随着各种新技术和新材料的出现，IC卡水表将会具有更优越的使用性能，也会以更为低廉的价格进入千家万户。

1.3  研究内容

本文将以医院水表为研究对象，设计以芯片msp430f149为核心的水表IC卡控制系统。此水表不仅能够按照使用时间计费，放卡后出水，拿卡后停水，还能够通过设置用户每天的用水量上限来限制用水，杜绝浪费。并且该水表上可以显示日期和时间以及用户的消费金额和卡上余额。

2  总体方案设计

2.1  功能需求分析

本课题设计的水表所要实现的功能如下：

   （1）显示功能

水表能将用水量，IC卡余额，以及卡号等信息在屏幕上显示出来。输入的数字也能在上面显示，操作时还能显示提示字符。

   （2）人机交互功能

水表可以人为的设置用水上限，也可以查询用水记录。

   （3）手动复位功能

当水表死机或出现其它问题时可以人为复位，避免损失。

   （4）用水控制功能

水表要能实现放卡后出水，拿卡后停水。

   （5）计时收费功能

    水表能根据使用时间收费。

   （6）通信功能

在水表管理系统上可以给IC卡充费，还可以查询用水记录。

   （7) IC卡扣费功能

水表放卡出水的同时会扣除卡内金额。

   （8）报警功能

IC卡余额不足或水表出现故障时会响。

   （9）日期时间显示功能

水表上能显示日期和时间。

图2.1的水表系统工作图描绘了整个系统各个区之间的关系。

图2.1  水表系统工作图           

2.2  方案设计

根据水表要实现的功能，本次设计决定以单片机msp430f149为主芯片来设计IC卡水表控制系统电路。控制电路包括中央处理模块，显示模块，键盘模块，复位模块，阀门控制模块，通信模块，报警模块，读卡器模块，还有时钟、电源、JTAG测试等基本模块。

（1）中央处理模块：采用MSP430f149单片机作为核心，将其他模块有机的融合为一个整体，可以完成数据处理的功能。

（2）显示模块：采用LCD12864液晶显示屏，显示所需信息。

（3）键盘模块：设计4*4矩阵键盘，实现人机交互功能。

（4）复位模块：采用阻容复位电路，可以实现系统手动复位与上电复位。

（5）阀门控制模块：由继电器和电磁阀组成，完成出水停水的功能。

（6）通信模块：采用MAX485芯片，水表控制器和上位管理系统进行基于RS－485协议的串行通信。

（7）读卡器模块：采用MFRC500和M1卡，实现扣费等功能。

（8）报警模块：使用蜂鸣器，卡余额不足或水表出现故障时蜂鸣器会响。

（9）时钟模块：给系统提供时序。

（10）电源模块：采用的电源电压为5伏，器件选择AMS1117-3.3，完成电压变换和供电功能。

（11）JTAG测试模块：完成芯片内部的测试。

（12）实时时钟模块：采用DS1302芯片，可以实时的显示当前的日期和时间。

2.3  本章小结

    本章介绍了水表需要的各种功能，又从功能需求出发将系统划分为中央处理模块，显示模块，键盘模块，复位模块，阀门控制模块，通信模块，报警模块，读卡器模块，还有时钟、电源、JTAG测试等12个基本模块。为后面的软硬件设计奠定了基础。 MSP430f149单片机水表IC卡控制系统设计+电路图(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_42947.html