机械类毕业设计-基于单片机的IC卡智能水表设计、CA10B解放汽车中间轴轴承支架设计.docx

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1、湘潭大学兴湘学院毕业论文题 目：基于单片机的IC卡智能水表设计专 业：机械设计制造及其自动化学号：2007964223姓名：林道奇指导教师：李玉声完成日期：201L0525湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书目：基于单片机的IC卡智能水表设计专 业：机械设计制造及其自动化学号：2007964223姓名：林道奇指导教师：李玉声完成日期：201L05.25摘要5Abstract 6第1章绪论71. 1课题背景及意义71.2 传统水表81.2 . 1传统水表的主要结构81.3 .2传统水表的主要特点81.3 智能水表81.3 . 1智能水表的特点91.4 .2国内外智能水表的发展现状及发展趋势10第2章智

2、能水表的组成和单片机的选择 112.1 智能水表系统硬件组成112.2 AT89C51单片机简介122.2.2 89C51单片机引脚及其功能131414142.2.1 89C51单片机的基本组成12第3章系统各模块硬件电路设计3. 1 IC卡读写电路3. 1. 1 Mi fare 1 射频 IC 卡3. 1.2 H6152 读写模块173. 1.3 IC卡读写电路的原理及说明173. 2液晶显示电路203. 2. 1液晶显不模块203. 2.2电源模块224. 2. 3单片机模块243.3 记忆单元电路243. 3. 1 I2C总线简介244. 3.2 AT24C01 简介265. 3.3硬件

3、原理图263.4 电磁阀控制电路273.5 其它模块电路28第4章系统各模块软件设计294.1 IC卡读写软件设计294. 1. 1 II6152内部寄存器295. 1. 2 H6152通信协议与控制命令306. 1.3 IC卡读写电路程序流程图及部分程序354.2 液晶显示电路软件设计364. 2. 1液晶控制驱动器指令集364. 2. 2程序流程图及部分程序374.3记忆单元电路软件设计39第5章结论40参考文献41附录：电路图4243AO,dwg右键另存CAD图纸:基于单片机的c卡智能水表设计摘要为适应国家用水制度的改革，研究和利用现代化智能技术对自来水实行自动控制，减轻供水管理部门因“

4、先供水后收费”造成的资金压力，减少每月抄表、收费所带来的麻烦和因收费问题带来的纠纷，用现代科学技术手段改变自来水管理体制的落后现状，势在必行。基于单片机的IC智能水表不但可以提高供水部门的工作效率，而且在技术上为节约用水、合理用水创造了条件，由于这些特点，基于单片机的c智能水表得到了越来越广泛的应用。本论文主要设计研究基于单片机的IC卡智能水表电路，其主要功能是以AT89C51单片机为核心，实现IC卡的读写，液晶显示的控制，电磁阀的控制，脉冲的提取，同时具有安全保护电路、记忆单元电路、通信接口电路，完成整个水表信号的读、写处理，监控水表工作的功能。本文对每个模块逐一进行了研究，全面详细地论述了

5、硬件电路的设计流程，对本设计中IC卡读写电路模块、液晶显示电路模块和H6152读写电路模块等工作原理及功能进行了详细了说明。关键词：单片机；IC卡；液晶显示；记忆模块Design of the Water Meter IC Card System Based On Sing-chipAbstractIn order to adapt the reform of the nation system of water supply,studying and makinguse of the modern intelligence technique to realize the automatic

6、 supervision of the watersupply,lightening the funds pressure because of,supply water first behind charge,of thedepartment supplying water,reducing the trouble and dispute of copying the form andcharging monthly,using the modern science technique change the current administrationstructure of using w

7、ater and water supply industry is imperative under the situation.Theapplication of intelligent water meter not only improves work efficiency of intelligent watermeter not only improves work efficiency of the department supplying water and realizesusing water electronically but also creates a conditi

8、on for using water frugally andrationally.Because of these charactetistics,intelligent water meter obtained more and morewidespread application.In this paper, the main design based on single-chip pre-charges the IC card water metersystem hardware circuit design, its main function is based on AT89C51

9、 single-chipmicrocomputer as the core, the realization of IC card reader, LCD display control, the controlsolenoid valve, pulse extraction, at the same time security protection circuit, memory cellcircuit, communication interface circuit, the signal meter to complete the reading, writingand processi

10、ng, monitoring the work function of water meters. In this paper; one by one foreach module studied. Full detail of the hardware circuit design flow, for the design of theCentral African contactless IC card reader circuit module, liquid crystal display circuit moduleand circuit module, such as readin

11、g and writing H6152 working principle and function aredescribed in detail.Key words: SCM; IC Card ; Liquid crystal display; Memory modules第1章绪论1.1课题背景及意义随着社会科学技术的高速发展，资源短缺现象口益严重，尤其是与人类生存嘻嘻相关的水资源。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。但是，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

12、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。因此研制一种低功耗、计量精确方便的智能水表显得极为重要。长期以来，我国城镇居民所使用的水表普遍是普通机械旋翼湿式水表，这种水表价格低廉，性能比较稳定，但是还采用人工抄表、按户收费的模式。此方式存在着工作量大，收费周期长，收费困难，效率低下等缺点。随着我国信息产业的飞速发展，金卡工程的全面实施，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，

13、用以改善供水设施，提高居民饮水质量；同事还能为加强自来水使用的监督管理提供手段，从而在技术上为节约用水合理用水创造条件。微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表机构的根本性变革，以微型计算机（单片机）为主体，将计算机技术和检测技术有机结合，组成新一代“智能化仪表”,智能化仪表在测量过程自动化。智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题，还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。随着科学技术的进一步发展，仪表的智能化程度将越来越高。我国目前智能水表新产品开坟基本上是借鉴国外先进模式，因为国外在此方面的研究设计起步较早。例如ABB公司的KENT水表采用充电

14、电池，具有按键读数、可以显示口期时间及各户用水量，建有机械式与电子式读数功能,而且还配有IBMPC兼容机接口,可以进行电话通信；德国Sameco公司的新型水表可显示上一年与本年度用水量以及日期与时间等，并开发电卡式水表；此外，日本、以色列等国也相继推出自己的新产品。国内的一些企业也对多种智能化水表系统作了研究，但在微功耗、可靠性等方面效果并不理想，因此并未投入大批量生产。从国内外水表行业的目前情况以及水资源的可持续性发展目标来看，我国的传统水表必须进行改进，才能适应社会和经济的发展。1. 2传统水表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

15、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。1.2.1传统水表的主要结构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。它一般具有输入信号接口、内部处理电路和实时显示三部分。对于一些仪表功能如自凋零、自校准、自动调节量程等的设置是由用户在仪表设备面板上手工完成。1. 2. 2传统水表的主要特点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。同时.，一台普通传统水表具有相对独立性,不能与其他水表设备进行通信，而只能用于现场测量，测量结果不能处理、存储、显示,局限性很大。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