非接触式ic卡的供水系统设计与仿真
引言
目录
1 引言 1
2 系统硬件设计 3
2.1 硬件总体设计 3
2.2 电源控制电路 4
2.3 单片机控制电路 5
2.4 温度检测电路 6
2.5 电磁阀控制电路 7
2.6 水位传感器 8
2.7 射频模块 9
2.7.1 非接触式IC卡 9
2.7.2 读卡模块 10
2.8 LCD显示电路 11
3 系统软件设计 13
3.1 软件开发环境 13
3.2 软件总体设计 14
3.3 温度检测软件设计 15
3.4 LCD显示流程 17
3.4.1 LCD时序配置 18
3.4.2 LCD写函数 19
4 调试结果分析 21
总结 23
参考文献 24
致谢 25
附录Ⅰ系统原理图 26
附录Ⅱ部分程序 27
引言
?随着社会经济的发展，人们对水资源的需求量越来越高，而水资源供不应求的问题却日益加深。对于一些公共场所如学校、机关单位的水龙头的场所，节约用水就显得尤为重要。现在大多数人们缺乏环境保护的意识，对自然随意破坏，无限制索取却不保护自然环境，造成大量的资源浪费。因此如何既能保障使用者的正常需求，又能同时避免不必要的浪费成为现代社会的重大解决问题。本课题提出一种非接触式IC卡供水系统，当有人靠近水龙头刷卡就自动打开供水，人再次刷卡自动停止供水的功能，从而起到节约用水的功能；亦可以实现刷卡计费功能等多种功能，非接触式IC卡（又叫做射频卡）近几年在经济的而推动下迅速发展，它将射频技术与IC卡技术完美结合，解决了无源和免接触的难题。射频卡不需要专门的供电电源，它与读卡器没有机械接触，避免了接触故障，芯片包裹于卡内，不自然裸露，有效防水并阻挡静电产生。
因为电子卡片在今后人们的生活将成为越来越不可或缺的一份子，所以这种新型的电子卡片也得到了更多学者的关注与研发支持。最近几年，射频识别系统的进步可谓是突飞猛进，而中国国内的相关研究也处于较为空白 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
的阶段。比如中国IC卡的研发工作仅仅起步于上个世纪九十年代中期，在我国真正研发IC的头几年中，我国已经具备了研发有自主产权的电子卡技术，但是和高性能的电子卡片还存在一定的发展距离，比如非接触式的IC智能芯片与相应的电子信息输入输出技术。对于怎么提升智能卡片的操作性能和安全可靠性，这也是我国相关研究人员发展的重点项目。特别对于一些保密性高的政府或者银行单位，研制出保密性好的智能卡片尤为重要，所以我国智能电子芯片的制造还有很长的路要经过。
本课题的研究实现可以解决当下水资源浪费的问题，又不会限制人们去使用水资源，该设计主要利用IC卡，只有IC卡刷卡才会出水，不刷卡就不会出水，从而起到节约水的功能。该装置的使用不但方便了广大群众的用户需要，而且由于引入智能感器的控制方法，使得广大群众用水途径更加快捷便利，因此本系统具有非常高的推广价值，尤其是在一些学校、火车站等人流量比较大的地方。 系统硬件设计
硬件总体设计
本设计以STC89C52单片机为核心设计一个基于单片机的控制系统设备，课题主要实现功能为在水龙头的出水口安装一个读卡控制模块，该控制模块主要有IC卡读取器，水流量控制模块、电磁阀控制模块以及显示模块组成。该模块主要实现的功能如下：
1、当系统启动后，LCD显示当前控制器的进入正常工作状态，等待用户进行刷卡；
2、当有人刷卡以后，主控器首先识别卡片信息，判断是否进行供水，如果满足供水条件，则打开电磁阀进行供水，同时启动水流量监测；
3、当用户第二次刷卡以后，关闭电磁阀模块，停止供水，LCD显示当前水水池中的蓄水量。
本次设计通过一个水位传感器检测水池中的蓄水量，通过一个温度传感器检测当前水池中水温的温度，并具有温度实时显示的功能，另外在水龙头的出水口中安装一个RFID刷卡模块，刷卡模块采用RC522，另外在水池的进水和出水口出安装一个电磁阀控制进水和出水的开关，本系统主要用来给用户提供水，同时必须保证水箱中有足够的水，系统的整体设计框图如图2 1所示。
图2 1 硬件总体设计框图
电源控制电路
本设计采用7805作为本设计的电源电路。将12V电源接入本设计的电压转换电路，通过7805将12V电源转化为5V电源，已达到本设计的需求。7805电压转换电路图如图2 2。
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图2 27805电压转换电路图
稳压电路的设计：本设计电源电路采用C6、C7用于抑制纹波电压，输出电容C8，C9用于消振，保证电路工作稳定。
由于射频接收模块RFIDRC522需要3.3V电压输入因此本设计采用LM1173.3将5V电压转换成3.3V电压对RFIDRC522供电。由于LM1173.3具有1%的精度且其内部集成过热保护和限流电路安全性较高因此选用它输出3.3V电压。LM1173.3的1引脚是输入引脚2引脚接地，3引脚输出3.3V电压。在使用时将2引脚与3引脚间连接一个电容可以起到滤波的作用，能够让输出更加稳定。LM1173.3电压转换电路图如图2 3。
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