【正文】 （ 5） Read（讀操作） 發(fā)送部分： 命令 數(shù)據(jù) “ r”讀模塊 快號（ 1 字節(jié)） “ rv”以數(shù)值方式讀數(shù)據(jù)塊 快號（ 1 字節(jié)） “ re”讀 H6152 工作寄存器內(nèi)容 快號（ 1 字節(jié)） 接收部分： 回答 數(shù)據(jù) 42 無 讀塊，返回 16B 選定塊內(nèi)容：以數(shù)值方式讀數(shù)據(jù)塊，返回 4B數(shù)值塊內(nèi)容：讀工作寄存器內(nèi)容 “ N”無卡 無 “ I”無數(shù)值塊 無 “ F”讀失敗 無 該命令用于讀取選定卡上的塊或 H6152 工作寄存器中的內(nèi)容。 ASCII 通信 協(xié)議的幀結構如下： 命令（ 1~2 字節(jié)） 數(shù)據(jù)（ N 字節(jié)） 一幀的內(nèi)容實際上就是一個字符串，其中，命令不分通常為 1~2 個字節(jié)，根據(jù)命令的不同后面跟隨的數(shù)據(jù)內(nèi)容和長度也不相同， N 字節(jié)的數(shù)據(jù)部分需要將待傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為十六進制后以 ASCII 形式發(fā)送。為 0 時，使用 ASCII 通信協(xié) 37 議；為 1 時，使用 Binary 通信協(xié)議。該位默認值為 0。外部數(shù)據(jù)讀取設備可通過水表的 485接口，將水表的數(shù)據(jù)讀出，實現(xiàn)自動抄表功能。電路設計上采用多路模擬開關組合成一組雙刀雙擲開關，在 AT89C51 33 的控制下，將正脈沖或負脈沖加到電磁閥的控制線 AB兩端。一般輸入 +5V 電壓。在該引腳的上升沿時，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)輸入到每個 EEPROM 器件，在下降沿時輸出。連接到總線的接口數(shù)量只由總線電容是 400pF 的限制決定。 傳統(tǒng)的單片機串行接口的發(fā)送和接收一般都分別各用一條線，而 I2C 總線則根據(jù)器件的功能通過軟件程序使其工作于發(fā)送或接收方式。地址碼用來選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；控制量決定該調(diào)整的類別及需要調(diào)整的量。協(xié)議允許總線接入多個器件，并支持多主工作。 單片機模塊 由于內(nèi)部液晶控制器的存在，單片機可直接與 GXM12864 相連， 不必使用其他的接口芯片。 電源模塊電路如圖 所示。為避免液晶模塊的損壞，在加液晶驅(qū)動電壓 V0/VEE 時需要比加邏輯電壓 VDD 滯后 50ms；在關電時，液晶驅(qū)動電壓V0/VEE 需要比邏輯電壓 VDD 提前 50ms 關斷。 液晶顯示電路 液晶顯示模塊 液晶顯示模塊選用圖形液晶顯示模塊 GXM12864，它內(nèi)含 KS0108B/HD61202 23 控制器，是一種采用低功耗 CMOS 技術實現(xiàn)的點陣圖形 LCD 模塊，有 8 位的微處理器接口，通過內(nèi)部的 128 64 位映射 DDRAM 實現(xiàn) 128 點 64 點大小的平板顯示。 RS232C 標準的信號線共 25 根，其中只定義了 22 根。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保 證脈沖的高低電平要求的寬度。 IC卡讀寫電路的原理及說明 IC 卡應用系統(tǒng)的硬件設計結構框圖如圖 所 示，總體原理圖見附錄 1。主要性能指標如下： （ 1）工作頻率： 。圖中，對外通信的接口為 J3和 J4。同時， ROM中還固化了卡片運行所需要的必要的程序指令，由控制及算術運算單元取出去對每個單元進行微指令控制，使卡片能有條不紊地與卡片的讀寫器進行數(shù)據(jù)通信。控制及算術運算單元 這一單 元是整個卡片的控制中心，是卡片的“頭腦”。 被選中的卡片將卡片上存儲在 BLOCK 0 中的卡片的容量“ SIZE”字節(jié)傳送給讀寫器。由于 Mifare 1卡片每一張都具有 15 唯一的系列號，決不會相同，因此卡片讀寫器根據(jù)卡片的序列號來識別、區(qū)分已選的卡片。 （ 1） RF射頻接口電路 在 RF射頻接口電路中，主要包括波形轉(zhuǎn)換模塊和 POR模塊。 （ 5）無電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯和通信邏輯電路。 表 P3 口與第二功能表 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD (串行輸出口 ) INT0（外中斷 0） INT1（外中斷 1） T0（定時器 /計數(shù)器 0） T1（定時器 /計數(shù)器 1） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 13 第 3 章 系統(tǒng)各模塊硬件電路設計 IC卡讀寫電路 Mifare 1射頻 IC卡 Mifare 1 射頻 IC 卡的核心是 Philips 公 司制造的 Mifare 1 IC S50 系列微晶片，其內(nèi)部包括 1KB 高速 EEPROM、數(shù)字控制模塊和一個高效率射頻天線模塊。對 P3口寫入 “1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口，此時，被外部拉低的 P3口將用上拉電阻輸出電流。 11 圖 單片機 AT89C51 的引腳圖 （ 1） XTAL1（ 19 腳）：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 （ 4） 4 個 8 位并行 I/O 端口 P0P3,每個端口既可以用作輸入，也可以用作輸出。系統(tǒng)硬件電路由 IC 卡讀寫電路、液晶顯示控制電路、電磁閥控制電路、脈沖提取電路、安全保護電路、記憶單元電路、通信接口電路組成，以 AT89C51為核心控制芯片，完成整個水表信號的讀、寫處理，監(jiān)控水表工作的功能。 智能卡式水表系統(tǒng) 智能卡水表是在當今智能卡技術與市場迅猛發(fā)展、單個智能卡及刷卡機性能價格比日益提高的特定時期應運而生的。錯綜 復雜的線路更使得維護工作困難重重。 6．與遠傳抄表系統(tǒng)相比，智能 IC 卡水表具有使用和維護成本很低，沒有布線造成的混亂和高故障率等問題。而使用智能 IC 卡進行交易結算，將可以有效解決這個會帶來很多社會隱患的問題。而現(xiàn)在由于各種原因的影響，人工入戶抄表的效 率已經(jīng)在逐漸下降并且是這種模式的成本不斷增加。供水部門推行 IC 卡水表的經(jīng)驗表明，人們普遍接受這一模式，供水部門不僅解決了拖欠交費的老大難問題，還可以提前收到資金。智能水表是一種以單片機為主體，結合計算機技術與測量控制技術，利用現(xiàn)代微電子技術、現(xiàn)代傳感技術、智能 IC 卡技術對用水量進行計量并進行用水數(shù)據(jù)傳遞及結算交易的新型水表。對于一些儀表功能如自凋零、自校準、自動調(diào)節(jié)量程等的設置是由用戶在儀表設備面板上手工完成。國內(nèi)的一些企業(yè)也對多種智能化水表系統(tǒng)作了研究，但在微功耗、可靠性等方面效果并不理想，因此并未投入大批量生產(chǎn)。此方式存在著工作量大，收費周期長，收費困難，效率低下等缺點。 Memory modules IV 目 錄 摘 要 .................................................................................................................................. I Abstract .............................................................................................................................II 第 1 章 緒論 ................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 I 基于單片機的 IC 卡智能水表設計 摘 要 為適應國家用水制度的改革，研究和利用現(xiàn)代化智能技術對自來水實行自動控制，減輕供水管理部門因“先供水后收費”造成的資金壓力，減少每月抄表、收費所帶來的麻煩和因收費問題帶來的糾紛，用現(xiàn)代科學技術手段改變自來水管理體制的落后現(xiàn)狀，勢在必行。 課題背景及意義 .................................................................................................. 1 傳統(tǒng)水表 ............................................................................................................. 2 傳統(tǒng)水表的主要結構 ............................................................................... 3 傳統(tǒng)水表的主要特點 ............................................................................... 3 智能水表 ............................................................................................................. 4 智能水表的特點 ....................................................................................... 4 國內(nèi)外智能水表的發(fā)展 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ............................................... 6 第 2 章 智能水表的組成和單片機的選擇 ..................................................................... 9 智能水表系統(tǒng)硬件組成 ...................................................................................... 9 AT89C51 單片機 簡介 ....................................................................................... 10 89C51 單片機的基本組成 ...................................................................... 10 89C51 單片機引腳及其功能 .................................................................. 10 第 3 章 系統(tǒng)各模塊硬件 電路設計 ............................................................................... 13 IC 卡讀寫電路 ................................................................................................... 13 Mifare 1 射頻 IC 卡 ................................................................................. 13 H6152 讀寫模塊 ...................................................................................... 17 IC 卡讀寫電路的原理及說明 ................................................................. 18 V 液晶顯示電路 ................................................................................................... 22 液晶顯示模塊 ......................................................................................... 22 電源模塊 ................................................................................................. 25 單片機模塊 ............................................................................................. 27 記憶單元電路 ................................................................................................... 28 I2C 總線簡介 ........................