【正文】 任何器件均可以稱為從器件，只有單片機(jī)才能稱為主器件。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。傳統(tǒng)的單片機(jī)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。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。主器件用于啟動(dòng)總線上傳送數(shù)據(jù)并產(chǎn)生時(shí)鐘以開放傳送的器件，此時(shí)任何被尋址的器件均被認(rèn)為是從器件。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，既沒有中心機(jī)也沒有優(yōu)先級(jí)?？偩€上主和從（即發(fā)送和接收）的關(guān)系取決于此時(shí)數(shù)據(jù)傳送的方向。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。連接總線器件的輸出級(jí)必須是集電極或漏極開路，以具有線“與”功能，當(dāng)總線空閑時(shí)，兩根線都是高電平。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。連接到總線的接口數(shù)量只由總線電容是400pF的限制決定。 AT24C01簡介 AT24C01是美國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（～）、擦寫次數(shù)多（大于10 000次）、寫入速度快（小于10ms）等特點(diǎn)。AT24C01中帶有片內(nèi)尋址寄存器。每寫入或讀出一個(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)對下一個(gè)存儲(chǔ)單元的操作。所有字節(jié)都以單一操作方式讀取。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)。圖11為AT24C01的引腳圖。各引腳功能如下：圖11 AT24C01的引腳圖SCL:串行時(shí)鐘。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。SDA：串行數(shù)據(jù)。該引腳為開漏極驅(qū)動(dòng)，可雙向傳送數(shù)據(jù)。A0～A2:器件/頁面尋址。為器件地址輸入端。Wp：硬件寫保護(hù)。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)。Vcc：電源。一般輸入+5V電壓。Vss：接地。 硬件原理圖記憶單元硬件原理圖如圖12所示。利用單片機(jī)AT89C51與24C01進(jìn)行I2C通信，實(shí)現(xiàn)對某一地址內(nèi)數(shù)據(jù)的讀/寫校驗(yàn)操作。圖12 記憶單元硬件原理圖 電磁閥控制電路 控制信號(hào)（來自CPU）電磁閥選用脈沖式電磁閥，為以色列BERMAD公司出品，其控制電路原理如圖13所示。這種電磁閥在開啟時(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），水閥一旦開啟則會(huì)自動(dòng)保持。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。因?yàn)檫@種電磁閥開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啟送水或欠費(fèi)停水的執(zhí)行單元。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。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。可在原有的老式濕式水表加入磁針和干簧管，磁針隨著用水的流動(dòng)而旋轉(zhuǎn)使得干簧管動(dòng)作發(fā)出開關(guān)信號(hào)，作為計(jì)量信號(hào)。也可以利用干式磁傳水表已有的開關(guān)信號(hào)輸出，作為計(jì)量信號(hào)。(2) 安全保護(hù)電路安全保護(hù)電路，利用AT89C51可編程的1/O中斷口接到水表的外封裝上實(shí)現(xiàn)保護(hù)。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，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。這樣就能有效地防止私拆或惡意破壞水表的事件發(fā)生。(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。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。結(jié)束語本課題是《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。本人設(shè)計(jì)是以配合軟件設(shè)計(jì)，完成的功能是通過51單片機(jī)控制德國ACG公司的H6152系列讀寫模塊對MIFARE1系列頻卡進(jìn)行讀寫操作。硬件電路由IC卡讀寫電路、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。整個(gè)過程中，從開始接到論文題目到系統(tǒng)電路的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)。我的課題是關(guān)于IC卡的，現(xiàn)在IC卡的應(yīng)用很普遍。它具有防磁、防靜電、抗破壞性和耐用性強(qiáng)、防偽性好、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全性高（可加密）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大、應(yīng)用設(shè)備及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境成本低、品種型號(hào)齊全、技術(shù)規(guī)范成熟等特點(diǎn)，使得它在生活中可以說無處不在。2004年，我國啟動(dòng)了第二長身份證換發(fā)工作，又為IC卡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的機(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。然而，市場的發(fā)展也給不法分子留下可乘之機(jī)，制假行為隨之產(chǎn)生，嚴(yán)重影響到社會(huì)正常經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的開展，因此望長江后浪推前浪，未來的學(xué)者、研究人員能在其行業(yè)上再接再厲，必須提高IC卡制作水平和防偽技術(shù)含量，向制假行為發(fā)起反擊，研究發(fā)明更多更優(yōu)秀的IC卡，以給人們帶更大的方便。在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中讓我學(xué)到了很多的知識(shí)，使我受益匪淺。但由于能力和時(shí)間的關(guān)系，總是覺得有很多不盡人意的地方，譬如有的模塊沒有達(dá)到預(yù)期的效果等，然而就是這些缺點(diǎn)讓我知道了我的弱處，我應(yīng)該努力的方向。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。J intelligence card producing center[11] IC卡技術(shù)網(wǎng).[12] 開發(fā)板精品網(wǎng)－AT89C51單片機(jī) [13] :[14] 徐德華，程受浩， ，25(3) [15] 王璐，秦汝祥， [16] 沈宇超，沈樹群， [17] KaiserU. Alowpower transponder IC forhighperforman [18] Philips Semiconductors Mifare RF S50 HighlyIntegrated ISO14443 A Reader IC Data Sheet Philips 附錄附錄1 IC卡讀寫模塊電路附錄2 液晶顯示模塊電路致謝衷心感謝導(dǎo)師牛軍在我整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給予的耐心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷，使我能夠更好地完成了大學(xué)的最后一門課程。我的每一點(diǎn)進(jìn)步都與牛老師的言傳身教分不開。牛老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、敏捷縝密的邏輯思維、深厚廣博的學(xué)術(shù)造詣使我受益匪淺，本文的撰寫亦是牛老師的精心指導(dǎo)和幫助下完成的。謹(jǐn)在此，向?qū)熤乱哉\摯的感謝和敬意。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。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。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，我的伙伴們給予的幫助更是不容忽視，我們在一起共同討論、分析、制定方案，共同分工合作，最終都只是向著目標(biāo)前進(jìn)－－完成一個(gè)最滿意的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。所以在此，我真誠地感謝我的伙伴，感謝他的幫助，祝大家都找到一個(gè)稱心如意的好工作。感謝我的家人，特別是我的父親和母親，正是他們的全力支持才能讓我專心地學(xué)習(xí)，他們的關(guān)懷和期望是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力。最后，感謝所有關(guān)心過我、給予我無私的幫助和啟發(fā)的朋友們，謝