2014年05月21日

基于MSP430单片机的智能IC卡水表控制器

  介绍了一种以MSP430单片机为控制核心的IC卡水表控制器的设计方案。将微控制器和4442卡技术、I2C总线技术、流量计量技术及低压检测技术等相结合,实现了水表管理的高效率和智能化。

  脉冲检测电如图4所示。利用4个呈环形均匀分布的干簧管进行脉冲计数,当有磁铁靠近干簧管时,簧片吸合。此时只要将干簧管的一端接地,一端接入单片机的I/O口,将单片机的I/O口设置为中断允许,随着叶轮的转动,基表中的磁铁也跟着转动,转过一圈之后,四个干簧管分别吸合,I/O口通过中断来完成4个计数,这样即可完成脉冲的计数。

  软件主要涉及系统时钟配置、IC卡与单片机通信、低压检测程序、E2PROM相关程序、报警程序、阀门控制程序、液晶显示程序等,这里主要介绍脉冲检测和通信模块的程序设计。

  脉冲检测部分是水表的重要组成部分,主要用作流量的计量,水表的整个换算体系都是以此为基础的,流量汁量是衡量水表性能的重要标志。脉冲检测的原理是:当有磁铁靠近干簧管的时候,干簧管的簧片吸合。根据当四个干簧管分别吸合一次,即表示水流过一圈(在本程序中设定当流过五圈表示1 m3水量),由此可以得到用水量。此时将累计用水量加1,并存入到E2PROM中。具体流程图如图5所示。

  SLE 4442卡主要包括三个存储器:256×8位E2PROM型主存储器(地址0~31为数据区、32~255后24字节为应用数据区,该区数据读写不受,擦除和写入受加密存储器数据校验结果影响)、32×1位PROM型存储器(一次性编程以主存储器数据区,防止一些固定的标识参数被改动,存储器同样受加密存储器数据校验结果的影响)、4×8位E2PROM型加密存储器。读卡和写卡流程如图6和图7所示。

  本文讨论了以MSP430单片机为控制核心的IC卡智能水表控制器的设计方案,该控制器具有水量计量、换算充值、各种异常的检查等功能,并带有RF和M-Bus抄表的扩展接口。该系统实现了用水收费的电子化和智能化,改变了先用水后收费的不合理状况,促进了用水计量、收费的科学化管理。该装置具有操作简单、低功耗、方便、可靠等特点,具有良好的推广使用前景。