单片机的ic卡智能水表的设计(附件)
本设计以基于单片机的IC卡智能水表的设计为出发点，设计一款相对于传统水表有一定智能功能的水表，在以低功耗为前提下选择出一套合适的硬器件，并且设计出一套满足该智能水表的系统软件，经过组装电路和不断调试最终完成对智能水表的设计。该智能水表成功的实现了通过IC卡完成了对用水的结算，并通过液晶显示屏让人知道数据的变化。而且还能自动根据用水的剩余量的变化控制供水等功能。该智能水表可自动完成对水表的读、写、计量数据和储存数据，对于任何损害水表的行为会发出警报，并且可以通过液晶屏看见显示的总用水量，购买的水量和剩余水量，相对于传统水表只有采集和显示用水量的功能来说，IC卡智能水表才更符合现代人的生活需求。关键词 智能水表， STC89C52，IC卡，液晶显示屏
目 录
1 绪论 1
1.1选题的背景及意义 1
1.2国内外水表发展状况及发展趋势 2
1.3 本文的主要工作 2
2 智能水表的设计方案 3
2.1设计思路 3
2.2系统的基本框架 4
2.3元器件的选型 5
3 硬件电路的设计 7
3.1 STC89C52单片机 8
3.2测量水流量的电路 10
3.3控制电磁阀开关的电路 10
3.4 IC卡读写器的电路 11
3.5液晶显示电路 12
3.6电源电路的设计 12
3.7报警指示电路 13
4 软件设计 14
4.1主程序设计 14
4.2外部中断0程序 15
4.3 外部中断1子程序 16
4.4 IC卡读写程序设计 17
4.5液晶显示屏读写程序设计 18
5系统调试 19
5.1硬件调试 19
5.2软件调试 20
5.3实物演示 22
结论 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
本章通过介绍了智能水表的研究背景与意义，国内外的发展状况以及趋势来对当前传统水表和智能水表各自的特点来进行阐述,以此表明智能水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
表的推广是可行的。并简单的介绍所要完成的工作及期望所制作的水表模型能实现的功能。
1．1 选题的背景及意义
社会的快速发展往往离不开各种资源的快速消耗，社会发展至今已消耗了大量的资源，但因为不注意保护环境产生了大量的污染同时也不可避免的造成大量的浪费。随着社会的发展，保护环境这个理念已经深入人心，是每个人民不可以推卸的责任。水资源是生态环境中极其重要的资源，人们的日常生活和社会的快速发展都离不开水，水资源的多少可以说是决定着人们的生活质量，没有足够的水人们可能连维持日常生活的需求都很困难，更不用说社会的发展，所以节约用水和保护水源是必不可少的。
我国是一个用水大国，大量的人口意味着需要大量的用水加上一些地理条件因素导致了我国的水资源十分匮乏。根据一些资料显示，在我国的600多个城市中，缺水的城市有近400多个，其中将近有110多个城市水资源严重匮乏。虽然我国的水资源总量十分的丰富，据不完全统计，我国所拥有的淡水资源大概有28000亿立方米，占了全球水资源的6%，但我国人口众多，我国人均水资源的占有量只有将近2200立方米，这个数值每年都在不断的减少。所以为了以后更好的发展，从长远的角度来看，建设好一个完善的水资源管理的制度是十分有意义的。首先，我们可以对人们的日常生活用水作出改变。
随着社会的发展，如今我国人民的日常生活用水几乎都是使用自来水，很长的一段时间以来对于自来水的收费都是由相关工作人员抄表收费的。但是随着社会的快速发展，这种经营方式可以说已经落后了。以前的用水量都是由工作人员每隔一段时间进行抄表来计算然后再收费的。这种对于水的管理做法可以说在当时那个社会条件下还算是可行的，但因此出现了许多问题，这种做法需要很多工作人员每家每户的抄表，如果遇到用户不在家还得过段时间再来，这大大浪费了时间，效率可以说是非常低下[1]。如果遇到用户迟缴费甚至不缴费那就是另一个麻烦了。随着社会和科技的不断发展，传统的用水制度已经渐渐满足不了这个社会了。所以用现代的科学技术来进一步完善用水的制度是非常重要可行的[2]。
随着科技的不断发展，IC卡智能水表的出现可以说是一个重大的突破。该智能水表是利用现代科学技术成功实现对用水的自动处理，它可以自主的完成对用水量数据的读，写还能计量数据和储存数据，甚至还可以完成对用水进行结算的功能。与传统水表只具有流量采集和只能通过指针来显示用水量这些单元的功能相比，可以说是跨越式的进步。IC卡智能水表的功能除了可以进行用水量的采集并用电子显示外，还具有自动监测用水量，采集并存储数据和带有报警等功能。由于该智能水表的用水的交易结算是通过IC卡进行数据传递的，这种创新式的交易方式大大改变了以前传统缴费方式。这是一种巨大的改变。不仅如此，智能水表比传统水表更具有可靠性和安全性，而且使用寿命更长。
1．2 国内外水表发展状况及发展趋势
国外对于智能水表的研究和技术发展比我国早，从智能水表的设计到水表专用芯片的生产再到智能水表的生产已经接近成熟，而且智能水表可以说得到了广泛的应用。智能水表可以自动的将水表的数据进行采集，处理和存储。上位机仅需要进行通信联系不需参与到数据采集，完全避免了外界因素的影响。甚至水表读数时出现故障，只需重新接好，水表的读数仍可真实的读出，其安全性，稳定性是非常可靠的。
比起国外国内对于智能水表发展较慢，但是随着科技发展，对于智能水表这方面的技术发展十分迅速。在我国一些大中城市，无线传输抄表方式得到了广泛应用，通过不断的技术改进，无线传输抄表方式取得了极大的效果。同时我国市场上出现了很多如接触式IC卡智能水表、非接触式IC卡等智能水表，相比于传统水表，智能水表的效率性对于人们的生活更适合。
现阶段人们对于智能水表的接受度不是太高，主要集中在成本高，质量不可靠和存在安全隐患这3个方面，随着科技的不断发展，IC卡智能水表的质量将会不断完善，变得更能让民众更能接受智能水表。当然对于智能水表的发展要慢慢来不可操之过急，不能一味的追求科技带来的创新，一切要根据人民的生活水平作为出发点[3]。
目 录
1 绪论 1
1.1选题的背景及意义 1
1.2国内外水表发展状况及发展趋势 2
1.3 本文的主要工作 2
2 智能水表的设计方案 3
2.1设计思路 3
2.2系统的基本框架 4
2.3元器件的选型 5
3 硬件电路的设计 7
3.1 STC89C52单片机 8
3.2测量水流量的电路 10
3.3控制电磁阀开关的电路 10
3.4 IC卡读写器的电路 11
3.5液晶显示电路 12
3.6电源电路的设计 12
3.7报警指示电路 13
4 软件设计 14
4.1主程序设计 14
4.2外部中断0程序 15
4.3 外部中断1子程序 16
4.4 IC卡读写程序设计 17
4.5液晶显示屏读写程序设计 18
5系统调试 19
5.1硬件调试 19
5.2软件调试 20
5.3实物演示 22
结论 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
本章通过介绍了智能水表的研究背景与意义，国内外的发展状况以及趋势来对当前传统水表和智能水表各自的特点来进行阐述,以此表明智能水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
表的推广是可行的。并简单的介绍所要完成的工作及期望所制作的水表模型能实现的功能。
1．1 选题的背景及意义
社会的快速发展往往离不开各种资源的快速消耗，社会发展至今已消耗了大量的资源，但因为不注意保护环境产生了大量的污染同时也不可避免的造成大量的浪费。随着社会的发展，保护环境这个理念已经深入人心，是每个人民不可以推卸的责任。水资源是生态环境中极其重要的资源，人们的日常生活和社会的快速发展都离不开水，水资源的多少可以说是决定着人们的生活质量，没有足够的水人们可能连维持日常生活的需求都很困难，更不用说社会的发展，所以节约用水和保护水源是必不可少的。
我国是一个用水大国，大量的人口意味着需要大量的用水加上一些地理条件因素导致了我国的水资源十分匮乏。根据一些资料显示，在我国的600多个城市中，缺水的城市有近400多个，其中将近有110多个城市水资源严重匮乏。虽然我国的水资源总量十分的丰富，据不完全统计，我国所拥有的淡水资源大概有28000亿立方米，占了全球水资源的6%，但我国人口众多，我国人均水资源的占有量只有将近2200立方米，这个数值每年都在不断的减少。所以为了以后更好的发展，从长远的角度来看，建设好一个完善的水资源管理的制度是十分有意义的。首先，我们可以对人们的日常生活用水作出改变。
随着社会的发展，如今我国人民的日常生活用水几乎都是使用自来水，很长的一段时间以来对于自来水的收费都是由相关工作人员抄表收费的。但是随着社会的快速发展，这种经营方式可以说已经落后了。以前的用水量都是由工作人员每隔一段时间进行抄表来计算然后再收费的。这种对于水的管理做法可以说在当时那个社会条件下还算是可行的，但因此出现了许多问题，这种做法需要很多工作人员每家每户的抄表，如果遇到用户不在家还得过段时间再来，这大大浪费了时间，效率可以说是非常低下[1]。如果遇到用户迟缴费甚至不缴费那就是另一个麻烦了。随着社会和科技的不断发展，传统的用水制度已经渐渐满足不了这个社会了。所以用现代的科学技术来进一步完善用水的制度是非常重要可行的[2]。
随着科技的不断发展，IC卡智能水表的出现可以说是一个重大的突破。该智能水表是利用现代科学技术成功实现对用水的自动处理，它可以自主的完成对用水量数据的读，写还能计量数据和储存数据，甚至还可以完成对用水进行结算的功能。与传统水表只具有流量采集和只能通过指针来显示用水量这些单元的功能相比，可以说是跨越式的进步。IC卡智能水表的功能除了可以进行用水量的采集并用电子显示外，还具有自动监测用水量，采集并存储数据和带有报警等功能。由于该智能水表的用水的交易结算是通过IC卡进行数据传递的，这种创新式的交易方式大大改变了以前传统缴费方式。这是一种巨大的改变。不仅如此，智能水表比传统水表更具有可靠性和安全性，而且使用寿命更长。
1．2 国内外水表发展状况及发展趋势
国外对于智能水表的研究和技术发展比我国早，从智能水表的设计到水表专用芯片的生产再到智能水表的生产已经接近成熟，而且智能水表可以说得到了广泛的应用。智能水表可以自动的将水表的数据进行采集，处理和存储。上位机仅需要进行通信联系不需参与到数据采集，完全避免了外界因素的影响。甚至水表读数时出现故障，只需重新接好，水表的读数仍可真实的读出，其安全性，稳定性是非常可靠的。
比起国外国内对于智能水表发展较慢，但是随着科技发展，对于智能水表这方面的技术发展十分迅速。在我国一些大中城市，无线传输抄表方式得到了广泛应用，通过不断的技术改进，无线传输抄表方式取得了极大的效果。同时我国市场上出现了很多如接触式IC卡智能水表、非接触式IC卡等智能水表，相比于传统水表，智能水表的效率性对于人们的生活更适合。
现阶段人们对于智能水表的接受度不是太高，主要集中在成本高，质量不可靠和存在安全隐患这3个方面，随着科技的不断发展，IC卡智能水表的质量将会不断完善，变得更能让民众更能接受智能水表。当然对于智能水表的发展要慢慢来不可操之过急，不能一味的追求科技带来的创新，一切要根据人民的生活水平作为出发点[3]。
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