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基于PIC16F84的电磁阀式IC卡水表设计研究_论文

第3 4卷第 1 1期  20 0 8年 1 月  1 电 子 工 程 师  E E RON C E L CT I   NGI ER NE   Vo . 4 No 1 1 3   .1  NO . 2 8 V 00   基 于 PC 6 8 I 1 F 4的 电磁 阀 式 I C卡 水表 设 计研 究  冯  静  ( 武汉理工大学计算机科学与技 术学院, 湖北省武汉市 40 6   30 1) 摘  要 : 用 现代 化 智能技 术 对 自来 水供 应 实行 自动 监控 , 利 不仅 是 适 应 国家 用水制 度 的 改 革 的 需  要, 而且是解决供水部 门抄表收费过程 中所存在 系列 问题 的内在要 求。研 究开发的电磁 阀式 I c卡水  表能够满足上述功能要求。其硬件 电路 的核心部件是 PC 6 8 I 1F4可编程单 片机芯 片, 并配置有阀 门、   流量传感器、 I c卡读/ 写器等外部元件。软件设计上实现 了控制、 显示及报 警等功能, 芯片具有数据可  擦 写 次数 多 、 据保 持 时 间长等 优 点 。应 用该产 品 可 以把 即时 用水 即 时付 费变 成现 实 , 变 了先 用 水  数 改 后 收 费的 不合理 现 状 , 有利 于公 用 事业 的发展 。   关 键词 :I 1F4; PC 6 8 电磁 阀 ; I C卡水 表  中图分 类号 : P 9   T 39 0 引 言  1 I   C水表硬件 电路  I c卡水表的工作原理是 : 用户将载有购水量等信  息的 I c卡插 人 水 表 , 表 内的单 片机 识 别 I 卡 c卡密 码  并确 认无 误后 , 卡 中 的购 水 量 与 表 内的 剩余 水 量 相  将 加后 , 写人 卡 表 内存储 器 , 而 控制 电磁 阀开启 。用 水  进 过程 中 , 卡表 内剩 余 水 量相 应 减少 。当 剩余 水 量 少 于  一 长期 以来 , 自来水 用 户 的用 水 量 管 理 依 靠 人 工 抄  表 , 后 由收 费员 到各 家 收 费或 各 用 户 到 指 定 地 点 缴  然 费 。这种传 统 的 收取水 费 的做 法需 要 的人 员多 , 时 、 费   费力 、 效率 低 、 常 出现 用 户 欠 缴 、 缴 或 漏 缴 水 费 等  常 迟 问题 。   为适应 国家用 水 制 度 的 改 革 , 究 和 利 用 现 代 化  研 智 能技 术对 自来 水 实行 自动监 控 , 轻 供 水 部 门 因先   减 定 量 时 , 3Ⅱ时 , 如 f 卡表 报 警 , 示 用 户 购 水 。 当水  提 量用 完时 , 卡表 内的 电磁 阀 自动关 闭 , 停止 供水 。在 用  户 重 新购水 读 卡后 , 开 电磁 阀供 水 。 打   供水后收费造成资金周转压力 , 减少每月抄表 、 收费带  来 的麻 烦 和 因收费 问 题 带 来 的 纠纷 , 现 代 化 科 技 手  用 段改 变 自来 水供 水管 理 体制 的落 后 现状 势在 必行 。   I C卡水 表 系 统 的 出现 , 根 本 上 解 决 了 上 述 问  从 I c卡计费水表主要 由阀门 、 流量传感器 、 单片机 、   I c卡读/ 器 、 写 显示 部分 等组 成 硬 件 电路 , 其结 构 如 下  图 1所示 。   题。I c卡的问世 , 不但 实现 了用水收 费的电子化 , 而  且改变了先用水后收费的不合理状况 , 使得供水部 门   能预 先 收取部 分 费用 , 利 于 公 用事 业 的发 展 。I 有 c卡  水表 具 有成 本低 、 靠性 高 、 可 使用 寿命 长及 安 全性 好 等  优点 , 提高 居 民用水 收 费 的管理 水平 , 保供 水 部 门  可 确 能及 时 收取水 费 。   按 照控 制 阀的结 构分 类 ,C卡水 表 可 分 为 电磁 阀  I 式卡 表 和 电机 阀式卡 表 。 电磁 阀式水 表 的优 点是 能耗  图 1 I 卡 水 表 工 作 原 理 结 构 框 图    f 低、 可靠性好 , 缺点是对水质要求高 , 中的泥沙和异  水 物会影响电磁 阀的可靠性 ; 电机 阀式卡表是最近才 出   现的一种卡表 , 这种卡表的优点是对水质要求不高 , 缺  点是 能耗 较大 、 靠性 差 、 的结 构复 杂 。 可 阀   本 文采 用 PC 6 8 I1 F4微 处 理 器 作 为 核 心 部 件 的 电  I c卡水 表 的工 作 原 理结 构 框 图 中 主要 的控 制 部  分有 以下几 部分 。   a )微 处 理 器 。其 中核心 部件 PC 6 8 … 有 1个  I1F4 中央 处理 器 、 程序 存 储 器 、 据 寄存 器 及 2个 IO H' 数 /  o   磁 阀式 I c卡水表为例 , 明 I 说 c卡水表的组成结构 、 工  作 原 理及其 功 能 。   收稿 日期 : 0 80 - 修 回 日期 : 0 8 81 。 20 -61 6; 20 - -   0 6 这种型号 的单 片机 的数据存 储器 的擦 写可达 100   0  00次 , 0 数据可保持 4 O年 以上 , I1F4有 8 的计  PC 6 8 位 数器 , 代码保证功能以及 S E P方式 , LE 以降低功耗 。   b )电磁 阀。对 于 水 表 而 言 , 电磁 阀是 被 控 对 象 ,   控 制 着进 水 的开关 状态 , 常供 水情 况下 , 正 电磁 阀处 于  . 7 . 5   ? 电子技术应用 ?   电 子 工 程 师  20 0 8年 1 月  1 常开状态 , 驱动机 构不 消耗 电能 , 只有 当购买 的吨位数  用完时 , 电磁 阀关 闭并 自锁 于常 闭状 态 。   c

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