单片机在智能IC卡燃气表中的应用-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

随着世界计算机技术和信息技术的发展，全球的信息时代已来临，各国都在高科技领域制订适合自己的发展道路，我国政府正在致力于国民经济信息化的建设，以“金卡工程”为代表的信息化应用工程使我们加速向全球经济一体化迈进。作为金卡工程的代表，IC技术无疑是当今世界最优秀应用技术。它从早期的投币式，过渡到磁卡式，直到现在的IC卡式。IC卡即智能卡，又称集成电路卡，它将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成卡的形式，其外形与覆盖磁条的磁卡相似，开发IC卡技术的主要目的是实现现金支付和存兑的电子化、减少现金的流通量、实现电子商务、实现公用事业预付费等。
　　IC卡燃气表是近十几年发展起来的新型燃气表，一般由计量传感器电路、微功耗单片机、微功耗阀门、电压测试电路、防窃气电路、流量监测等部分组成。与传统的皮膜式燃气表相比，它更具备了精确记数功能、功能卡传输媒介功能、阀门自动处理功能、非法操作处理功能、欠压处理功能、掉电处理功能、数据下载功能、数据显示与声音提示功能等。经过广大IC卡生产厂家多年的技术改进和革新，IC卡技术日益成熟，应用也越来越普及。IC卡燃气表基本解决了气费收费难的问题，同时，随着时代的进步、居民民主意识的增强、生活水平的提高，也要求改变过去落后的上门抄表收费问题，IC卡技术的推广应用，从根本上解决了上述问题，兼顾了企业和用户的利益。对燃气企业来说：一是解决了入户抄表难的问题；二是解决了催费收费难的问题；三是解决了企业和用户的纠纷问题。对用户来说：一是消除了抄表人员的打扰和时间预约问题；二是用气自由；三是消除了地方性收费方式的约束限制。既方便了用户，也减轻了企业负担和诸多难题，简化了操作程序，促进了社会发展，提高了人民群众的生活质量，降低了企业的经济成本，IC卡燃气表是今后的发展方向。

2 IC卡燃气表的基本结构

系统组成框图
　　智能IC卡燃气表的组成框图如图2所示，由电源电路、IC卡读写部分、单片机控制部分、阀门控制及显示部分、电池电压和位置检测电路等组成。

图2 IC卡燃气表组成框图
3.1 IC卡读写部分
　　当用户将含有购气量（以加密数值形式表示）的IC卡插入表内时，控制阀在电控系统控制下开通气路。用户每用一个计量单位，计量电路便发出一组等周期计量脉冲序列，该脉冲序列如经电控系统判定为有效，即可以已购气量中减去一个计量单位，并通过液晶模块显示表内剩余气量。当剩余气量为零时，控制阀自动关闭，气路即被切断，此时用户须重新持卡购气。在正常情况下控制阀处于接通态，只有当特殊事件发生时控制阀才从接通态变为关闭态。从IC卡读回来的信息，随之存入EEPROM存储器中，EEPROM存储器I2C采用24C01芯片，该芯片可以在无电源状态下长期可靠存储系统内重要数据，工作寿命可达106次。当用户卡插入系统时，卡内密码、卡号、购气量及用户用气记录等关键数据将以密文形式存储在24C01芯片中。
3.2 电池电压检测、电池盒位置检测部分
　　当电池盒中的供电电池的电压小于正常工作电压时，系统会自动提示用户要更换电池了，并且通过显示电路和报警电路告之用户；为有效保护系统电源，本电路可对电池盒位置进行高灵敏检测。当电池盒被拉开时，保护电路输出低电平，单片机监测该信号后，即控制阀门使其关断。直到电池安装好并将电池盒推入表内正常位置时，单片机才会再次控制阀门使重新开阀供气。
3.3 液晶显示及声光报警电路
　　液晶显示电路可显示欠压、购气、关阀、卡误和气量五种信息状态及其任意组合。报警电
路采用LED和蜂鸣器进行报警，由单片机控制发出声光报警。
4 芯片特性
　　SPMC65P2404A是凌阳公司(Sunplus)推出的8位工业控制单片机，最高工作频率为8MHz，工作电压2.5V~5V，有192字节的RAM和4K字节的OTP ROM，有23个可编程IO口，内置上/下拉电阻，8通道10位A/D转换器（100KHz），SPMC65P2404其他特性包括：
　　◆凌阳科技8位单片机
　　　　☉182条指令
　　　　☉11种寻址模式
　　　　☉支持位操作（Set,Clear,Inverse,Test）
　　◆2个8位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)
　　　　☉普通的定时/计数器
　　　　☉具有8位捕获功能
　　　　☉具有8位比较功能
　　◆2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)
　　　　☉普通的定时/计数器
　　　　☉具有8或16位捕获功能
　　　　☉具有16位比较功能
　　　　☉12位PWM输出
　　◆中断方式
　　　　☉支持IRQ和NMI中断
　　　　☉4种外部中断
　　　　☉11种内部中断
　　◆5种复位功能：上电复位、低电压复位、看门狗复位、外部复位及错误地址复位
　　◆支持3种时钟电路：晶体振荡器、RC振荡、外部时钟信号
　　◆2种低功耗模式：Halt模式和Stop模式
　　◆低电压监测(LVD)功能
　　◆一个蜂鸣器驱动输出口
　　◆具有SPI总线
　　利用这些资源就能够实现智能IC卡燃气表的功能。

5 软件部分
　　软件设计紧密结合智能IC卡燃气表的控制模式，充分体现了对IC卡信息读写、卡类型判断、计量信号判断与数据处理、电压监测与电源保护等功能，并在IC与信号安全性、软件运行可靠性及抗干扰等方面进行了精心设计。系统主程序框图如图4所示。

6 结语
　　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出发,构思独特、控制可靠、检测信号分辨高、计量精确、安装方便、操作简单，这种智能IC卡燃气表的市场前景将十分优越。

关键字：单片机智能IC卡燃气表引用地址：单片机在智能IC卡燃气表中的应用

上一篇：SPMC75F2413A单片机在AC变频空调中的应用
下一篇：利用SPMC75F2413A来开发直流变频洗衣机

推荐阅读最新更新时间：2024-03-16 12:44

单片机 I2C 时序介绍

在硬件上，I2C 总线是由时钟总线 SCL 和数据总线 SDA 两条线构成，连接到总线上的所有器件的 SCL 都连到一起，所有 SDA 都连到一起。I2C 总线是开漏引脚并联的结构，因此我们外部要添加上拉电阻。对于开漏电路外部加上拉电阻，就组成了线“与”的关系。总线上线“与”的关系就是说，所有接入的器件保持高电平，这条线才是高电平，而任何一个器件输出一个低电平，那这条线就会保持低电平，因此可以做到任何一个器件都可以拉低电平，也就是任何一个器件都可以作为主机，如图14-1所示，我们添加了 R63 和 R64 两个上拉电阻。图14-1 I2C 总线的上拉电阻虽然说任何一个设备都可以作为主机，但绝大多数情况下我们都是用单片机来做

[单片机]

51单片机做的PWM无级调光程序

＃i nclude reg51.h ＃i nclude user.h #define uchar unsigned char unsigned int value=100; unsigned int del=0; uchar value_temp=4; uchar temp=0; uchar code tab ={0x88,0xbe,0xc4,0x94,0xb2,0x91,0x81,0xbc,0x80,0x90,0xf7}; sbit pwm_port=p3^1; sbit key=p3^7; bit lamp_enable=0; void display(uchar dat) { p1=tab ; } void timer_i

[单片机]

【单片机笔记】状态机效率地按键扫描、识别及检测方法

按键是人机交互最简单也是最廉价的方式之一，要实现一个或者多个按键的有效扫描并处理，这里附上我修改过的代码：实现的代码主要包含有四个部分：第一部分：按键的初始化部分 void Key_Configuration(void) { return; } 这里需要根据所使用的IC来做不同的配置方式，我使用的是51内核，在初始化的过程I/O口默认做了准双向若上拉处理，按键低电平有效，所以就没有处理直接跳出去。第二部分：按键的电平读取 //只读取初次按键电平状态，在状态机中进一步处理 static u8 Key_Read(void) { if(!READ_KEY1) return KEY1_PRES; i

[单片机]

取键值MC51单片机子程序实例

;取键值程序 ;功能：等待键入，并刷新显示，并返回键值放A ;占用：PSW,A,DPTR,R0,R2,R3,R4,R6,R7 ;入口：无出口：A ORG 0190H WAT_KB: MOV R0,#3FH WAT_0: ACALL DISP_0 ;刷新显示器 ACALL T_KB JZ WAT_0 ;无键,循环 ACALL KEY_LD ;延时消抖,刷新显示 JZ WAT_0 ;无键,循环 KB_VUL: CLR A CPL A MOV DPTR,#PORT_B MOVX @DPTR,A ;关显示 MOV R2,#0FEH MOV R

[单片机]

单片机软件寻址技术介绍

　　在80C31为控制核心的数据采集系统中，往往需要较大的外部RAM来存放数据。大家知道80C31是8位CPU，地址总线宽度为16位，其外部RAM，ROM可直接寻址范围各为64k字节(0000H——FFFFH)。在80C31的工作过程中，ROM和外部RAM的地址是重叠使用的，但使用不同的控制信号和指令，而扩展I/O口和外部RAM是统一编址的，它占用外部RAM的地址单元，并且使用外部RAM相同的读写控制信号和读/写指令。　　在数据采集系统中，往往需要大容量的外部RAM，显示器、A/D转换、打印机等外部设备也必须进行I/O扩展。笔者在设计智能型声级计的过程中，要求80C31扩展外部RAM为64kB字节，扩展I/O口采用82C55

[单片机]

PIC16F877单片机的图形液显示模块接口技术

引言由于液晶显示器（LCD）具有功耗低、体积小、质量轻、超薄等其他显示器无法比拟的优点，它广泛用于各种智能型仪器和低功耗电子产品中。点阵式（或图形式）LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、闪烁、文本特征显示等功能，用途十分广泛。本文在简介液晶显示器MG-12232的驱动器SED1520F0A的结构、功能的基础上，介绍了PIC16F877单片机的LCD硬件接口电路和软件编程特点。一、PIC16F877与MG-12232的硬件接口电路 1.SED1520F0A的接口信号 SED1520F0A属行列驱动及控制合一的小规模液晶显示驱动芯片，电路简单，经济实用，

[单片机]

单片机双机串口通信原理图

主机程序： #include reg51.h unsigned char i=1; unsigned char ACK=1; void delay() //延时函数 { unsigned char i,j; for(i=255;i 0;i--) for(j=100;j 0;j--){} } unsigned char kbscan() //键盘扫描函数 { unsigned char sccode,recode; //定义行、列 P1=0xf0; //高四位作为输入先写1 if((P1&0xf0)!=0xf0) //

[单片机]

单片机的结构原理详细说明

8051是MCS-51系列单片机的非常典型的产品，我们用这一个代表性的型号进行系统的单片机原理讲解。 8051单片机包含中央处理器、数据存储器（RAM）、定时/计数器、程序存储器（ROM）、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别对其原理加以说明： ·数据存储器（RAM）： 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 ·中央处理器：中央处理器（CPU）是整个单

[单片机]