以IC卡为信息载体的智能IC卡燃气表毕业设计 - 副本

以IC卡为信息载体的智能IC卡燃气表毕业设计

目录

第1章接触式预付费燃气表的研究意义 (1)

1.1课题的研制背景 (1)

1.2燃气计量收费的发展历程 (1)

1.3产品市场及发展 (2)

1.3.1国外IC卡的应用现状及发展趋势 (2)

1.3.2 IC卡燃气表的发展历史及国外现状 (3)

第2章接触式预付费燃气表的总体设计方案及原理 (4)

2.1 方案比较 (4)

2.2 接触式预付费燃气表的总体设计方案 (4)

2.2.1 系统总体的控制过程 (4)

2.2.2接触式预付费燃气表的控制算法 (5)

2.3 接触式预付费燃气表的原理 (5)

2.4 接触式预付费燃气表的功能 (5)

第3章接触式预付费燃气表的硬件设计 (7)

3.1 主要系统组成 (7)

3.2 传感器的功能及其技术参数 (7)

3.2.1概述 (7)

3.2.2 工作原理、结构及选择计算 (8)

3.3（RCV420）变换器的设计 (16)

3.3.1 变换器的介绍 (16)

3.3.2 工作原理 (17)

3.3.3 注意事项 (18)

3.4 A/D转换器的设计 (19)

3.5 TLC549与AT89S52芯片的连接方法 (20)

3.6 单片机的设计 (21)

3.6.1 AT89S52芯片及片功能 (21)

3.6.2 AT89S52各引脚功能 (21)

3.6.3 AT89S52最小应用系统设计 (23)

3.7 储存器的设计 (24)

3.7.1 AT24C02部芯片结构及使用方法 (24)

3.7.1 AT24C02与单片机连接 (25)

3.8显示电路 (26)

3.9 IC卡接口电路 (28)

3.10 报警装置设置 (29)

3.11 电磁阀电路设置 (30)

第4章软件设计 (35)

4.1主程序 (35)

4.2 显示子程序 (35)

4.3 IC卡读写程序 (36)

4.4插卡中断 (37)

4.5用气中断子程序 (37)

4.6定时中断 (37)

4.7气量处理子程序 (38)

4.8掉电处理子程序 (38)

4.9延时子程序 (38)

4.10计数处理子程序 (39)

第5章总结 (40)

参考文献 (41)

中英文翻译 (42)

致谢 (65)

附录1程序清单 (67)

附录2硬件图 (85)

第1章接触式预付费燃气表的研究意义

1.1课题的研制背景

随着社会的进步，人民生活水平不断提高，城市管道燃气已经逐渐进入千家万户。据不完全统计，截至2000年，我国城市燃气用户已经达到了1200万户，其中北京56万户、上海114万户、80万户、30万户。随着大西北“西气东输”计划的正式启动，管道燃气已成为城镇居民的主要生活用燃料，管道燃气己经和水、电一样成为城市的基础设施。近年来，随着信息技术的高速发展，IC卡技术以其广泛的应用领域和巨大的产品市场成为近几年来我国信息产业的一大热点。智能型水表、电表等民用产品相继进入到人们家庭，极大的方便了家庭用户和物业管理部门。

随着信息化的到来，城市管道燃气计量仪表的发展相对落后，大部分地区仍然采用传统的容积式燃气表，它只能显示用户累计用气量，燃气管理部门需要派抄表人员按月到每家用户进行抄表，然后再计费、收费。采用这种方式，严重影响居民生活，抄表既麻烦又劳累，收费时间长，人力浪费严重;另外居民交费不方便，收费也不易管理，并且效率低，特别是对欠费者难以限制。因此，燃气销售管理部门和城镇居民迫切要求改变目前的收费方式，而采用IC卡预付费燃气表是解决上述问题的有效方法。

IC卡燃气表是近十几年发展起来的新型燃气表，目前市场上已有相关产品，全国已有近数十家生产、研发企业。它主要由如下几部分组成:低功耗单片机、燃气计量电路、低功耗阀门、电源电压检测电路、燃气流量检测电路等。与传统的容积式燃气表相比较，它更具备了记数准确、自动进行阀门处理、识别非法操作并进行处理、电源欠压及掉电处理以及数据显示与声音提示报警等功能。另外，随着国家“金卡工程”的深入开展，从根本上解决了上述收费方式存在的问题，兼顾了企业和用户的利益。因此，智能IC卡燃气表具有广阔的发展前景。本课题的提出也具有了十分重要的意义。

1.2燃气计量收费的发展历程

自从有了燃气计量仪表以来，国外多年来一直是采取极为原始的查表收费的模式，即由查表员入户查表计费，然后再由收费员入户收费或将帐单送到用户通过银行进行结算。我国自从一百年前上海使用燃气以来，至今基本上是一直沿用该种计费方式。随着人们住宅条件的不断改善，使用燃气已成为新建住宅的必备设施，以往的查表收费方式存在的弊端越来越突出，主要表现为:

(1)入户困难。由于社会的发展，居民生活水平的不断提高，人们越来越重视

隐私权，越来越讲文明;人员流动性大，查表收费只能在早、晚居民休息时间，特别是夏季入户查表，给用户带来极大不便。因而查表收费率要达到企业要求很难，企业资金回收困难。

(2)生产企业管理费用过高。据有关资料统计，100万燃气用户，查表和管理人员约需600～1000人，年费用1000万元左右，增加了相应的生产成本。

(3)费用流失不好控制。用户和收费人员窃气、作弊、拒交费用时有发生，造成燃气费少收、漏收，费用流失严重。如日供气100万m3能力下，收费率提高一个百分点，每年就可征收365万立方米的燃气费。而实际上少收、漏收费远高于此。

(4)查表收费人员工作条件差，效率低，劳动强度大。据调查，平均每人每天入户数高达130多户，每月2600～3000块。现行收费大多人工计费，手工结算，效率低，误差大，已不适应企业管理现代化的要求。

为了解决上述问题，人们一直在努力地寻找更好、更合理的收费方式。目前，许多发达国家是在采用遥读方式读取用户用气量后，到银行通过帐户进行结算，彻底解决查表收费问题。在美国等国家多半是采用无线遥读方式，而在欧洲许多国家采用的是有线集中读取，用户在银行结算的方式。近几年日本等国家又发展了通过线采集用户消费量，银行结算的方式，与欧美等国家相比技术上有一定的优势，具有遥读和遥控双向功能，且方便、准确。

目前，我国燃气的收费正从人工抄表收费方式向IC卡收费方式过渡，由于我国人口众多，再加上工作繁忙，从安全角度考虑，各楼宇大多都装有防盗门，人工收费非常不便，而管理部门还不具备资金和技术实力来进行网络化的自动抄表收费管理，因此，IC卡收费方式恰好成为最佳选择。

1.3产品市场及发展

1.3.1国外IC卡的应用现状及发展趋势

IC卡是一种集成电路卡，是英文Integrated Circuit(集成电路)卡的缩写。它是伴随着社会对信息安全性和存储容量的要求日益提高以及半导体技术的迅速发展应运而生的，是一种将存储、加密、处理能力的集成电路芯片嵌装于塑料基片上而制成的一种卡片。IC卡分为仅能存储信息的被动式存储卡和既能存储信息又能处理信息的主动式智能卡两大类，具有存储容量大、体积小、性强等特点。

IC卡的概念是20世纪70年代初提出来的，自问世以来快速发展。据不完全统计，从1992年到2000年，国外IC卡的发行量由2.6亿发展到20.6亿。按应用类别上来看，其中卡占的比重较多。目前，国际上IC卡的应用已经进入高速发展的时期。世界上最早使用IC卡的国家应属法国，其应用主要在交通管理、高速公路管理以及地铁上。