基于51单片机的ic卡智能水表课程设计
基于51单片机的TM卡水表控制系统设计
基于51单片机的TM卡水表控制系统设计
1 引言
随着社会科学技术的高速发展,资源短缺现象日益严重,尤其是与人类生存息息相关的水资源。
随着我国信息产业的飞速发展,实现自来水收费管理的电子化、信息化及网络化已成为可能。
水表系统的智能化可以大大提高供水管理部门的工作效率,节约费用,用以改善供水设施,提高居民饮用水质量。
本文以一种智能卡式水表控制系统为研究对象,它结合了控制技术、计算机技术等多方面技术,是一种跨专业的电子信息化系统。
2 智能水表控制系统的总体结构
智能水表控制系统具体实现水表的自动计量水流量、读写TM 卡、控制阀门、显示报警等功能。
控制系统电路由低功耗单片机、流量计、E2PROM 存储电路、TM 卡读写电路、LCD 显示控制电路、阀门控制检测电路、电压检测电路等组成。
结构原理如图1 所示。
图1 智能水表控制系统结构原理
当用户将含有购水量等信息的TM 卡插入水表上卡座内时,控制阀在电控系统控制下开通供水通道。
用户每用一个计量单位（10 升）,计量电路便发出一组计量脉冲序列,该脉冲序列如经电控系统判定为有效,即可从已购水量中减去一个计量单位。
当剩余水量达到报警值时,液晶汉字显示“请购水”;当水量为零时,控制阀自动关闭,水路即被切断,此时用户须重新持卡购水。
在正常情况下,控制阀处于接通状态,只有当特殊事件发生时控制阀才从接通状态变为关闭状态。
3 智能水表控制系统的硬件设计
TM 卡水表控制系统由低功耗单片机、流量计量电路、E2PROM 存储电。
(2021年整理)基于51单片机的IC卡读写系统设计
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学号11780215天津城建大学电子系统综合设计设计说明书IC卡读写系统设计起止日期： 2014 年 12 月 29 日至 2015 年 1 月 23 日学生姓名罗智健班级信科2班成绩指导教师(签字)计算机与信息工程学院2014年 1月 23 日天津城建大学课程设计任务书2014 —2015 学年第一学期计算机与信息工程系电子信息科学与技术专业信科2班班级课程设计名称: 电子系统综合设计设计题目: IC卡读写系统设计完成期限:自 2014 年 12 月 29日至 2015 年 1 月23日共 4 周设计依据、要求及主要内容（可另加附页)：一、课程设计的目的在我们的日常生活中，IC卡无处不在——智能门锁、考勤机、交通卡、银行卡……IC卡应用非常广泛.通过对课程设计任务的完成,使学生掌握IC卡读写的工作原理，并且能够熟悉单片机的开发流程和基本的编程方法，既巩固所学的基础理论知识，又为学生日后从事开发设计奠定基础.二、课程设计的内容及要求选择合适的器件,了解元器件的工作原理，进行IC卡读写系统设计,完成1、单片机最小系统设计.2、单片机与IC卡读写器接口电路设计。
3、编写IC卡读写控制程序，并有显示功能。
4、书写设计说明书。
三、参考资料：1、何立民。
MCS-51单片机应用系统设计。
［M] 北京航天航空大学出版社2、张开如. 自动控制原理. [M］北京大学出版社.3、赵新民。
智能水表设计
天津大学网络教育学院本科毕业设计（论文）题目：IC卡智能水表设计完成期限：2017年1月5日至 2017年5月15日学习中心：奥鹏专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：学生学号：指导教师：李克骄摘要本文主要以智能IC卡水表系统为研究对象，研究了基于单片机的智能水表的设计。
首先提出射频IC智能水表系统的设计方案；其次对系统硬件电路结构进行了设计；再次介绍了系统软件设计原则以及控制流程。
该智能水表以低功耗、低电压、高性能的8 位单片机AT89C51为核心，以防干扰性能极高的双干簧管为流量传感器，另外本设计还有可显示状态字的LED 显示屏以及报警模块，剩余水量到报警值或为零时，门阀驱动电路运作，自动关阀中断供水。
采用射频读写芯片，当IC 卡贴近感应区时，通过读卡芯片读入所购水量并和水表内剩余水量累加，并写入射频卡水表内存储器。
本设计可以改善传统水表功能单一的缺点，测量精度更高，功能更强，可靠性更好。
关键词：智能水表；射频IC卡； AT89C51；目录第一章绪论错误!未定义书签。
第二章系统分析及设计方案错误!未定义书签。
系统设计技术指标..................... 错误!未定义书签。
系统主要硬件......................... 错误!未定义书签。
第三章硬件设计................. 错误!未定义书签。
单片机的介绍......................... 错误!未定义书签。
中断系统............................. 错误!未定义书签。
流量传感器........................... 错误!未定义书签。
阀门驱动电路......................... 错误!未定义书签。
读写模块............................. 错误!未定义书签。
通信模块............................. 错误!未定义书签。
一种基于单片机的智能水表设计毕业论文开题报告
毕业设计（论文）开题报告1选题的背景和意义由于中国社会的经济快速发展，落后的科技已经不能适应时代的发展，只有不断进步的科技才能推动社会和时代的跨越发展，所以基于单片机智能水表的研究也推上了一个重要的高度。
智能水表的研究为水资源的再节约做了很重要的贡献。
我国是世界上人均水资源拥有量是分贫乏的国家之一，节约和保护水资源是我国当前一项是分重要的战略措施。
节约水资源包括两个方面的措施，一是大力推广应用节水新技术；二是加强用水的科学管理，在某种意义上来说，加强用水科学管理是当前的首要任务。
要加强用水的科学管理，最重要的是加速研究开发科学先进、应用方便的节水科学管理仪表以及这种仪表的普及应用[1]。
可见研究一种低功耗、计量精确方便的智能水表显得极为重要，对推动水节约发展做重要贡献。
1.1选题的背景此次设计是一种基于单片机的智能水表，它以价格较低的AT89C51为核心，以智能卡式水表系统为研究对象，它结合了控制技术、计算机技术、流体计量学等多方面技术，是一种跨专业的电子信息化系统。
主要解决计量控制精度、功耗、数据保密性、动作可靠性和稳定性、系统易用性和安全性等方面问题。
1.2研究现状传统水表的发展经历了漫长年代，它涉及社会生活的各个方面。
它对改善人类生活、促进社会发展和科技进步起到了无法估量的作用。
直到现在在很多领域还能继续发挥作用。
传统水表主要结构由硬件构成，以相对固定形式确定下来，所实现的功能较单一。
只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能，用户在使用过程中无法对其功能进行改变。
传统水表的主要特点是自成体系，自我包容，用户无法更改。
传统水表功能单一，只具流量采集和机械指针显示用水量的功能。
另外，传统水表无法升级换代，而且开发周期长、经费投入大。
随着科技水平不断发展，人们对传统水表提出以下几方面的要求：测量精度高、功能强、可靠性好，测量全能自动化、智能化，小型化、使用灵活方便、升级方便，同时还能进行测量数据的处理、存储和显示，具有和其他设备进行数据通讯等功能。
基于51LPC单片机的智能供水控制器的设计与实现
目录引言--------------------------------------------------------------------------------1 1 系统设计-----------------------------------------------------------------------2 1.1 方案比较----------------------------------------------------------------------------------2 1.1.1 传感器选择方案------------------------------------------------------------------------2 1.1.2 A/D转换方案----------------------------------------------------------------------------2 1.1.3 单片机复位方案------------------------------------------------------------------------2 1.1.4 单片机起振方案------------------------------------------------------------------------3 1.1.5 驱动显示方案---------------------------------------------------------------------------3 1.1.6 电机驱动方案---------------------------------------------------------------------------3 1.1.7 电机选择方案---------------------------------------------------------------------------3 1.2 方案论证-----------------------------------------------------------------------------------3 1.2.1 总体思路---------------------------------------------------------------------------------31.2.2 设计方案---------------------------------------------------------------------------------42 硬件部分-----------------------------------------------------------------------4 2.1 51LPC单片机简介------------------------------------------------------------------------4 2.2 单元模块设计-----------------------------------------------------------------------------4 2.2.1 A/D转换设计----------------------------------------------------------------------------4 2.2.2 起振电路设计---------------------------------------------------------------------------5 2.2.3 数码显示设计---------------------------------------------------------------------------5 2.2.4 电机驱动设计---------------------------------------------------------------------------6 2.2.5 电机控制---------------------------------------------------------------------------------6 2.2.6 报警电路---------------------------------------------------------------------------------82.3 系统整体分析-----------------------------------------------------------------------------83 软件设计-----------------------------------------------------------------------8 3.1 详细流程图--------------------------------------------------------------------------------8 3.1.1 主程序------------------------------------------------------------------------------------9 3.1.2 中断子程序------------------------------------------------------------------------------9 3.1.3 GAODU子程序------------------------------------------------------------------------10 3.1.4 查表子程序-----------------------------------------------------------------------------11 3.1.5 状态子程序-----------------------------------------------------------------------------12 3.1.6 状态控制子程序-----------------------------------------------------------------------154 结论---------------------------------------------------------------------------18 参考文献------------------------------------------------------------------------19 附录------------------------------------------------------------------------------20摘要本设计从分析水位报警器的原理和设计方法入手，主要基于51LPC单片机的硬件电路和语言程序设计,实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能的控制系统。
基于单片机的ic卡智能水表设计计开题报告
基于单片机的ic卡智能水表设计计开题报告毕业设计(论文)开题报告题目名称基于单片机的IC卡智能电度表设计学生姓名石锋专业电气工程及其自动化班级 09电气2 一、选题的目的意义采用智能IC卡电表技术方案可以为供电管理部门和用户带来许多方便，并会产生很多积极的和有益的影响，而采用智能IC卡电表作为基本技术元件，还可以为传统的供用电管理模式进行现代化改造提供基础性的技术支持。
与传统的用电计量仪表相比，采用智能IC卡电表技术可以带来许多新变化。
1对供电部门来说，可以实现先交费再供电的用电模式。
这是大家都普遍认可的一个优点。
先交费后用电，是更合理的一种交易模式。
2、改变了入户操表收费的模式。
这种模式改变的意义是巨大的。
由于城市规模不断扩大和居民户数快速增加，供电部门抄表和收费的工作量将不断加大。
沿用传统的上门抄表模式，将很难适应这种变化。
而现在由于各种原因的影响，人工入户操表的效率已经在逐渐下降并且使这种模式的成本不断增加。
采用智能IC卡电表极其管理系统，将可以从根本上改变由供电部门派人去千家万户抄表收费的模式。
如果得到金融系统的配合，还可以减少布点的成本。
因此大规模采用智能IC 卡电表技术对降低供电部门的管理成本是会有显著帮助的。
而使用IC卡进行交易结算，用户可以自主决定交费时间和数量，增大了用户的自主性。
特别是随着人们家庭安全意识和隐私意识的增强，入户抄表和上门收费等随意进入私人住户的做法将逐渐不受欢迎甚至受到抵制，这必须给予重视的社会发展趋势。
而使用智能IC 卡进行交易结算，将可以有效解决这带来很多社会隐患的难题。
3、可以有效解决一些技术难题。
比如，随着电资源的紧张，将会逐步实行超计划电价甚至阶梯式电价等较为复杂的用电管理模式。
这些，将对供用电交易提出较高的技术要求。
采用普通电表和人工抄表的模式，是难以解决这些技术问题的，而采用智能IC 卡电表，将很容易解决这些问题。
与远传抄表系统相比，智能IC 卡电表具有使用和维护成本很低，没有布线造成的混乱和高故障率等问题。
基于51单片机的IC卡读写系统设计说明书
毕业论文声明本人郑重声明：1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。
本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。
3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。
4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。
论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者（签名）：年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。
本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。
同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。
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基于单片机的IC卡智能水表的设计
基于单片机的IC卡智能水表的设计
王庆芬;樊伟;李立平
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】本文是IC卡智能水表的设计，其硬件部分以AT89C51为核心，包括IC 卡读写、液晶显示控制、电磁阀控制、脉冲提取等模块，以及安全保护、记忆单元、通信接口、自动报警等电路模块；软件部分由主程序、外部中断0子程序、外部
中断1子程序、IC卡读写程序、串口通信程序以及片外数据存储器读写程序等组成。
并利用Proteus软件对系统进行了模拟仿真，实现了显示时间、日期、累计
用水量、剩余水量、购得水量，并能通过按键来设置时间等。
【总页数】1页(P47-47)
【作者】王庆芬;樊伟;李立平
【作者单位】石家庄铁道大学四方学院电气工程系河北石家庄 051132;石家庄铁
道大学四方学院电气工程系河北石家庄 051132;石家庄铁道大学四方学院电气工
程系河北石家庄 051132
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于AT89C51的IC卡智能水表设计 [J], 马颖
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4.基于PIC16F84单片机的IC卡智能水表设计 [J], 李庆瑞;袁魏华;葛建峰
5.基于PIC16F84单片机的IC卡智能水表的研制 [J], 周鲜成
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基于单片机的智能卡水表的研究与设计
基 于单片机 的智 能卡水表 的 研 究 与设计
中北大学信息商务学院 粱芳 王高 潘龙
摘 要 ：本 以基 于 单 片机 的智 能 卡 水 表 系 统 为 研究 对 象 ，重 点 探 讨 了基 于 ＭＳＰ ４ ３ ０ 超低功 耗单片机在 智能水表上 的应用和开发 。根据智能水表 的特点 ， 针对现有 ｌ Ｃ卡预付费水表在实际应用中存在的问题 ，研究了一个基于单片机的智 能卡水表的设计方案 ，该方案采用微功耗 单片机技 术 ，选用美 国德州仪器公司推 出的 １ ６ 位 ＭＳＰ ４ ３ ０ 系列单 片机 ，完成了智能卡 水表的硬件设计和软件编 程 ，具
图３ ｌ Ｃ卡读 写 电路原 理 图
Ｊ Ｐ １ ．Ｉ Ｃ卡座 ，提供卡片的插入到位检测和卡片的 电气
连接 。 Ｖ ＤＤ：受控 的卡 片 电源 。 Ｉ Ｃ Ｓ Ｗ ：卡 片 的插 入信 号 ，连 接Ｍ Ｃ Ｕ。 Ｉ Ｃ Ｓ ＤＡ：卡 片 的数 据 信 号 ，连 接ＭＣ Ｕ。
有 稳 定 性 、安 全性 和 低 功 耗 的特 点 。 关 键 词 ：ＳＬ Ｅ ４ ４ ２ ８ 卡 Ｍ ＳＰ４ ３ ０ 单片机 低功 耗 智能 水 表
１ 引言
随 着社 会科 学 技术 的 高速 发展 ，资源 短缺 现 象 日益
严 重 ，尤 其 是 与 人 类 生 存 息 息 相 关 的 水 资 源 。 水 是 宝 贵 的 环 境 资 源 ，也 是 我 国 可 持 续 发 展 战 略 的 重 要 物 质 基 础 。 但
技 术 有 机 结 合 ，组 成 新 一 代 “ 智 能 化 仪 表 厅 ” ，智 能 化 仪
表 在 测 量 过 程 自动 化 、测 量 数 据 处 理 及 功 能 多 样 化 方面 与
基于51单片机的家用水流量设计
基于51单片机的家用水流量设计
一.家用水流量测量系统
1.系统介绍
家用水流量测量系统是一个用于实时测量家用水流量的电子测量系统，它基于51单片机，利用流量传感器和LCD屏幕来监测和显示家用水流量
的实时数据。
系统支持实时的监测，可以对家用水流量进行长期可靠的记
录和监控。
2.系统功能
家用水流量测量系统的主要功能是实现家用水流量的实时测量。
它利
用一个流量传感器探测家用水的流量，将流量数据输入51单片机进行处理，过程中会将原始流量数据转换为流量单位（L/min），用LCD屏幕显
示实时流量数据。
它还可以记录实时流量数据，定时备份家用水流量数据，以便以后查询和分析使用情况。
3.系统结构
家用水流量记录系统由51单片机、LCD屏幕、风扇、蜂鸣器、流量
传感器、定时备份器等组成。
51单片机作为系统的控制核心，负责控制
系统的运行；LCD屏幕回显实时流量数据；流量传感器探测实时水流量；
定时备份器备份家用水流量数据，风扇和蜂鸣器用来警告已达到定值时的
状态。
4.系统原理
家用水流量测量系统是基于51单片机连接流量传感器来探测家用水
的流量，并将流量数据转换为单位L/min输出。
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基于51单片机的ic卡智能水表课程设计
一、引言
随着科技的不断进步和社会的发展，智能水表作为现代化的水表管
理方式，正在逐渐取代传统的机械式水表。
本文基于51单片机设计一
个IC卡智能水表，实现水表的自动计量、远程抄表和用户信息管理等
功能。
该设计将提高水资源利用的效率，方便管理人员的工作，并且
实现了智能水表的节水、环保功能。
二、系统设计
1. 硬件设计
IC卡智能水表的硬件主要包括51单片机、开关电源、电源管理电路、水流量传感器、LCD显示屏、蜂鸣器、键盘和IC卡读写器等模块。
其中，51单片机作为主控制模块，负责接收各个模块的数据并进行处理。
水流量传感器用于检测水流量大小，LCD显示屏用于显示用水量
和用户相关信息，蜂鸣器用于发出报警信号，键盘用于输入用户的操
作指令，IC卡读写器用于读取和写入用户的信息。
2. 软件设计
IC卡智能水表的软件主要包括嵌入式系统程序和用户信息管理程序。
嵌入式系统程序负责实时监测水流量，计算用水量并显示在LCD屏上；用户信息管理程序负责管理用户信息，包括用户的身份验证、用水量
统计、账单生成和IC卡信息存储等功能。
软件设计需要采用C语言编程，并通过51单片机的开发环境进行编译和烧录。
三、系统功能
1. 自动计量
IC卡智能水表能够自动监测和计量水流量，并根据水流量大小计算出对应的用水量。
通过水流量传感器的实时检测，系统可以准确地计算出用户的用水量，并在LCD屏上显示。
2. 远程抄表
IC卡智能水表支持远程抄表功能，可以通过无线通信方式将抄表数据传输给管理中心。
管理中心可以方便地获取用户的用水量信息，实现了抄表工作的自动化和高效性。
3. 用户信息管理
IC卡智能水表具备用户信息管理功能，用户可以通过键盘进行身份验证并查询自己的用水量和账单信息。
管理人员可以利用IC卡读写器对用户的IC卡信息进行读取和写入，便于管理和维护用户的数据。
4. 节水和环保
通过智能水表的使用，用户可以实时了解自己的用水情况，从而引起节水的意识。
管理中心可以根据用户的用水情况制定合理的用水政策，达到合理利用水资源的目的，实现了对水资源的保护和环保的效果。
四、实验结果
经过测试，基于51单片机的IC卡智能水表具备稳定可靠的工作性能。
系统能够准确地计量水流量，并实时显示用水量和用户信息。
远程抄表功能也得到了有效验证，数据能够成功传输到管理中心。
用户信息管理功能的设计使得用户的操作更加方便，可以轻松查询自己的用水量和账单信息。
五、结论
本文设计了基于51单片机的IC卡智能水表，实现了自动计量、远程抄表和用户信息管理等功能。
该水表利用智能化技术，提高了水资源利用效率，方便了管理工作，实现了节水和环保的目标。
将来，可以进一步完善系统的功能，如加入远程控制功能，实现用户自主管理用水等。