【正文】 保持高電平；一旦電池電壓低于門檻電壓，LBO引腳輸出為低電平。目前，Philips公司和其他集成電路制造商推出了很多基于I2C總線的外圍器件。在信息的傳輸過程中，I2C總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器），又是發(fā)送器（或接收器）。主、從器件對偶出現(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。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。在該引腳的上升沿時(shí)，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)輸入到每個(gè)EEPROM器件，在下降沿時(shí)輸出。一般輸入+5V電壓。電路設(shè)計(jì)上采用多路模擬開關(guān)組合成一組雙刀雙擲開關(guān)，在AT89C51的控制下，將正脈沖或負(fù)脈沖加到電磁閥的控制線AB兩端。外部數(shù)據(jù)讀取設(shè)備可通過水表的485接口，將水表的數(shù)據(jù)讀出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表功能。該位默認(rèn)值為0。為0時(shí)，使用ASCII通信協(xié)議；為1時(shí)，使用Binary通信協(xié)議。ASCII通信 協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)如下： 命令（1~2字節(jié)） 數(shù)據(jù)（N字節(jié)）一幀的內(nèi)容實(shí)際上就是一個(gè)字符串，其中，命令不分通常為1~2個(gè)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(jìn)制后以ASCII形式發(fā)送。（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)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。KS0108B的指令集比較簡單，共有7種指令。在對液晶顯示模塊操作之前要查詢BUSY狀態(tài)，以確定是否可以對液晶顯示模塊進(jìn)行操作。Do{ACC=LCD}While(busy_bit)。 shout (write_data)stop ()delayms(10)}經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析設(shè)計(jì)主要研究基于單片機(jī)的IC卡智能水表電路，以AT89C51單片機(jī)為核心，非接觸式IC卡中的射頻識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)IC卡的讀寫，液晶顯示的控制，電磁閥的控制，脈沖的提取。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。壽命：1000寫/擦循環(huán)可編程串行通道在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 RXD（串行輸入口） /INT0（外部中斷0） T0（記時(shí)器0外部輸入）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 SBUF 數(shù)據(jù)緩沖寄存器這是一個(gè)可以直接尋址的串行口專用寄存器。至于串口通信需要用到那些特殊功能寄存器呢，它們是SCON，TCON，TMOD，SCON等，各代表什么含義呢？有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)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。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：接口管腳在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器與MCS51 兼容 AT89C51具有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。謝 辭在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，得到了鄧小云老師的大力幫助和悉心指導(dǎo)，此次設(shè)計(jì)才得以順利完成，在這里表示衷心感謝。： 程序流程圖部分程序：/*函數(shù)功能：向指定地址寫數(shù)據(jù)入口參數(shù)：addr，write_data出口參數(shù)：*/viod write_byte(unsigned char addr, unsigned char weite_data){ start() shout (OP_WRITE)。RW=1。BUSY：1—內(nèi)部在工作，0—正常狀態(tài)；ON/OFF：1—顯示關(guān)閉，0—顯示打開；RESET: 1—復(fù)位狀態(tài)，0—正常狀態(tài)。 要編寫正確的液晶顯示程序，必須掌握所用的液晶模塊指令集。該命令只有在H6152天線有效范圍內(nèi)只有一張卡片時(shí)才有效。H6152支持兩種串行異步通信協(xié)議：ASCII協(xié)議和Binary（比特流）協(xié)議。該位默認(rèn)值為0。（2）05H（協(xié)議配置寄存器）MSB LSB保留保留保留Binary timeoutExtend IDBinaryAutostart“連續(xù)讀”模式下工作范圍內(nèi)存在多張Mifarel卡時(shí)的卡片識別控制。這樣就能有效地防止私拆或惡意破壞水表的事件發(fā)生。當(dāng)關(guān)斷時(shí)則在AB兩端加一反向脈沖，水閥就會(huì)關(guān)閉。當(dāng)該引腳為高電平時(shí)禁止寫入，為低電平時(shí)可正常讀/寫數(shù)據(jù)。為降低總的寫入時(shí)間，一次操作可寫入多達(dá)8字節(jié)的數(shù)據(jù)。SDA和SCL都是雙向線路，都通過一個(gè)電流源或上拉電阻連接到電源端。被尋址的器件，稱為從器件。一個(gè)典型的I2C總線標(biāo)準(zhǔn)的IC器件，其內(nèi)部不僅有I2C接口電路，還可將內(nèi)部各單元電路劃分成若干相對獨(dú)立的模塊，它只有二根信號線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時(shí)鐘線SCL。 記憶單元電路 I2C總線簡介I2C總線，是Inter Integrated Circuit Bus的縮寫，即“內(nèi)部集成電路總線”。LL2為CoilCraft的DO1608C103表貼磁芯電感，電感值為10Uh。所以，使用液晶模塊時(shí)，需要設(shè)計(jì)專門的液晶電源電路。RS232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)中，對于發(fā)送端，規(guī)定－5V～－15V表示邏輯“1”（MARK信號），用＋5V～＋15V表示邏輯“0”（SPACE信號），內(nèi)阻為幾百歐姆，可以帶2500pF的電容負(fù)載。圖7中的U3為H6152的對外接口，17腳對應(yīng)H6152板上的J3的17針，811腳對應(yīng)H6152板上的J4的14針。硬件電路由單片機(jī)模塊、串口電平轉(zhuǎn)換模塊和H6152讀寫模塊3部分電路組成，、。（4）天線輸出阻抗：50K歐姆。（3）引腳3：供電LED指示的正端。是卡片中內(nèi)建的中央微處理機(jī)（MCU)單元。認(rèn)證及存取控制模塊在確認(rèn)了上述的三個(gè)步驟，確認(rèn)已經(jīng)選擇了一張卡片時(shí)，程序員對卡片進(jìn)行讀寫操作之前，必須對卡上已經(jīng)設(shè)置的密碼進(jìn)行認(rèn)證，如果匹配，則允許進(jìn)一步的Read/Write操作。Anticollision模塊（防重疊功能）啟動(dòng)工作時(shí)，卡片讀寫器將得到卡片的序列號Serial Number。（2）數(shù)字電路部分模塊（8）106kbps 的快速數(shù)據(jù)傳輸速率。Mifare 1射頻IC卡的主要性能指標(biāo)如下。在芯片擦除操作中，代碼陳列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。（4）P0口（39～32腳）：P0口是一個(gè)漏極開路的8位準(zhǔn)雙向I/O端口。（7）一個(gè)全雙工UART的串行I/O口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與PC機(jī)之間的串行通信。接地線盡量加粗，如果地線比較窄，接地電位則隨著電流的變化而變化，致使微控制器的定時(shí)信號電平不穩(wěn)，抗干擾性能變壞。因此消除電源干擾是保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要一步。采用這種方法后，可有效防止IC卡的非法復(fù)制與數(shù)據(jù)非法修改，保證IC卡的安全性。用戶需要查詢時(shí)，打開防水蓋，按鈕閉合，接通液晶電源顯示所需信息； （3）軟件設(shè)計(jì)時(shí)盡量使單片機(jī)處在低功耗的掉電模式下，并配合外部電路降低系統(tǒng)功耗。并且這兩種省電模式的切換方式非常簡單，只要在單片機(jī)的 PCON 寄存器的 IDL 位置位即可進(jìn)入空閑模式，同樣對 PD 位置位進(jìn)入掉電模式。當(dāng)IC卡插入讀/寫器時(shí)，首先讀入的是卡中的密碼，以判斷此IC卡的合法性；水表在判斷了卡的合法性后，讀入所購水量并和水表內(nèi)剩余水量累加，同時(shí)將卡上購水量單元清零；回寫水表上用水量、剩余水量等信息，以便下次購水時(shí)自來水公司讀取，實(shí)現(xiàn)水表信息的回饋功能。 對水表而言，閥門是被控對象，控制著進(jìn)水的開/關(guān)狀態(tài)。該CPU芯片內(nèi)置4K的程序存儲(chǔ)器，有32個(gè)多功能的I/O口，具有多個(gè)可編程的中斷I/O口和數(shù)據(jù)串行通信口。 為方便于用戶及時(shí)購買水卡，當(dāng)用水量剩下最后一定量時(shí)，水表開始通過指示燈閃爍等方式發(fā)出報(bào)警信號，提醒用戶應(yīng)該及時(shí)購買水?，F(xiàn)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家已批量生產(chǎn)，而大多數(shù)國家尚在研制中。它具有限量用水、解決用水收費(fèi)糾紛的功能，這是其它抄表方式及普通水表上門抄表方式所不能比擬的，并且智能卡水表如同普通水表，無需鋪設(shè)管線及線路維護(hù)，安裝方便、維護(hù)簡單；另外，智能卡水表自帶數(shù)據(jù)采集模塊、電源部分、電磁閥（電動(dòng)閥）控制，由智能卡讀入預(yù)購水量等信息，使用簡單，動(dòng)作可靠；并且它的前期投資費(fèi)用低，因此正日益受到供水管理部門的青睞當(dāng)前國內(nèi)外水表的技術(shù)、工藝都在不斷更新，逐步向下面幾個(gè)方面發(fā)展：（1）遠(yuǎn)傳戶外抄讀和計(jì)算機(jī)物業(yè)管理相結(jié)合。如果采集器掉電或出現(xiàn)其他嚴(yán)重故障則會(huì)使該采集器上的所有戶表數(shù)據(jù)丟失，集中抄表的風(fēng)險(xiǎn)無法有效分散，與測控系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的集中管理、分散控制的分布式設(shè)計(jì)思想相違背。就目前來講，智能網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳水表又可分為分線制集中抄表方式和總線制智能抄表方式。比如,隨著水資源的緊張，將會(huì)逐步實(shí)行超計(jì)劃水價(jià)甚至階梯式水價(jià)等較為復(fù)雜的用水管理模式。顯然，采用智能IC卡水表及其管理系統(tǒng)，將可以從根本上改變由供水部門派人去千家萬戶抄表收費(fèi)的模式。但對供水部門來說，這種變化則是不能小看的。用戶將水費(fèi)交給管理部門，管理部門將購水量寫入射頻卡中，用戶將射頻卡中信息輸入水表后，水表將自動(dòng)開閥供水，在用戶用水過程中，水表中的MCU自動(dòng)核減剩余量，所購水量用盡后，水表將自動(dòng)關(guān)閥斷水，用戶需重新購水后才能再次開閥供水。這些新的要求不僅促使著傳統(tǒng)水表不斷地改進(jìn)和發(fā)展，也孕育著新一代水表————智能水表的產(chǎn)生。只具有流量采集和機(jī)械指針顯示用水量的功能，用戶在使用過程中無法對其功能進(jìn)行改變。智能水表除了可對水量進(jìn)行記錄和電子顯示外，還可以按照約定對用水量進(jìn)行自動(dòng)控制，并且自動(dòng)完成階梯水價(jià)的水費(fèi)計(jì)算，同時(shí)可以進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。此方式存在著工作量大，收費(fèi)周期長，收費(fèi)困難，效率低下等缺點(diǎn)。智能水表是一種可對用水量進(jìn)行計(jì)量并進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)傳遞及結(jié)算交易的新型水表。 傳統(tǒng)水表的主要特點(diǎn)傳統(tǒng)水表的主要特點(diǎn)是自成體系，自我包容，用戶無法更改。智能水表除了可對水量進(jìn)行記錄和電子顯示外，還可以按照約定對用水量進(jìn)行自動(dòng)控制，并且自動(dòng)完成階梯水價(jià)的水費(fèi)計(jì)算，同時(shí)可以進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。2% 與傳統(tǒng)水表相比，智能水表有以下特點(diǎn)： 1．對供水部門來說，可以實(shí)現(xiàn)先交費(fèi)再供水的用水模式。這種模式改變的意義是巨大的。因此大規(guī)模采用智能IC卡水表技術(shù)對降低供水部門的管理成本是會(huì)有顯著幫助的。4．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，供水行業(yè)也需要逐步實(shí)現(xiàn)用高科技手段進(jìn)行供水管理。其典型特點(diǎn)是各戶表通過分戶線連接至采集器。但由于單表內(nèi)設(shè)置單片機(jī)和后備電源，成本較高，推廣普及較慢。這類水表適用于“先付費(fèi)后用水”條件下的管理系統(tǒng)。（3）減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，消滅（減少）現(xiàn)金交易，減少人為差錯(cuò)和杜絕貪污案件的發(fā)生。 當(dāng)水表擅自拆卸時(shí)，表內(nèi)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉閥門，停止供水并記錄拆卸時(shí)間，以供查備。本水表采用電池供電。使得對閥門開/關(guān)只需瞬時(shí)供電從而減少耗電量。用戶看完后，沒有必要讓它一直顯示；為此，可利用水表上的防水蓋提供信號。正常供水情況下，電動(dòng)閥處于常開狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不消耗電能；當(dāng)購買的水量用完時(shí)，電磁閥關(guān)閉并自鎖于常閉狀態(tài)。 系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)為了提高本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可靠性，減少系統(tǒng)運(yùn)行中的故障和壽命期內(nèi)的失效率，在本課題的相關(guān)模塊設(shè)計(jì)中，主要著重考慮了以下幾點(diǎn)：（1）在滿足性能設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，盡可能簡化硬件電路，選用標(biāo)準(zhǔn)化器件。下面就本系統(tǒng)中所采取的抗干擾措施作簡要介紹：（1）由于本系統(tǒng)中的基表計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)與測量機(jī)構(gòu)經(jīng)磁耦合傳動(dòng)，采用干簧管水量計(jì)量發(fā)訊。（3）電路板是電路系統(tǒng)中器件、信號線、電源線的高度集合體，電路板設(shè)計(jì)的好壞對抗干擾能力影響很大，所以印刷電路板設(shè)計(jì)決不僅僅是器件、線路的簡單布局安排，還必須符合抗干擾的設(shè)計(jì)原則。（2）片內(nèi)256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM/SFR，用以存放可以讀/寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等。以上各個(gè)部分通過片內(nèi)八位數(shù)據(jù)總線相連接。（5）P3口（10～17腳）：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O多功能口。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。（3）每張卡有唯一的32位序列號。C。Select Application 模塊：主要用于卡片的選擇當(dāng)卡片與讀寫器完成了上述的二個(gè)步驟，程序員控制的讀寫器要想對卡片進(jìn)行讀寫操作，必須對卡片進(jìn)行“SELE