《基于单片机的家用智能水表设计》11000字【论文】

基于单片机的家用智能水表设计目录TOC\o"1-3"\h\u32430摘要 页摘要本课题是关于家用智能水表的设计，家用水表涉及到千家万户的用水计量，以往家庭常用的都是机械式的水表，这种水表价格低廉，性能较为稳定，但是这类水表只能采用人工挨家挨户的抄表、计算水费，此种方式对于自来人管理部门的计费工作量较大，劳动强度大，收费周期长，效率很低，对于抄表计费人员的综合素质要求较高，过多的依赖于抄表人员的数据采集，人为因素较大。随着电子技术的发展，现在越来越多的使用智能的电子式的计量水表，它通过智能化的控制，对用水户的用水量进行实时的监测，也可采用提前充卡付费的方式进行刷卡取水，大大减轻了自来水公司的计量成本，能够做到水量的精确计费，同时对于用水户来说，也带来了很大的方便。因此本课题就是基于智能水表的设计，采用单片机控制，实现刷卡预付费，定量取水，方便快捷。对于供电方式，采用蓄电池供电，联锁各种报警系统，可以实现水表与物联网的连接，实现更多的在线充值和报警功能，诸如上海市为独居老人安装的智能水表，可以实现最低用水量的报警功能，当月水量12h内低于0.01个计量单位时，会联锁报警，上传数据至社区或者相关部门，上门查看老人的实际状况，对独居老人做到了很好的多方面的侧面监护工作。关键词：智能预付费水表报警第1章绪论1.1课题背景及意义伴随着科技的不断发展，我国每一个领域都有了突飞猛进的发展，但是现如今城镇用的水表依然是之前的机械类型水表。这种水表的制作成本较低，所以价格也是相对比较便宜的，但是性能比较稳定，不容易出现问题，缺点就是不能够自己主动上报数据，智能通过人工的方式进行读表，记表，抄表，然后根据数据，人工计算水费，这对于工作人员来讲，工作时间长，而且相对强度也是比较大的，工作效率得不到提升。相比于机械水表，研制一款电子水表就显得非常有必要，将以前复杂的程序进行解放，对此方面完成智能化的控制，所以说，自来水收费管理的系统也需要跟上时代，进行电子化以及信息化的转变。智能化的水表可以解决很多问题，可以提高工作效率，并且节省人工费用，计算精准度高，能够改善人们的用水质量，创造更好的条件。1.2传统水表传统的水表尽管出现很长时间，但是现在依然是渗透到社会的各个角落。所以，它对于改善人们的生活质量、以及促进社会发展和科技发展都有着比较重要的作用。传统水表到现在依然有着不可漠视的作用。1.2.1传统水表的主要结构传统水表的结构一般是由硬件组装而成，然后按照固定的格式确定，能够提供的功能比较少。一般具有的功能是能够水流量进行采集，并且有显示水量的单元，当人们在进行使用的时候，这两个点是没有办法自己进行手动操作的。结构一般是有三部分，其中一个是输入的信号接口，另外一个是内部的处理电路，还有显示的部分。其中凋零以及校准这些设计，都是需要在设备的面板完成的。1.2.2传统水表的主要特点之前传统的水表是不允许被用户进行修改的。上文已经说过，传统水表的功能非常单一，只有采集水流量以及由机械指针来对其进行显示的作用。再有就是具有相应的独立性，一块水表是不能够和其他的水表进行衔接的，作用就是只能够用于现场的测量，而且结果只能够由人工来进行记录，不能够自行的进行存储，和显示，这也就是有了一定的局限性。而且升级换代的次数很少，基本没有什么大的变化。伴随着科技的不断发展，人们也逐渐发现传统水表所缺乏的一些功能可以通过科技进行实现，并且有了很多的要求，测量的数据需要更加的精准，而且能够实现的功能也是需要全面的，需更加可靠，并且在进行测量数据的时候，可以自行的进行存储，处理以及显示，能够和其他通讯设备进行连接，这些要求也促使着传统水表进行快速的更新，也逐渐演化出了一款新型的水表——智能水表。1.3智能水表电子技术的突飞猛进，逐渐出现了将处理器，存储器，定时器，串联结构等等的结构一起集成的芯片，也就是单片机。智能水表就是使用单片机为技术主体，利用计算机的相关技术，测量勘察的相关技术，以及微电子、传感、IC卡的技术集成的一款电子传品，拥有结算并且数据传递的功能。除了上述说的两点功能之外，能够控制水流量，并且完成水费的计算，对重要的数据进行存储和传输。然后最终的结算使用IC卡来完成的，这样就可以解放人工，方便快捷吗，准确度更高。IC卡交易起来也是非常的方便的，直接通过银行进行结算。1.3.1智能水表的特点与传统水表相比，智能水表有以下特点：1．第一个方面是针对于供水部门而言的，这样一来，可以实现先用水再交钱和先交钱再用水的转换，这样的转变是大家承认的一个优点。而且，这方面的问题是可以解决欠费，以及拖欠的问题的。人们也是接受先交钱再用水这一政策，对于用户来说。因为水费支出的占的比例是比较小的，这种转变，用户只是交钱的时间提前，其他没有什么缺点，所以说这方面用户是基本同意的，但是供水部门方面，改变就是巨大的，伴随着水资源的的减少，而且属性也慢慢的被人们认可，交钱用水成为了一个非常合理的选择。2．第二个部分就是解决了人工入户抄表的现象，城市规模的不断增大，以及居民人数的提升，如果还按照以前的方式人们抄表，所需的经费以及人工数量也是非常大的，所以这种模式是注定不可取的。所以使用IC卡，能够轻松的解决这些问题，再也不需要上门计费，上门读表，只需要人们使用IC卡自行的缴费就可以，而且对于用户来说，自己的隐私可以得到保障，并且使用IC卡也能够自己决定缴费的时间以及缴费的金额。这样一来就能够讲很多的问题进行解决。1.3.2国内外发展现状及发展趋势现如今很多的国内企业也是比较专心研发智能网络水表，有很多的企业都在对此进行技术的突破，因为智能的网络远传水表系统需要使用网络技术，但是前提的资本投入较大，所以，智能应用于一些小区或者区域的小型网络进行使用，并没有完全的进入到市场进行使用，使用先缴费的方式能够让资金周转的更加快速一些，这样也就能让一些企业家在资本上获得缓解。1、智能网络远传水表系统（1）分线制集中抄表方式使用的抄表方式也是类似的，使用相应的采集器，按照时间顺序，通过多个电路来进行信号的处理，完成对数据的处理和存储。每一个采集器的连接方式使用的是总线制的连接，这些线路的终端最终是要连接到计算机的，每一个用户使用分户线的方式进行连接。经过研究分线制的抄表系统有着以下几个缺点：=1\*GB3①因为每一次水表计量产生的信号，是从分户线到采集器的，如果在这个阶段当中出现一个问题，那么就会导致计量产生的数据没有办法到达到采集器，这是一个非常难以解决的问题，并且，分户线在进行安装的时候也是非常的复杂的，难免会出现短线以及断线等的问题。=2\*GB3②因为采集器的安装位置一般都是在现场的，这样相对来说，维护的成本较大。=3\*GB3③在传输的过程当中有问题，数据是极有可能丢失的，而且出现的风险是没有办法分散的。（2）总线制智能抄表方式总线制的智能水表相比于分线制，它的采集以及计量等等工作的单元安装位置实在水表内进行密封的，所有有关于数据的处理都是由一个单独的智能水表完成的，并且手抄器和电脑并不能够对底层的数据进行采集，只限于进行通讯，这样一来就没有外界因素进行干扰。智能水表出现的总线及时断裂，也并不会出现数据断通，丢失的情况，不需要进行重新的置数，水流量也可以进行读出。因为每一个表的输出都是需要进行连接的，相对于上述的，就可以不用使用繁琐的布线，和程序进行组装，后边进行维护也可以变的方便一点，能够方便设计网络，以及其他系统和开放网络的设计。2、智能卡式水表系统现如今社会比较普及的水表就是智能水卡式水表，而且发展速度很快，每一个智能卡和刷卡的机器的性价比的提升也是根据时期来产生的。在这说明一下智能水卡的系统在进行组成的时候使用的部分，其中有水卡以及智能卡，还有就是读卡器，使用这个系统能够实现的就是可以将水很多的问题进行解决，并且用水量也是比较的充足的。上述的几个方面都是传统水表不能够实现的，智能卡水表不需要进行电路的铺设，也不需要进行后期的维护，在进行安装时候的程序也是非常的简单。除此之外，智能卡水表使用数据采集模块还有电源以及一些阀门的控制，智能卡读取用户购买的水量，在进行使用的时候非常的方便快捷。第2章智能水表的组成和单片机的选择2.1智能水表系统硬件组成因为此水表长时间的工作时间，所以说设计的时候要以能耗低为出发点进行功能的实现，相关框图如下所示。智能水表系统硬件电路是有IC卡的读取模块，液晶显示模块以及电磁阀控制等的电路组成，使用芯片为核心，实现水表数据以及信号的读取处理，并且能够实时的监控水表功能。此芯片内部有一块4K的存储其，并且有三十二个端口，有编程的中断接口，还有数据串行的通信接口。此芯片还具有的优点式能耗比较低，比较适合此课题的研究。图2.1硬件总体框图2.2AT89C51单片机简介2.2.189C51单片机的基本组成芯片上集成了计算机的成分：（1）第一点就是拥有一个八位的小型的处理器。（2）再者就是拥有一个二百五十六字节的存储器，主要能够实现的功能就是能够进行读取以及写入的操作。（3）有4KB的存储器，可以用于表格、数据的存储。（4）有四个输入输出I/O端口P（0-3）。（5）拥有两个十六位的定时器。（6）五个中断源，还有两个优先级较高的中断系统。（7）有全双工串行的结构。（8）内部有振荡器以及始终。（9）拥有省电模式。连接方式是通过八位的数据总线。2.2.289C51单片机引脚及其功能如图2.2AT89C51的引脚图。图2.2单片机AT89C51的引脚图（1）XTAL1（是十九个脚）：这方面是反方向的震荡的放大器，还有就是时钟的输入的地方。（2）XTAL2（18脚）：反向振荡放大器的输出口。（3）RST（9脚）：能够进行复位输入。（4）P0口（39～32脚）：这个引脚是一个双方向的端口。（5）P3口（是第十脚到十七脚）：在这个的引脚上是有往上拉起来的电阻的，还有很多的功能的接口。输出缓冲可以带动四个逻辑门电路进行工作，。数据为一，上拉电阻被拉起，输入的端口进行工作，外部拉起的P4端口进行电流的输出。表2.1P3口与第二功能表端口引脚第二功能P3.0RXD（这一部分是串行的输入的地方）P3.1TXD(这一部分是串行的输出的地方)P3.2INT0（外边中断的是零）P3.3INT1（外部中断的是一）P3.4T0P3.5T1P3.6WRP3.7RD

第3章系统各模块硬件电路设计3.1IC卡读写电路3.1.1Mifare1射频IC卡在这介绍一下Mifare1射频IC卡，此卡是由菲利普公司制作的系列为镜片，其中有1KB的高速EEPROM，还有数字控制的模块以及效率较高的射频天线的模块。总所周知，卡片内部一般是不安装电池的，进行工作的时候，将卡片放到工作的区域就可以，卡片的读写器的天线发送载波信号，然后耦合到卡片上进行供能。（1）总共有十六个扇区，其中每一个分为四部分，每一部分的存储大小是16B。（2）在每一个扇区当中都有一个密码和存取的权限。（3）每一张卡都有属于自己的32位的序列号。（4）能够避免冲突，可以进行多卡操作。（5）不需要电池，其内部装有天线，而且拥有得到加密处理的逻辑电路。（6）数据存储的时间长达十年，来回重复次数高达十万次。（7）在进行工作时的频率大小是十三点五六兆赫兹。（8）高达106kbps的传输的速度。（9）最大的工作距离可以长达十厘米。（10）工作温度范围：。Mifare1两个部分：RF射频接口电路和数字电路。（1）RF射频接口电路在此电路当中，主要有波形转换的模块以及POR的模块。第一个模块可以接受无线电调制的频率，还可以送调制模块，再有一个就是可以进行波形的转换，然后滤波最后由电压的调节对电压进行处理。（2）数字电路部分模块·ATR模块：AnswertoRequest(“请求之应答”)当卡片在接触的区域内以后，程序员可以控制读写器，对卡片进行命令的传输，然后ATR会进行工作，奖卡便当中Block的两个字节传递给读写器。·Anticollision模块：防止（卡片）重叠功能如果进行工作的时候，出现了很多张卡片，就会出现重叠的现象，这时候此模块就会开始，读写器会与每一张参与的卡片进行通信，对其序列号进行获取。序列号是不可能相同的，所以说，读卡器可以根据序列号来进行识别，这也就是此模块的作用所在。·SelectApplication模块：主要用于卡片的选择当此卡片完成了上边的两个程序，这是程序员想要对卡片读取，就需要进行SELECT操作，这样卡片就真正的选择了。在这当中已经选择结束的字节就会被传输给读卡器，并且在这之后，就可以进行下一步的操作。·认证及存取控制模块完成上述的三个操作，并且选择一张卡之后，还想对卡片进行读写就需要输入密码来进行验证，正确的话，就可以进行下一个操作，每一个扇区的密码都是不同的，并且互不干扰。·控制及算术运算单元此单元是卡片的核心，也就是卡片的主控中心。主要的作用是对整个的卡片进行操作，控制，并且协调各部门之间进行合作。能够对各种的数据进行计算，递增以及递减操作也是可以进行计算的。·RAM/ROM单元在这个单元当中主要的工作就是对单元以及能够进行计算的单元，会将结果进行存储。但是如果将数据存储到EEPROM，那么控制和运算的单元就会送到存储器当中，但是如果数据需要进行传送，那么就会控制及运算的单元进行拿出，RF射频处理之后，经过天线的处理送到卡片当中读写器，数据在丢失电源之后，就会被抹除。·数据加密单元此单元提供密码的加密以及保护。·存储器及其接口电路此单元主要用途是对数据进行存储，EEPROM中的数据在没有电源之后，数据将会继续存在。用户的很多的数据是需要放在这个单元里边的。10H201014x20○1○○○○○○○○○○○10H201014x20○1○○○○○○○○○○○图3.1H6152基本结构示意图此模块优点是在进行读写的时候相对于比较稳定，集成PCB的天线电路接口并且能进行转换，需要正五伏的电源供电，主要的指标如下所示：（1）工作时候的频率时十三点五六兆赫兹。（2）串行通信波特率。（3）使用的接口是：RS-232/422/485。（4）天线能够输出的阻抗是五十K欧姆。（5）天线尺寸是四十五毫米乘七十毫米。（6）电源电压是正五伏。（7）电流供应室八十毫安。（8）工作温度的范围是零下四十度到零上八十五摄氏度。（9）进行读写时候最大的距离是五十毫米。3.1.3IC卡读写电路的原理及说明IC卡的应用系统硬件设计如图所示，总体的原理结构图看附录。本设计的核心器件是AT89C51，主要完成的操作是对射频卡的读写，此读写器读写之后，通过串口将电平转换能够被单片机识别的电平。单片机单片机AT89C51串口电平转换电路IC卡读写器报警电路Mifare1射频卡图3.2硬件设计结构框图工作原理分别如图3.3、图3.4、图3.5所示。图3.3单片机模块图3.4串口电平转换模块图3.5H6152读写模块此次单片机的芯片当中的P1引脚作用是为H6152提供控制和输出，能够对工作状态进行操控，高电平停止工作，单片机不会发出蜂鸣声，低电平单片机会发出蜂鸣声，。串口当中的电平转换电路使用的时MAX3232完成的，将TTL当中的电平转换成RS-232，然后让接口进行连接，RS-232C是数据中断和通信设备的接口的标准，也是常用的一种标准。此标准的信号线总共是有25根，但是定义的只有二十二根。这些信号线是分为主和辅两个信道的，多数的危机串行都是使用的主信道。在进行通信的时候，用主信道，并不是说所有的信号全都要一起连接，而且使用当中的九根线。设计中单片机选用AT89C51完全满足设计的功能要求。3.2液晶显示电路3.2.1液晶显示模块此模块选择的显示模块是GXM12864，其中有控制器，这是一种能耗比较低的LCD模块，共有八位的微处理器接口，使用一百二十八乘六十四位的映射DDRAM完成平板显示。工作原理图如图3.6所示。图3.6液晶显示模块GXM12864的工作原理图其中R15的作用是提供电压给驱动器，并且对显示的对比度进行调节，RST是复位的引脚，能够接电平。在进行调试的时候，需要注意正负极的接线，不能接错，如果接错，会导致芯片被烧坏，在进行加液晶驱动电压的时候，是要在逻辑的电压前提上往后延迟五十毫秒，断电的时候要提前五十毫秒关掉。GXM12864的引脚定义如表3.1所示。表3.1GXM12864的引脚定义引脚名称引脚定义/CSA、/CSB片选1、2VSS数字地VDD逻辑电源+5VV0对比度调节D/I指令数据通道R/W读/写选择E使能信号、高电平有效DB0-DB78位数据线RST复位信号VEE液晶驱动电源A、K背光正电源端、背光接地端3.2.2电源模块正常情况下，液晶器件在进行驱动的时候需要使用两种电压进行，其中一个时正五伏，再有一个是负十伏。在进行使用的时候，需要专门的液晶电源电路来进行使用。在此次设计当中，系统使用的供电方式是电池供电，其中输入的电压为正三伏，电源部分的设计是正三伏，正五伏和负十伏双电压输出。电源模块电路如图3.7所示。图3.7电源模块电路在此次设计当中需要用到的器件就是下边这些。L1、L2是磁芯电感，其电感值是十。需满足下面的公式：R14与R13的比值能够决定对比度的输出电压值，并且需要满足以下公式：VTRIP需满足下面的公式：(R7≤130千欧姆)当电池正常的时候，电池的电压如果过低，那么输出的引脚就会持续保持高的电平，但是如果电池电压比门槛的电压低，那么LBBO就会输出低电平。3.2.3单片机模块液晶控制器的存在可以让单片机和GXM12864直接连接，不用其他的接口进行连接，因为单片机当中液晶模块是算作存储器的一部分，能够直接进行I/O的操作。3.3记忆单元电路3.3.1I2C总线简介I2C是内部的集成总线，有两个方向的双向二线制，其中有数据线，还有就是总线。这时候很多的总线是能够进行结合的，并且还能够进行操作。总线当中的元器件可以成为主控，也可以成为被控器，也就是说，能够对外发送，也能够对外进行接受。总线是依据通信的协议对数据进行呼唤。在交换开始的时候，主控器可以获得主控的权力。典型并且标准的I2C总线器件，内部有接口电路，还可以进行分割，成为很多独立的模块，其中有两根的信号线，双方向的数据线，还有一个就是适中的线。CPU可以使用质量来对其他的模块进行操控，当然，所有的模块都是基于这个总线之上的，每一个电路以及模块都有属于他们自己的地址，在对信息进行传输的过程当中，I2C上并联的模块是主控器也是发送的。I2C接口如下所示。图3.8I2C总线接口电路I2C器件分类主要有两种，一种是主器件，一种是从器件。在主线上进行数据传送的器件叫做主器件，与此同时，可以获得许可能够进行访问的。被访问的器件，另外一个名称是从器件。通俗的讲，所有的器件都可以叫做从器件，单片机是系统当中非常核心的部分，所以说，单片机是唯一的主器件。之前的单片机接口在对数据进行接收和发送时，使用的一般是一条线，I2C是根据器件的作用，实用程序让它工作。这时候如果有器件发送的时候是在总线上进行的时候，这个当中的就是发送的，然后接受的就是叫做接收器，主器件应用的范围主要是数据的上行。总线上有主和从的关系，此关系主要是根据传送数据的方向来进行决定的。SDA以及SCL都是两个方向的线路，利用一个电流源来和电源进行连接。在和器件进行连接的时候，这个当中就是发送的，但是接受的进行有集电极以及漏极的。I2C传输速率一般情况下可以到达100kb/s，在速度较快的情况下是它正常情况下的四倍，高速的情况下是三点四兆每秒。3.3.2AT24C01简介内部含有二百五十六乘八的存储空间，其优点有工作电压较宽,能够进行擦写的次数较多的优点：图3.9AT24C01的引脚图SCL:此引脚在进行上升沿时，系统可以将数据送到器件当中，在进行下降的时候进行输出。SDA：串行数据。A0～A2:器件/页面寻址。为器件地址输入端。Wp：硬件写保护。Vcc：电源。Vss：接地。3.3.3硬件原理图图3.10记忆单元硬件原理图3.4电磁阀控制电路选择的时脉冲式的电磁阀，原理如图所示，在开启的时候需要在控制线的AB加上一个正方向的脉冲，当开启水阀之后，就会一直保持。当断开之后。则是加上一个反向的脉冲，那么就会关闭。这种的电磁阀在打开之后就不需要给电磁阀进行供电，它的功耗也是比较低的，所以说比较适合在IC卡当中充当一个送水和断水的单元。A+A+B-脉冲电磁阀Vcc+Vcc-图3.11电磁阀控制电路图3.5其它模块电路(1)脉冲提取电路能够在原先的水表的基础上添加磁针和干簧管，磁针会随着水流进行旋转，然后出发干簧管发出开或者关的信号。(2)安全保护电路此电路主要的作用是用AT89C51能够编程的输入输出端口接到水表上的封装上进行保护。能够让I/O线类似于接地，电平是低电平状态，并且封装之后是不能打开的，I/O不接地，电平是高电平，然后CPU会发生保护中断，这时候就会断水，也就能够有良好的保护作用。(3)通信接口电路此电路的主要作用是将水的数据读出，能够完成自动抄表的功能。第4章系统各模块软件设计4.1IC卡读写软件设计4.1.1H6152内部寄存器内部可以分为两部分，其中是三十二乘六的密码存储和二十B的寄存器，可以让用户自己进行设置，能够访问。地址分配和功能如表4.1所示：表4.1H6152内部功能寄存器地址功能说明位设备序列号主要是用于保护出厂设定的序列号主要是用于保护出厂设定的ID号通信协议设定主要是用于保护出厂设定的工作状态波特率设定用于设定的通信速率保留保留无法使用用户数据可以由用户设定，用于保存用户信息(1)04H(当前设备ID)MCU和很多的读写模块成为串行的网络时候，用于保护ID号，可以成为设备的地址。（2）05HMSBLSB保留保留保留当比特位是零时，比特流在通信协议下进行不开启超时控制，是1的时候开启超时控制。当Autostart是零的时候，H6152在上电复位会进入连续读模式，是1的时候在进行读写的时候接收到C命令之后进入到命令。（3）06（波特率选择）用于设定H6152的通信速率，其内容如下：MSBLSB保留保留保留保留保留保留BS1BS0如表4.2所示：表4.2H6152的通信速率设定通信速率（bps）4.1.2H6152通信协议与控制命令ASCII通信协议的帧结构如下：命令（1~2字节）数据（N字节）在这解释一下一帧的内容，一帧就是我们所说的字符串，命令一般是有一到两个字节，然后命令不一样，数据的长短和内容也是不同的。Reset（系统软复位）发送部分：命令数据“X”无接受部分：回答数据无“”此命令让H6152进行复位，然后在返回途中的CR\LF指的是回车和换行。ContinuousRead（连续读）发送部分命令数据“C”无接受部分：回答数据无射频卡类型（1字节）卡片序列号（4字节）当接收到命令之后，进入的模式是连续模式，这时候读写的模块回合天年的范围内的卡片进行联系，对序列号进行读取。Select（选卡）发送部分：命令数据“S”无接收部分：此部分可以选择一张卡，然后将序列号返回。Login（登录扇区）发送部分：命令数据“1”扇区号（1字节），取值范围：00~0FH密码类型（1字节）30~4F：密码B，且其值为H6152密码寄存器中00~1F中的内容密码A，且其值为密码值（6字节），密码类型为时才可以加6位字节密码值接收部分：回答数据“L”就是表明已经登陆成功了没有“N”表示的就是没有卡没有“F”表示的是出现了错误没有“E”没有用的格式没有此命令使用时是登陆卡片的一片扇区。Read（读操作）发送部分：命令数据“r”是整个的设计当中的读写快号（1字节）“rv”使用数值的方式进行的快号（1字节）“re”则是能够对当中的内容进行操作快号（1字节）接收部分：回答数据没有讲十六的进行返回来，然后读取的方式选择的是数值“N”就是没有卡没有“I”没有数值的模块没有“F”表示的是失败没有Write（写操作）发送部分：命令数值“w”是写的部分快号，数据“wv”然后将数据进行格式化的处理块号，数值初值（4B）“we”对寄存器当中的内容进行处理扇区号（1B），数据（1B）“wm”主要是写密码寄存器当中的快好块号（1B），数据（6B）接收部分：回答数据无写将十六B的内容返回，用数值的方式进行读取“X”尽管是写入了，但是没有办法读取没有“U”当写入之后，读取的时候出现了错误没有“N”还是没有卡没有“I”对数据块进行处理的时候错误没有“F”就是写的时候失败了没有MultiTagSelection（多卡选择）发送部分命令数据“m”序列号（4B）或<CR>接收部分：回答数据没有射频卡的主要的形式（1B）卡片序列号（SN，4B）“N”没有卡没有4.1.3IC卡读写电路程序流程图及部分程序单片机控制卡片读写器H6152，对非接触式IC卡进行读写的程序流程图，如图14所示：图4.1非接触式IC卡读写程序流程图4.2液晶显示电路软件设计4.2.1液晶控制驱动器指令集DB0=1的时候，RAM的内容出现的方式是LCD：DB0=0的时候，就不会进行显示了。（2）显示其实行（ROW）设置命令显示起始行此命令设置了液晶屏幕上的RAM的行号，可以按照一定的规律进行实行。（3）页（PAGE）设置指令页号（0~7）RAM总共是有十六行的。（4）列地址（YAddress）设置指令显示列地址（0~63）对页和列地址进行设置，确定RAM当中的单元，方便CPU进行读写操作。（5）读状态指令这个指令的主要作用是对显示的模块当中的很多的东西进行检查。BUSY：1的时候，表示内部是在持续的工作的，然后0是正常的情况的；ON/OFF：1的时候，显示是不开启的，然后0是打开的；RESET:1是能够进行复位的，然后0是没有问题的。（6）写数据指令进行写数据（7）读数据指令读显示数据在进行读写数据指令时，读写一次，列的地址就会加一。需要注意的是，在进行操作之前，需要空读一次。4.2.2程序流程图及部分程序程序流程图如图4.2所示图4.2液晶显示流程图部分程序：/*下面是对液晶屏gxm12864d操作的函数，128*64点阵，汉字显示，CSA，CSB用来进行左右显示区的选择。*//*发命令i到主窗口*/void1cd_mwc(uchari){CAS=1;CSB=0;RW=1;DI=0;Do{ACC=LCD}While(busy_bit);//waitforlcdnotbusyRW=0;LCD=i;}4.3记忆单元电路软件设计本设计使用单片机和24C01进行通信，完成对地之内数据的读写。其程序流程图如图4.3所示：图4.3程序流程图部分程序：/*函数功能：向指定地址写数据入口参数：addr，write_data出口参数：*/viodwrite_byte(unsignedcharaddr,unsignedcharweite_data){start()shout(OP_WRITE);shout(addr);shout(write_data)stop()delayms(10)}第5章结论本课题是基于刷卡式的家用智能水表的设计，在本设计中主要对家用智能水表的组成及控制原理进行介绍和设计，主要阐述了智能水表的组成原理及控制方式，如何做到用水量的记录和数据计算，设计出的智能水表可以使得水费计量数据化，自动化。在设计中包括了对付费卡片的读写设计、费用的液晶显示，记忆单元的设计，电磁阀的控制要求等。在设计中通过查阅大量的设计资料，完成课题关于家用智能水表的设计工作，使得自己的理论知识得到了很好的回顾和提升，是一次很好的理论联系实际的工作体验。第6章阀体校验根据设计的智能水表的压力要求，需要进行水压试验