭到外界强磁破坏。5、电机短、断路损坏。6、阀门处在开或关的状态。
 
    （5）数据保存在MSP430的FLASH中，即使断电也可长时间保存。数据保存一般发生在以下几种情况：1、每计量一定的气量。 2、用户每次将购买气量放入气表中时。 3、每当发生异常情况时。 

    （6）2路取气量传感器(干黄管或其它形式的器件)，只有检测到2路依次脉冲信号时才确定为一个单位气量，如2路取气量传感器同时吸合则为故障情况，并作相应处理（异常说明时会讲到这一点）。 

    （7）在用气过程中，每使用一个单位气量，总用气量加1，剩余气量减1，当剩余气气量为零时,气阀门关闭，气表报警并显示，提醒用户购气。如果用户没来得及购气，当用户按查看按钮时，气阀门打开，用户可继续使用一定量的气（为设定值），当设定的气量用完后，阀门再次关闭，即使再按查看按钮也无济于事。只有在气表中充上足够的气量（到销售处购买），才能重新正常使用煤气。 

    （8）煤气表上有一个查看按钮，用来查询气表上的信息。气表信息是通过表上的液晶来显示的。用户可看到以下信息：1、总用气量。2、剩余用气量。3、最近一次购买的气量。4、用户需购气信息。5、气表遭拆除。6、气表遭强磁。7、电机开、关状态。8、电机短、断路。10。IC卡类型。11、IC卡错误等。通过以上显示，可了解气表的基本工作状况。 

    （9）用直流电机来控制煤气阀门的开和关，通过堵转电流来判断电机是否已到位。在电机处理过程中可自动识别电机的短路和断路情况，并通过作出相应处理（故障说明时会讲到这一点），每隔一段时间(为可设定值)，电机来回运转一次，以防止锂电池的置后效应和电机的锈死情况。 

    （10）出现异常情况时，气表有相应的对应措施：
    1、当检测到电量不足时，立即关断气阀，报警并液晶显示，提醒用户及时更换电池。
    2、用户恶意破坏（拆表、强磁场干扰）时关断气阀，报警并显示，用户应及时通知管理部门，排除故障后，用户方可重新用气。
    3、剩余气量用完后气阀关断，提醒用户及时购气。当设定的最后气量用完时, 气阀再次关断，只有购买足够的气量时，用户才能重新用气。
    4、当气阀出现故障不能正常关断时，气量计数照常计数，以免计量不准。 

    （11）该表即使在CPU烧断熔丝加密的情况下，也能够通过 BSL 工具进行软件修改和升级。这样能够保证即使用户在使用过程中出现气表系统问题，厂家也可以在现场对气表进行程序的更新，最低限度减少用户和厂家双方损失。 

    （12）以上所述的是煤气表作为单表所具备的一些要素。作为一个预付费 IC 卡煤气表，在煤气表上有一个插卡检测装置，以便及时响应插卡动作。