rfid的智能水表控制系统设计
引言
目录
一、 引言 1
(一) 智能水表控制器的发展背景 1
(二) 智能水表控制器的国内外发展现状 2
(三) 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 4
(一) 智能水表控制器的方案设计 4
(二) STC89C52单片机处理器芯片简介 4
(三) RDM6300型RFID模块简介 5
(四) DS1302实时时钟芯片简介 5
三、 系统硬件设计 7
(一) 最小系统电路设计 7
(二) 水卡识别电路设计 8
(三) 计费显示电路设计 9
(四) 刷卡提示电路设计 10
(五) 水表时钟基准电路设计 11
(六) 设置电路设计 11
四、 系统软件设计 13
(一) 智能水表控制器的主程序流程设计 13
(二) 刷卡提示流程设计 13
(三) 刷取水卡流程设计 14
1. 初始化RFID流程 14
2. 读取序列号过程 15
五、 实物制作与安装 17
总结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 主要程序 27
引言
智能水表控制器的发展背景
在工业场合以及各种智能仪器仪表中都可以看到微控制系统的使用,因为当前高性能CPU生产技术能够在单片机中的正常运行,因此它可以实现非常多此前实现不了的功能,在许多方面拉近了电子系统和人们生活相互之间的密切关系,使电子系统渐渐向生活化和普遍化趋势迈进。本课题将要配置的这种类型的智能水表控制器系统里面将以STC89C52作为架构的重要部分,通过C语言程序代码的构建并且结合硬件电路完成一种高性能的电子系统,这种系统的完成在侧面反映了现如今控制芯片在人们生产生活中的地位,当前以微处理器芯片作为核心的智能水表控制器系统基本上符合了用户日益增加的需求,研发者通过不断对 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
它的目标的提升来增加它的效果。
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图1 智能水表
本课题所要研发的这类智能水表控制器系统内部是由微处理器芯片作为处理器的,许多设计者喜欢将内部电路配制成单核或者ARM多核模式,通过多个控制核心的并行工作提高智能水表控制器系统的数据处理速度和对数据处理的精度,就像手机中的八核处理器一样,以主控器件当作主控的智能水表控制器系统之所以能够取得现在的研究成果,是与单片机技术分不开的,当前科学技术可以将DSP内核、ARM内核轻松的植入到控制器芯片中进行灵活调取和应用,浮点运算和乘法运算在控制芯片都获得了完美的诠释。较早期的智能水表控制器系统中应用的处理器芯片性能以8位机乃至是更低的4位机为主,这些控制器中的中央处理器内核性能相比当今的32位机来说,性能非常低,就拿一个简易的乘法运算来说,因为早期的主控处理器中没有合成硬件乘法器模块,所以只能通过CPU中的加法运算模块完成乘法运算,这需要执行多条指令而且耗费多个时钟周期才能实现一个运算,所以这类早期的智能水表控制器系统对于数据的处理能力尤为弱,万一出现大数据运算,经常会出现卡机以及死机等错误现象,这是初期控制系统的特征。飞速发展的单片机技术带来的不但是数据处理性能上的增加,更加实现了多种重要技术的互相兼容和相互调用,就以STM32该款较为出名的单片机来说,它以ARM内核著名于世,乃至高端款的STM32还被植入了数字信号处理模块(DSP),单核运行频率最高可达1.2GHz,这种效果对于视频以及图像的处理尤为出色,将这些具有高端内核的单片机配置在智能水表控制器系统中带来的不单单是对其传统功能的扩展,更加在每个功能上对它的使用性能进行了大幅度的提升,这也是智能水表控制器系统在未来的主要发展方向。智能水表控制器系统是本设计的主要研究对象,本课题将结合大学期间所学的单片机知识、模拟电子、数字电路和Protel软件的植入,构建一款性能出色的智能水表控制器系统。
智能水表控制器的国内外发展现状
当前世界上对于智能水表控制器系统的顶尖研究设计技术资料只是掌握在很少一部分国家或者企业当中,所以智能水表控制器系统的生产研究价格还下不来。国内外现如今对智能水表控制器系统研发的研究人员愈来愈多,另外大学中亦有很多人在参与对智能水表控制器系统的设计。目前性能最高的一些智能水表控制器系统产品采用的是以32位内核处理器当作主控的并且具备超快运算速度的系统,由于其内核可以在单位时间内对32比特的二进制数据进行而且运算,从而作比较市面上绝大多数16位内核产品来说要快得多。智能水表控制器系统的性价比参数是如今市场上相关产品的制胜重要的原因,因为现如今一些以16位处理器当作主控的智能水表控制器系统相对于32位产品具备更低的价格,因此它能比32位产品获取更多的用户,不过随着32位微处理器的生产研发价格正在持续减小,未来不久32位的智能水表控制器系统必将更含有竞争力。
本文主要研究内容
系统选用了模块化电路设计方法,配置了一款能够完成对参数的高清晰显示、声音提示、射频卡读取和计时功效的单片机系统,通过由上而下的研究方法,将系统整体的目标划分到每一个子电路进行配置,通过这种方法大大缩短了系统的设计周期和实现难度,接下来为这种系统所含有的设计内容。
设计一款智能水表控制系统,并实现如下功能:
1、设计微处理器最小系统电路,实现对刷卡感应模块、存储器、液晶屏以及其他功能电路的驱动;
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