MSP430f149单片机水表IC卡控制系统设计+电路图(2)

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4.2 用户消费程序流程的设计 25

4.3 键盘程序的设计 26

4.4 IC卡与读卡器之间的操作流程 27

4.5 单片机与读卡器通信 29

4.6 本章小结 31

5 系统调试 32

5.1 硬件调试 32

5.2 软件调试 32

5.3 本章小结 33

结论 34

致谢 35

参考文献 36

附录A 用Altium Designer画的系统硬件图 37

1 绪论

1.1 研究背景

近年来我国的干旱状况日趋严重，致使水资源短缺的情况更加严峻。虽然我国含有的水资源的总量不少，但平均到13亿个人身上，个人可以利用的水量在世界上居于末尾。这给我们敲响了警钟，要密切关注水资源利用问题。水是人类生存所必要的东西，如果没有水，人类将陷入绝境。然而这个事情并没有被国人放在心上，在中国许多地方，尤其是南方地区，水的浪费现象很是严重【1】。大部分人认为水是取之不竭，用之不尽的，因此用起水来肆无忌惮，丝毫没有节约的意识，因此造成水的浪费现象严重，从而加剧了水资源的短缺问题。

对医院的水浪费现象进行调查，发现水主要有以下几点原因：

（1）病人家属或医护人员用过水后忘关或未关紧水龙头，致使水白白流失。

（2）用水设施出现漏水现象却未能及时维修。

（3）病人家属或医护人员没有节约意识，过度用水。

（4）医院对用水浪费问题的漠视。

为了杜绝水的浪费现象，树立节水观念，IC卡水表技术获得了很大发展，这种水表可以加强用水的科学管理，减少水资源的浪费。

1.2 IC卡水表的简介和未来发展趋势

智能水表是由普通机械水表发展而来。在早期，人们需要一个能够准确计算用水量的仪器，机械式水表由此诞生。它能够应用在很多地方, 从它产生到现在大概已经有一百年了。有了它，水厂可以根据居民的用水量来收费，从而获得收益。它的工作原理是：流水运转时会产生动力，这种动力可以带动齿轮内的齿轮转动，而齿轮的旋转能够驱动水表表面指针的旋转，所以能根据指针停留位置知道用户的用水量[2]。但是随着时间的推移，该类水表展现出很多弊端，已经越来越不能适应社会发展的需要。在以前，我们是用过水了过一段时间之后再缴费，这就给某些爱欠费的人钻了空子，某一用户如果搬家了，拖欠的费用就无从收起。而且，水厂是雇佣抄表员去抄费，工作量大，人工方式难免有错误、疏漏之处。因此水厂就想有一个拥有预付费和自动计费功能的水表，IC卡水表进入了他们的眼中。本次设计中研究的就是IC卡水表。

IC卡水表利用IC卡存贮金额，只有在卡内有钱时，用户才能去用水，这就完成了水表的预付费和自动计费功能。而且用户在用水时能够直观的看到自己消费的金额，不再像以前一样没有清晰的认知，毫无疑问这会对用户节水观念的形成产生巨大的促进作用。最重要的是它减少了人力雇佣的成本，私密性也高，还方便了人们的生活，因此它是一种先进的计量仪表【4】。IC卡水表至少要有三个部分，分别是用水量的计算模块，用于开关水表阀门的控制模块以及电控阀。当然为了使水表的功能更加完善可以添加更多的模块，但上面的三个模块是必不可少的。IC卡水表的诞生标志我国供水行业进入了一个崭新的时代，也体现了创新是技术发展的源动力。