射频卡水表在安装和使用
水表在人们生活中使用量大而且广的计量仪表之一，在水计量和人们用水过程中都有着非常重要的地位。
从第二十一世纪开始，中国经济的快速发展，水工业的迅速发展，以及各种智能水表，智能水表抄表系统也开始兴起。传统水表只有流量采集与机械指针的功能，智能水表对传统水表进行了改进，除了流量的统计和显示外，还能按充值的情况对水表进行控制，自动完成进行阶梯水价的计算，并进行用水数据的存储，非常方便的改善了供水部门上门抄表的不便。
引 言 1
一、系统概述 1
（一） 智能水表 1
（二） 主要参数 1
（三） 设计目标 1
（四） 结构 1
二、 硬件设计 3
（一） 最小系统设计 3
1、 MSP430F149单片机 3
2、 MSP430最小系统 4
（二）模拟电路 5
1、 液晶显示模块 5
2、 声音报警模块 5
3、 电源检测模块 6
4、 电磁阀模块 6
5、 IC卡及传感器模块 7
6、 原理图设计 8
三、 软件设计 9
（一） 主程序 9
（二） 子程序 9
四、 实物制作及调试 11
(一) 制作 11
（二）调试 11
结论 12
致谢 13
参考文献 13
附件1. 原理图 14
附件2. 程序 15
目前市场上通用的水表是智能IC卡预付费水表，客户在供水部门缴费后，再将数据写入表内，水表进行开阀操作，当费用用完进行关阀操作。而这种水表在使用过程中发现有以下一些问题：①阀门在长期开启状态下，由于水垢和杂质的长期影响，会干扰阀门动作。②若人为磁干扰，会造成计数失效。
基于以上问题，我在IC卡的基础上进行了改进，研究出了基于MSP430的智能卡表，它不仅可靠性高，而且具有安全防冲突，加密性良好等优点，
一、系统概述
（一） 智能水表
智能水表是利用射频技术和智能IC卡技术结合产生的。智能水表不仅对用水量进行处理和显示外，还使用“先交费，后用水”的形式来进行，并可以实现阶梯水价的计算，同时还可以进行用水数据的保存，通过对阀门的控制来对用水量进行制约。
（二） 主要参数
1、水温：水表正常使用时的工作温度范围。客户可以根据自己的需求选择合适的型号规格。
2、工作压力：水表正常工作时的的最大承受范围。水压超过此范围，会使水表损坏。
3、流量系数：包括水表直径、始动流量、最小、最大流量等
4、示值误差：计量器具测试出的量与被测量之间的差。
5、外形尺寸及重量：在安装过程中的大小与尺寸各种参数。
（三）设计目标
智能接触式卡表是在传统IC卡表的基础上进行了改进，不仅兼有IC卡的功能，而且具有以下功能：1、液晶进行显示；2、无需接触即可以进行通信；3、抗干扰；4、电池掉电即关阀；5、功耗低。
（四）结构
智能水表包括液晶显示部分，电源监控，报警模块，电磁阀，水表IC卡通信和传感器等几个部分。（如图1-1所示）
1.液晶显示：为了用户有非常好的了解水表购买量、剩余量等信息。液晶显示直观的将这些信息显示出来。
2.声音报警及电源监测：电源监控系统为了让水表能够正常的运行。当电源的电压下降到2.4V时，水表会关阀门并有报警信号。
3.电控阀：在电源电压下降或人为干扰等情况时，单片机的控制信号在放大电路放大后，能够正常的开关阀，达到对水表的控制作用。
4.IC通讯：当射频卡处在感应范围内时，单片机的I/O口检测到信号，然后进行读写卡的动作。
5.水表传感器：流过叶轮的水在电路的处理下，转换成可以检测的脉冲信号。
图1-1 智能水表的结构
工作原理：用户先从工作站购买用户卡，并进行充值缴费，工作人员把缴费信息写卡。用户将卡通过线圈时，水表内的单片机校验卡密码，正确后将购水量与表内剩余水量相加后，写入卡表内，然后控制阀门进行开阀操作。
用户在使用过程中，液晶屏上会显示余量等信息。当水表中的余量到达设定值时，水表的便开始报警提示，提醒用户及时缴费，这时液晶屏上显示“请缴费”的字样。阀门自动关闭，在用户缴费后再开阀供水。
从第二十一世纪开始，中国经济的快速发展，水工业的迅速发展，以及各种智能水表，智能水表抄表系统也开始兴起。传统水表只有流量采集与机械指针的功能，智能水表对传统水表进行了改进，除了流量的统计和显示外，还能按充值的情况对水表进行控制，自动完成进行阶梯水价的计算，并进行用水数据的存储，非常方便的改善了供水部门上门抄表的不便。
引 言 1
一、系统概述 1
（一） 智能水表 1
（二） 主要参数 1
（三） 设计目标 1
（四） 结构 1
二、 硬件设计 3
（一） 最小系统设计 3
1、 MSP430F149单片机 3
2、 MSP430最小系统 4
（二）模拟电路 5
1、 液晶显示模块 5
2、 声音报警模块 5
3、 电源检测模块 6
4、 电磁阀模块 6
5、 IC卡及传感器模块 7
6、 原理图设计 8
三、 软件设计 9
（一） 主程序 9
（二） 子程序 9
四、 实物制作及调试 11
(一) 制作 11
（二）调试 11
结论 12
致谢 13
参考文献 13
附件1. 原理图 14
附件2. 程序 15
目前市场上通用的水表是智能IC卡预付费水表，客户在供水部门缴费后，再将数据写入表内，水表进行开阀操作，当费用用完进行关阀操作。而这种水表在使用过程中发现有以下一些问题：①阀门在长期开启状态下，由于水垢和杂质的长期影响，会干扰阀门动作。②若人为磁干扰，会造成计数失效。
基于以上问题，我在IC卡的基础上进行了改进，研究出了基于MSP430的智能卡表，它不仅可靠性高，而且具有安全防冲突，加密性良好等优点，
一、系统概述
（一） 智能水表
智能水表是利用射频技术和智能IC卡技术结合产生的。智能水表不仅对用水量进行处理和显示外，还使用“先交费，后用水”的形式来进行，并可以实现阶梯水价的计算，同时还可以进行用水数据的保存，通过对阀门的控制来对用水量进行制约。
（二） 主要参数
1、水温：水表正常使用时的工作温度范围。客户可以根据自己的需求选择合适的型号规格。
2、工作压力：水表正常工作时的的最大承受范围。水压超过此范围，会使水表损坏。
3、流量系数：包括水表直径、始动流量、最小、最大流量等
4、示值误差：计量器具测试出的量与被测量之间的差。
5、外形尺寸及重量：在安装过程中的大小与尺寸各种参数。
（三）设计目标
智能接触式卡表是在传统IC卡表的基础上进行了改进，不仅兼有IC卡的功能，而且具有以下功能：1、液晶进行显示；2、无需接触即可以进行通信；3、抗干扰；4、电池掉电即关阀；5、功耗低。
（四）结构
智能水表包括液晶显示部分，电源监控，报警模块，电磁阀，水表IC卡通信和传感器等几个部分。（如图1-1所示）
1.液晶显示：为了用户有非常好的了解水表购买量、剩余量等信息。液晶显示直观的将这些信息显示出来。
2.声音报警及电源监测：电源监控系统为了让水表能够正常的运行。当电源的电压下降到2.4V时，水表会关阀门并有报警信号。
3.电控阀：在电源电压下降或人为干扰等情况时，单片机的控制信号在放大电路放大后，能够正常的开关阀，达到对水表的控制作用。
4.IC通讯：当射频卡处在感应范围内时，单片机的I/O口检测到信号，然后进行读写卡的动作。
5.水表传感器：流过叶轮的水在电路的处理下，转换成可以检测的脉冲信号。
图1-1 智能水表的结构
工作原理：用户先从工作站购买用户卡，并进行充值缴费，工作人员把缴费信息写卡。用户将卡通过线圈时，水表内的单片机校验卡密码，正确后将购水量与表内剩余水量相加后，写入卡表内，然后控制阀门进行开阀操作。
用户在使用过程中，液晶屏上会显示余量等信息。当水表中的余量到达设定值时，水表的便开始报警提示，提醒用户及时缴费，这时液晶屏上显示“请缴费”的字样。阀门自动关闭，在用户缴费后再开阀供水。
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