李東有

摘 要：水是我們?nèi)祟惿娴幕緱l件，人類永遠離不開水，水被稱作生命的甘泉水，長期以來，人們普遍認為水是“取之不盡，用之不竭”的，不知道愛惜，而浪費揮霍。

關鍵詞：智能卡；流量控制器；模塊

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

0 引言

長期以來，我國居民家用水表多為普通機械旋翼濕式水表，該水表用于供水工程中小管道內(nèi)的中小流量的測量，家用水表多為此類。旋翼濕式水表市場價格低廉，性能比較穩(wěn)定，但是我國大多還是采用人工抄表、按戶收費的模式，這種方式存在著很大的缺點。隨著我國信息產(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)有了非常廣泛的應用。它是一種利用現(xiàn)代微電子技術、現(xiàn)代傳感技術、智能IC卡技術對用水量進行計量并進行用水數(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械指針顯示用水量的功能相比，是很大的進步。水表系統(tǒng)的智能化在技術上為節(jié)約用水合理用水創(chuàng)造了條件。

1 系統(tǒng)設計

1.1 系統(tǒng)方案介紹

本智能卡流量控制器采用AT89S52單片機開發(fā)板為平臺，通過增加射頻模塊、流量控制模塊、溫度模塊、時鐘模塊等功能模塊，實現(xiàn)流量的智能控制。主控模塊檢測射頻模塊區(qū)域是否存在IC卡，若沒有，則顯示水溫和當前時間并關閉閥門。當用戶放上IC卡，主控模塊就可以控制射頻模塊對IC卡的數(shù)據(jù)進行讀或?qū)?。主控模塊會根據(jù)讀出的數(shù)據(jù)判斷當前IC卡是否有余額，有則打開閥門，對水流量檢測，顯示模塊則顯示水溫和余額，并實時更新顯示。否則主控模塊一直關閉閥門，顯示余額為零，并伴有聲音提示。每當消費完畢，消費信息會被保存，同時會發(fā)送到上位機作二次備份。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.1 主控模塊（MCU）

以AT89S52單片機的開發(fā)板為主控板。AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）。

1.2.2 顯示模塊

采用了與開發(fā)板配套的顯示模塊，該顯示模塊可用于顯示余額、水溫、時間。顯示模塊采用了八個七段數(shù)碼管，具有亮度高，成本低的優(yōu)點。待機狀態(tài)下數(shù)碼管用于顯示當前水溫和時間。工作狀態(tài)下數(shù)碼管的前兩位用于顯示當前水溫，而后六位為當前IC卡的余額，精度可顯示到分.

1.2.3 流量檢測模塊

采用霍爾傳感器為核心的流量檢測模塊。由于霍爾開關具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應頻率高等特點，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，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轉(zhuǎn)動模擬水流量的變化，產(chǎn)生的脈沖通過光耦保護輸入至單片機。

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，進行數(shù)據(jù)的備份并將消費數(shù)據(jù)通過232接口實時上傳到上位機進行備份。

1.2.5 射頻模塊

由于射頻模塊的制作條件要求較高，會延長開發(fā)周期?？梢圆捎昧耸袌霈F(xiàn)有的射頻模塊作為開發(fā)工具，有效縮短開發(fā)周期。該模塊可以實現(xiàn)對IC卡的數(shù)據(jù)讀寫。

2 系統(tǒng)軟件設計

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

工程實踐表明：采用AT89S52單片機控制流量，編程簡單、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。