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非接触式ic卡水控机原理及设计

发布时间:2012-09-27

一、ic卡水控机原理 
     非接触式ic卡水控机以射频识别技术为核心,这里非接触式IC卡采用的是PHILIPS公司的Mifare 1卡。系统工作时,其ic卡水控机的内部专用读卡芯片相连的天线线圈会不断向外发射一组13.56MHz固定频率的电磁波,当Mifare 1卡靠近时,卡内的LC串联谐振电路产生共振,从而使电容充电而产生电荷。当电容充电达到2V时,该电容就作为电源为卡上的其他电路提供工作电压,这样就可将卡内数据发射出去或接收ic卡水控机的数据并保存。
    Ic卡水控机应用于已采用校园一卡通系统的学校,安装在有水龙头流水的场所。当用户将卡放置到ic卡水控机卡感应区,读卡芯片就会获取卡上的信息,并将相关数据发送回单片机,由单片机控制数码管显示用户余额,再对余额进行判断看是否大于单位扣费金额,若余额足够则控制电磁阀打开,出水,流量传感器将流经的水转换成电脉冲信号输入单片机,之后单片机通过预设费率将用水量转换成金额并进行扣费,数码管动态实时显示用户当前金额。当卡拿走后,单片机自动关闭电磁阀,停止供水,ic卡水控机随即进入待机状态,仅显示当前时间和水温。
二、ic卡水控机硬件设计
     根据功能设计要求,ic卡水控机硬件电路主要包括主控模块、射频模块、电磁阀控制模块、流量计量模块、显示模块等。

1、主控模块:由单片机及其外围电路组成。

2、射频模块:与Mifare 1卡配套对应读写装置有卡读写组件和专用读卡芯片。

3、电磁阀控制模块:本设计中采用5V双稳态电磁阀对水流通断进行控制。

4、流量计量模块:本设计流量计量模块主要是在普通水表上加装传感器件,并进行流量信号的采集和处理。

5、显示模块:本系统待机状态下显示当前时间和水温,刷卡用水时需要显示消费余额和温度,因为这些参数都仅需要显示数字,从产品成本角度考虑,只需要采用LED数码管显示即可。

6、时钟模块:时钟模块选择了典型串行实时时钟芯片DS1302,温度检测模块采用了DS18B20集成温度传感器,通信模块采用RS232串行通讯实现水控器与上位机之间通信,报警模块电路主要由PNP三极管和蜂鸣器构成,由于篇幅有限,这里不再详述。

三、ic卡水控机软件设计
     确定硬件电路后,必须有软件的支持才能实现功能运行,而且软件的设计在很大程度上直接影响ic卡水控机运行的性能。

 

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