李東有

摘 要：水是我們?nèi)祟惿娴幕緱l件，人類永遠(yuǎn)離不開(kāi)水，水被稱作生命的甘泉水，長(zhǎng)期以來(lái)，人們普遍認(rèn)為水是“取之不盡，用之不竭”的，不知道愛(ài)惜，而浪費(fèi)揮霍。

關(guān)鍵詞：智能卡；流量控制器；模塊

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.117

0 引言

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)居民家用水表多為普通機(jī)械旋翼濕式水表，該水表用于供水工程中小管道內(nèi)的中小流量的測(cè)量，家用水表多為此類。旋翼濕式水表市場(chǎng)價(jià)格低廉，性能比較穩(wěn)定，但是我國(guó)大多還是采用人工抄表、按戶收費(fèi)的模式，這種方式存在著很大的缺點(diǎn)。隨著我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，水表系統(tǒng)的智能化在生產(chǎn)生活中已經(jīng)有了非常廣泛的應(yīng)用。它是一種利用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、智能IC卡技術(shù)對(duì)用水量進(jìn)行計(jì)量并進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)傳遞及結(jié)算交易的新型水表與傳統(tǒng)水表一般只具有流量采集和機(jī)械指針顯示用水量的功能相比，是很大的進(jìn)步。水表系統(tǒng)的智能化在技術(shù)上為節(jié)約用水合理用水創(chuàng)造了條件。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)方案介紹

本智能卡流量控制器采用AT89S52單片機(jī)開(kāi)發(fā)板為平臺(tái)，通過(guò)增加射頻模塊、流量控制模塊、溫度模塊、時(shí)鐘模塊等功能模塊，實(shí)現(xiàn)流量的智能控制。主控模塊檢測(cè)射頻模塊區(qū)域是否存在IC卡，若沒(méi)有，則顯示水溫和當(dāng)前時(shí)間并關(guān)閉閥門。當(dāng)用戶放上IC卡，主控模塊就可以控制射頻模塊對(duì)IC卡的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀或?qū)?。主控模塊會(huì)根據(jù)讀出的數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前IC卡是否有余額，有則打開(kāi)閥門，對(duì)水流量檢測(cè)，顯示模塊則顯示水溫和余額，并實(shí)時(shí)更新顯示。否則主控模塊一直關(guān)閉閥門，顯示余額為零，并伴有聲音提示。每當(dāng)消費(fèi)完畢，消費(fèi)信息會(huì)被保存，同時(shí)會(huì)發(fā)送到上位機(jī)作二次備份。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.1 主控模塊（MCU）

以AT89S52單片機(jī)的開(kāi)發(fā)板為主控板。AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）。

1.2.2 顯示模塊

采用了與開(kāi)發(fā)板配套的顯示模塊，該顯示模塊可用于顯示余額、水溫、時(shí)間。顯示模塊采用了八個(gè)七段數(shù)碼管，具有亮度高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。待機(jī)狀態(tài)下數(shù)碼管用于顯示當(dāng)前水溫和時(shí)間。工作狀態(tài)下數(shù)碼管的前兩位用于顯示當(dāng)前水溫，而后六位為當(dāng)前IC卡的余額，精度可顯示到分.

1.2.3 流量檢測(cè)模塊

采用霍爾傳感器為核心的流量檢測(cè)模塊。由于霍爾開(kāi)關(guān)具有無(wú)觸電、低功耗、長(zhǎng)使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，內(nèi)部采用環(huán)氧樹(shù)脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作。所以可以使用直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)模擬水流量的變化，產(chǎn)生的脈沖通過(guò)光耦保護(hù)輸入至單片機(jī)。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理模塊

數(shù)據(jù)處理模塊包括AT89C2051，HD74LS373P，AT24C64，MAX232。主控模塊把數(shù)據(jù)并行傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份并將消費(fèi)數(shù)據(jù)通過(guò)232接口實(shí)時(shí)上傳到上位機(jī)進(jìn)行備份。

1.2.5 射頻模塊

由于射頻模塊的制作條件要求較高，會(huì)延長(zhǎng)開(kāi)發(fā)周期?？梢圆捎昧耸袌?chǎng)現(xiàn)有的射頻模塊作為開(kāi)發(fā)工具，有效縮短開(kāi)發(fā)周期。該模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)IC卡的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件的主流程圖、中斷函數(shù)流程圖分別如2所示。

3 結(jié)論

工程實(shí)踐表明：采用AT89S52單片機(jī)控制流量，編程簡(jiǎn)單、控制可靠，控制穩(wěn)定好、成本低，基本滿足流量卡控制精度的要求。