【導(dǎo)讀】理體制的落后現(xiàn)狀，勢在必行?；趩纹瑱C(jī)的IC智能水表不但可以提高供水部門。的工作效率，而且在技術(shù)上為節(jié)約用水、合理用水創(chuàng)造了條件，由于這些特點(diǎn)，基于單片機(jī)的IC智能水表得到了越來越廣泛的應(yīng)用。表信號的讀、寫處理，監(jiān)控水表工作的功能。本文對每個模塊逐一進(jìn)行了研究，液晶顯示電路模塊和H6152讀寫電路模塊等工作原理及功能進(jìn)行了詳細(xì)了說明。

　　

【正文】 大于 20 ms），水閥一旦開啟則會自動保持。當(dāng)關(guān)斷時則在 AB兩端加一反向脈沖，水閥就會關(guān)閉。因為這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)計上采用多路模擬開關(guān)組合成一組雙刀雙擲開關(guān)，在 AT89C51 33 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。 圖 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卡水表的計量脈沖?？稍谠械睦鲜綕袷剿砑尤氪裴樅透苫晒?，磁針隨著用水的流動而旋轉(zhuǎn)使得干簧管動作發(fā)出開關(guān)信號，作為計量信號。也可以利用干式磁傳水表已有的開關(guān)信號輸出，作為計量信號。 (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現(xiàn)保護(hù)。使封裝完好時 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 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 A+ B 脈 沖 電 磁 閥 Vcc+ Vcc 34 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，實現(xiàn)自動抄表功能。 35 第 4 章 系統(tǒng)各模塊軟件設(shè)計 IC卡讀寫軟件設(shè)計 H6152內(nèi)部寄存器 H6152 內(nèi)部的 EEPROM 可以分為兩部分， 32*6B 的密碼存儲器和 20B 的功能寄存器。密碼寄存器可以由用戶設(shè)置，作為訪問 Mifarel 卡的快速密碼訪問區(qū)，可以保存密碼 A 和密碼 B 類型的預(yù)設(shè)密碼。功能寄存器用于設(shè)置通信波特率、通信類型等信息其地址分配和功能如表 所示： 表 H6152 內(nèi)部功能寄存器 地址 功能 說明 00H~03H 32 位設(shè)備序列號 用于保存出廠時又廠商設(shè)定的唯一設(shè)備序列號 04H 當(dāng)前設(shè)備 ID 用于保存多機(jī)通信時當(dāng)前設(shè)備 的 ID 號 05H 通信協(xié)議設(shè)定 用于設(shè)定 H6152 的通信協(xié)議和上電復(fù)位后的工作狀態(tài) 06H 波特率設(shè)定 用于設(shè)定 H6152 的通信速率 O7H~0FH 保留 保留無法使用 10H~13H 用戶數(shù)據(jù) 可以由用戶設(shè)定，用于保存用戶信息 (1)04H(當(dāng)前設(shè)備 ID) 當(dāng) MCU 和多個讀寫模塊組成多機(jī)串行總線網(wǎng)絡(luò)時，該寄存器用于保存當(dāng)前設(shè) 36 備的 ID 號，作為設(shè)備的地址。 ID 的實際取值范圍為 1~254,因為 0 和 255 分別用于標(biāo)識主控制設(shè)備和“ getID”申請。默認(rèn)情況下，該寄存器值為 01H，當(dāng) H6152 使用 ASCII 通信協(xié)議時，該字節(jié)無效。 （ 2） 05H（協(xié)議配置寄存器） MSB LSB 保留 保留 保留 Binary timeout Extend ID Binary Autostart 為用于“連續(xù)讀”模式下工作范圍內(nèi)存在多張 Mifarel 卡時的卡片識別控制。該位為 0 時，“連續(xù)讀”模式僅用于天線有效范圍內(nèi)只有一張 Mifarel卡的情況，當(dāng)天線有效 范圍內(nèi)出現(xiàn)多張卡時，讀寫模塊會根據(jù)卡片的位置選擇其中一張并返回其序列號；該位為 1 時，“連續(xù)讀”模式在工作范圍內(nèi)出現(xiàn)多張 Mifarel卡同樣正常工作。該位默認(rèn)值為 0。 Binary timeout 位為 0 時， Binary（比特流）通信協(xié)議下不開啟超時控制 。為 1時開啟超時控制。該位默認(rèn)值為 0。 Extend ID 位為 0 時，執(zhí)行“ c” “ s” “ m”命令時，傳送 Mifarel 卡序列號前不傳送卡片類型字節(jié)（ TAGID）；為 1 時，傳送 Mifarel 卡序列號前先發(fā)送 1B 卡片類型。 TAGID 的值可以為 01H、 02H、 03H 和 FFH，其中， FFH 表示未知卡片。該位默認(rèn)值為 0。 Binary 位用于設(shè)定讀寫模塊使用的通信協(xié)議類型。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(rèn)值為 0。 Autostart 位為 0 時， H6152 在上電復(fù)位后自動進(jìn)入“連續(xù)讀”模式（即讀寫模塊反復(fù)與工作范圍內(nèi)的 Mifarel 卡進(jìn)行通信，讀取其序列號）；為 1 時僅在讀寫模塊接收到“ c”命令時才進(jìn)入“命令”模式。由于 Binary 通信協(xié)議下不支持“ c”命令，如果使用 Binary 協(xié)議進(jìn)行通信，該位內(nèi)容將被忽略。該位的默認(rèn)值為 1。 （ 3） 06（波特率選擇） 用于設(shè)定 H6152 的通信速率，其內(nèi)容如下： MSB LSB 保留 保留 保留 保留 保留 保留 BS1 BS0 06 的低 2 位 BS1 和 BS0 用于設(shè)定 H6152 的通信速率，如表 所示： 表 H6152 的通信速率設(shè)定 BS1 BS0 通信速率（ bps） 0 0 9600 0 1 19200 1 0 38400 1 1 57600 默認(rèn)狀態(tài)下， H6152 的串行格式為 8 位數(shù)據(jù)位、無校驗、 1 位停止位、通信速率 9600bps 38 H6152通信協(xié)議與控制命令 默認(rèn)狀態(tài)下，單片機(jī)需要使用“ 9600， n， 8,1”方式與 H6152 進(jìn)行串行通信。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。 ASCII協(xié)議應(yīng)用在 MCU 控制一個 H6152 的情況， Binary 協(xié)議用于多個 Mifare 讀寫模塊與 Mcu 組成的串行通信網(wǎng)絡(luò) ,在此我們只采用一個讀寫模塊，采用簡潔的 ASCII 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(jìn)制后以 ASCII 形式發(fā)送。 H6152 提供了各項控制命令下面介紹本設(shè)計所應(yīng)用到的一些命令（只考慮ASCII 模式）。 （ 1） Reset（系統(tǒng)軟復(fù)位） 發(fā)送部分： 命令 數(shù)據(jù) “ X” 無 39 接受部分： 回答 數(shù)據(jù) 無 “ ” +CR+LF 該命令將使 H6152 軟復(fù)位，返回值中的 CR、 LF分別指 ASCII 碼中的回車符和換行符，其 ASCII 碼值為 13H 和 10H。 （ 2） Continuous Read（連續(xù)讀） 發(fā)送部分 命令 數(shù)據(jù) “ C” 無 接受部分： 回答 數(shù)據(jù) 無 射頻卡類型（ 1 字節(jié)） （ 1） 0x01： Mifare Light Transponder （ 2） 0x02： MifareStandardTansponder （ 3） 0x03： Mifare Pro Transponder （ 4） 0xFF：未知的 Transponder 卡片序列號（ 4 字節(jié)） H6152 接收到該命令后，即進(jìn)入“連續(xù)讀”模式，此時讀寫模塊會與其天線有效范圍內(nèi)的 Mifarel 卡反復(fù)通信，讀取卡片的序列號。只有 H6152 的 05H 寄存器的Extend ID 位為 1 時，才會再返回數(shù)據(jù)中增加一個字節(jié)的射頻卡的類型說明。 40 （ 3） Select（選卡） 發(fā)送部分： 命令 數(shù)據(jù) “ S” 無 接收部分： 該命令選中一張卡片并返回其序列號，只有 H6152的 05H寄存器是、的 Extend ID 位為 1 時，才會在返回數(shù)據(jù)中增加一個字節(jié)的射頻卡類型說明。該命令只有在H6152 天線有效范圍內(nèi)只有一張卡片時才有效。 （ 4） Login（登錄扇區(qū)） 發(fā)送部分： 命令 數(shù)據(jù) “ 1” 扇區(qū)號（ 1 字節(jié)），取值范圍： 00~0FH 密碼類型（ 1 字節(jié)） AA：密碼 A，且其值為 A0A1A2A3A4A5 FF：密碼 A，且其值為 FFFFFFFFFFFF BB：密碼 B，且其值為 B0B1B2B3B4B5B6 10~2F：密碼 A，且其值為 H6152 密碼寄存器中 0 0~0F 中的內(nèi)容 30~4F：密碼 B，且其值為 H6152 密碼寄存器中 0 0~1F 中的內(nèi)容 41 CR：密碼 A，且其值為 A0A1A2A3A4A5 密碼值（ 6 字節(jié)），只有當(dāng)密碼類型為 AA、 BB 時才可以 加 6 位字節(jié)密碼值 接收部分： 回答 數(shù)據(jù) “ L”登錄成功 無 “ N”無卡 無 “ F”密碼錯誤 無 “ E”無效格式 無 該命令用于登錄卡片的某一扇區(qū)，以便對該扇區(qū)進(jìn)一步操作。 （ 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。 （ 6） Write（寫操作） 發(fā)送 部分： 命令 數(shù)值 “ w”寫塊 快號（ 1B），數(shù)據(jù)（ 16B） “ wv”格式化指定數(shù)據(jù)塊為數(shù)值快并寫入初值 塊號（ 1B），數(shù)值初值（ 4B） “ we”寫 H6152 工作寄存器內(nèi)容 扇區(qū)號（ 1B），數(shù)據(jù)（ 1B） “ wm”寫 H6152 密碼寄存器內(nèi)容 塊號（ 1B），數(shù)據(jù)（ 6B） 接收部分： 回答 數(shù)據(jù) 無 寫塊，返回 16B 寫入內(nèi)容：數(shù)值方式讀數(shù)據(jù)塊， 返回 4B 寫入內(nèi)容：寫工作寄存器，返回 1B 寫入 內(nèi)容：寫密碼寄存器，返回 6B 寫入內(nèi)容 “ X”寫入后無法讀出 無 “ U”寫入后讀出錯誤 無 43 “ N”無卡 無 “ I”寫數(shù)據(jù)塊失敗 無 “ F”寫失敗 無 該命令用于寫選定卡上的塊或 H6152 的內(nèi)容寄存器。這里“ wv”命令可以將選定塊格式化為數(shù)值塊，并寫入初值，數(shù)值塊可以用于保存 Mifarel 卡中的數(shù)值信息，可以直接對這樣的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行加值、減值等操作。 （ 7） Multi Tag Selection（多卡選擇） 發(fā)送部分 命令 數(shù)據(jù) “ m” 序列號（ 4B）或 CR 接收部分：