基于單片機(jī)的ic卡預(yù)收費(fèi)水表系統(tǒng)硬件畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(文件)
【正文】 s和57600bps4種可選。（6）電源電壓：+5V。單片機(jī)AT89C51是本設(shè)計(jì)的核心器件，它主要完成了對(duì)射頻卡（MIFARE 1卡）的讀寫(xiě)操作。XTAL0 和 XTAL1 分別為反向放大器的輸入和輸出。本設(shè)計(jì)的外部時(shí)鐘電路是將XTAL0(18腳)和XTAL1(19)腳分別對(duì)接外部晶體和微調(diào)電容的兩端所構(gòu)成。串口電平轉(zhuǎn)換電路采用Maxim公司的MAX3232實(shí)現(xiàn)。這22根信號(hào)線又分為主、輔兩個(gè)信道，大多數(shù)微機(jī)串行通信系統(tǒng)中都只使用主信道的信號(hào)線。25V。該液晶顯示模塊使用KS0108B作為列驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)使用KS0107B作為行驅(qū)動(dòng)器。RST是復(fù)位腳，接高電平Vout1。GXM12864的引腳定義如表2所示。本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)采用電池供電，其輸入電壓為+3V，所以電源部分的設(shè)計(jì)要求為+3V輸入，+5V和10V雙電壓輸出。圖中，MAX1677的輸入電壓Vin=3V，輸出兩路電壓Vout1和Vout2，分別是+5V和10V，+5V為系統(tǒng)電源，而10V作為液晶顯示模塊的背光電源。電阻R11和R12的比值決定了主輸出電壓值Vout（對(duì)應(yīng)圖中的Vout1）需滿足下面的公式： R11=R12*[Vout/] （R12的取值范圍為10200千歐姆）電阻R14和R13的比值決定了LCD對(duì)比度輸出的電壓值VLCD(對(duì)應(yīng)圖中的Vout2)需滿足下面的公式： R14=R13*|VLCD|/（V） （R14的取值范圍為5002000千歐姆）電阻R8和R7的比值決定了系統(tǒng)欠電壓監(jiān)測(cè)的門(mén)檻電壓值VTRIP需滿足下面的公式： R8=R7*[VTRIP/] (R7≤130千歐姆)當(dāng)電池正常時(shí)，電池電壓過(guò)低，輸出引腳LBO輸出保持高電平；一旦電池電壓低于門(mén)檻電壓，LBO引腳輸出為低電平。由于單片機(jī)采用Atmel公司的AT89C51,將液晶模塊作為存儲(chǔ)器的一部分，直接進(jìn)行I/O操作。I2C總線是Philips公司推出的一種雙向二線制總線。總線中的器件既可以作為主控器也可以作為被控器，既可以是發(fā)送器也可以是接收器。CPU可以通過(guò)指令對(duì)各功能模塊進(jìn)行控制，各種被控制電路均并聯(lián)在這條總線上，所以每個(gè)電路和模塊都有唯一的地址。這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨(dú)立，互不相關(guān)。被尋址的器件，稱為從器件。當(dāng)某個(gè)器件向總線上發(fā)送信息時(shí)，它就是發(fā)送器，而當(dāng)其從主線上接收信息時(shí)，又成為接收器。SDA和SCL都是雙向線路，都通過(guò)一個(gè)電流源或上拉電阻連接到電源端。 AT24C01簡(jiǎn)介 AT24C01是美國(guó)ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，它內(nèi)含2568位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬（～）、擦寫(xiě)次數(shù)多（大于10 000次）、寫(xiě)入速度快（小于10ms）等特點(diǎn)。為降低總的寫(xiě)入時(shí)間，一次操作可寫(xiě)入多達(dá)8字節(jié)的數(shù)據(jù)。SDA：串行數(shù)據(jù)。Wp：硬件寫(xiě)保護(hù)。Vss：接地。這種電磁閥在開(kāi)啟時(shí)只需在其控制線AB兩端加一正向脈沖（幅度DC12V寬度大于20 ms），水閥一旦開(kāi)啟則會(huì)自動(dòng)保持。脈沖電磁閥Vcc+VccA+B圖13 電磁閥控制電路圖 其它模塊電路(1) 脈沖提取電路脈沖提取電路，用于提取IC卡水表的計(jì)量脈沖。使封裝完好時(shí)I/O線相當(dāng)于接地，為低電平，一旦封裝被非法打開(kāi)，I/O線就不與地連接，其電平變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)CPU將發(fā)生安全保護(hù)中斷，立即關(guān)斷電磁閥中斷供水。結(jié)束語(yǔ)本課題是《基于單片機(jī)的IC卡預(yù)收費(fèi)水表系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)》是單片機(jī)應(yīng)用的一個(gè)部分，由二個(gè)同學(xué)一起完成，在我們的共同努力下，共同完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。我的課題是關(guān)于IC卡的，現(xiàn)在IC卡的應(yīng)用很普遍。在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中讓我學(xué)到了很多的知識(shí)，使我受益匪淺。我的每一點(diǎn)進(jìn)步都與牛老師的言傳身教分不開(kāi)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，感謝他們四年的辛勤栽培。最后，感謝所有關(guān)心過(guò)我、給予我無(wú)私的幫助和啟發(fā)的朋友們，謝謝你們。所以在此，我真誠(chéng)地感謝我的伙伴，感謝他的幫助，祝大家都找到一個(gè)稱心如意的好工作。謹(jǐn)在此，向?qū)熤乱哉\(chéng)摯的感謝和敬意。參考文獻(xiàn)[1] 戴佳，[2] 王卓人，[3] [4] [5] [6] :ACTIVE 3V to Multichannel RS232 Line Drivr/Receiver[7] AT89C51 control H6152 card reader to write Mifare radio frequency nip and connect the systematic host puter through CAN bus to read，CAN bus controller is SJA1000，the transceiver is P82C250. 2007[8] 徐瑋，[9] [10] Jamp。2004年，我國(guó)啟動(dòng)了第二長(zhǎng)身份證換發(fā)工作，又為IC卡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的機(jī)遇，同時(shí)促進(jìn)了IC卡在更廣的社會(huì)生活領(lǐng)域內(nèi)普及。硬件電路由IC卡讀寫(xiě)電路、液晶顯示電路、通信接口電路、記憶單元電路、脈沖提取電路、電磁閥控制電路和安全保護(hù)電路7部分電路組成。(3) 通信接口電路通信接口電路，利用AT89C51的串行通信口，選用MAX2338芯片形成485接口電路。也可以利用干式磁傳水表已有的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出，作為計(jì)量信號(hào)。因?yàn)檫@種電磁閥開(kāi)啟后不需給電磁閥持續(xù)供電，所以它的功耗非常低，因而特別適合用在IC卡水表中作為水表開(kāi)啟送水或欠費(fèi)停水的執(zhí)行單元。利用單片機(jī)AT89C51與24C01進(jìn)行I2C通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)某一地址內(nèi)數(shù)據(jù)的讀/寫(xiě)校驗(yàn)操作。Vcc：電源。A0～A2:器件/頁(yè)面尋址。各引腳功能如下：圖11 AT24C01的引腳圖SCL:串行時(shí)鐘。每寫(xiě)入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動(dòng)加1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)存儲(chǔ)單元的操作。I2C總線上數(shù)據(jù)的傳輸速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100kb/s，在快速模式下可達(dá)400kb/s。I2C總線的控制完全由掛在總線上的主器件送出地址和數(shù)據(jù)決定，在總線上，既沒(méi)有中心機(jī)也沒(méi)有優(yōu)先級(jí)。主、從器件對(duì)偶出現(xiàn)，工作在接收還是發(fā)送數(shù)據(jù)方式，由器件的功能和數(shù)據(jù)傳送方向所決定。圖10 I2C總線接口電路I2C總線的器件分為主器件和從器件。CPU發(fā)出的控制信號(hào)分為地址碼和控制量（數(shù)據(jù)）兩部分。在每次數(shù)據(jù)交換開(kāi)始，作為主控器的器件需要通過(guò)總線競(jìng)爭(zhēng)獲得主控權(quán)，并啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)交換。I2C總線包括一條數(shù)據(jù)線（SDA）和一條時(shí)鐘線（SCL）。AT89C51的P0口直接與液晶模塊的數(shù)據(jù)總線DB0～DB7相連；P2口的0、6引腳分別和液晶模塊的/CSB、/CSA、E、R/W、D/I相連，在單片機(jī)程序執(zhí)行過(guò)程中，對(duì)它們作相應(yīng)的控制。在原理圖中，Vin為電源電路的輸入端，；Vout1連接MAX1677的第16引腳，輸出+5V的電壓，作為系統(tǒng)的電源電壓；Vout2連接MAX1677的10引腳，輸出10V的電壓，作為液晶顯示模塊的背光電源電壓。LL2為CoilCraft的DO1608C103表貼磁芯電感，電感值為10Uh。其輸入電壓范圍（）較大，可以依據(jù)不同系統(tǒng)提供的安裝電池的空間和所需的不同電池電壓與容量，靈活的選擇電池的種類。所以，使用液晶模塊時(shí)，需要設(shè)計(jì)專門(mén)的液晶電源電路。在進(jìn)行液晶顯示模塊的硬件調(diào)試時(shí)務(wù)必注意正確的接線，尤其是正負(fù)電源的接線不能有錯(cuò)，否則會(huì)燒壞電路上的芯片。液晶顯示模塊GXM12864的工作原理圖如圖8所示。 設(shè)計(jì)中單片機(jī)選用ATMEL公司的芯片AT89C51，它可以完全滿足設(shè)計(jì)的功能要求。RS232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于發(fā)送端，規(guī)定－5V～－15V表示邏輯“1”（MARK信號(hào)），用＋5V～＋15V表示邏輯“0”（SPACE信號(hào)），內(nèi)阻為幾百歐姆，可以帶2500pF的電容負(fù)載。RS232C是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，是在微機(jī)接口應(yīng)用中常用的一種串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)，全稱為EIARS232C標(biāo)準(zhǔn)（Electoronic Industrial Associate Remended Standard232C）。圖7中的U3為H6152的對(duì)外接口，17腳對(duì)應(yīng)H6152板上的J
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