智能水量表检测系统设计与研究大学论文.doc

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1、摘要为适应国家用水制度的改革，减轻供水部门因“先供水后收费”造成的资金压力，减少因抄表、收费所带来的麻烦纠纷，用现代化科学技术手段改变自来水供水管理体制落后的现状势在必行。基于智能卡的智能水表不仅解决了这些问题，又为节约用水、合理用水创造了条件，所以其得到了越来越广泛的应用。本论文以基于智能卡的智能水表为研究对象，重点探讨了基于低功耗单片机在智能水表上的应用和开发，针对现有IC卡预付费水表在实际应用中存在的问题，研究了一个基于智能卡的预付费智能水表的设计方案，该方案采用微功耗的ATmega16单片机，完成了基于智能卡的水表的设计，具有稳定性、安全性和低功耗的特点。关键词：智能卡I

2、C卡ATmega16单片机低功耗智能水表ABSTRACTInordertoadaptthereformofthenationalwatersupplysystem,lighteningthefundspressureof"supplybeforecharge”ofthedepartment,saveresourcesandmoney,usingthemodernsciencetechniquechangethecurrentadministrationstructureofwatersupplyindustryisimperativeunderthesituation.Theap

3、plicationofintelligentwatermeternotonlysolvethoseproblem，butalsocreatesaconditionforusingwaterfrugallyandrationally.So,itobtainedmoreandmorewidespreadapplication.Thispapertakesintelligentwater-metersystembasedonICcardastheresearchobject,applicationandthedevelopmentofthelowpowermicrocontroller

4、intheintelligenceinstrumentisdiscussedindetail,inviewoftheexistingproblemofIntelligentwatermeter,adesignthatbasedonintelligentwatermeterwasresearchtosolveit.ThisdesignusesthelowpowerATmega16microcontroller,Ithascharacteristicofstable,secureandlowpower.KEYWORDS：IntelligentCardSLE4428CardAtmega

5、16Microcontrollerlowpowerintelligentwater-meter目录第一章绪论-1-1.1课题背景及意义-1-1.2国内外智能水表的发展现状及发展趋势-2-1.3课题的研究容和内预期目标-2-第二章IC卡的结构及特点-4-2.1存储卡-4-2.2逻辑加密卡-4-2.3CPU卡-5-2.4传输介质的比较-6-2.5SLE4428卡技术说明-6-第三章智能水表的硬件设计-8-3.1需求分析-8-3.2基于ATmega16单片机的低功耗系统设计-8-3.3智能水表工作原理-9-3.4智能水表硬件结构设计-9-第四章智能水表的软件设计-23-4.1软件设计原

6、则-23-4.2智能水表功能模块设计-24-4.3密钥存储和安全性分析-27-第五章智能水表预付费管理系统-28-5.1系统管理功能-28-5.2信息管理功能-28-5.3交费充值管理-29-5.4查询统计管理-29-5.5监测管理-29-结论-30-参考文献-31-致谢-33-I第一章绪论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。但是，我国是世界上人均水资源拥有量十分贫乏的国家之一，节约和保护水资源是我国当前一项十分重要的战略措施。节约水资源包括两个方面的措施

7、，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。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[1]。长期以来，我国城镇居民所使用的水表普遍是普通机械水表，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、信息化及网络化己成为可能。水表系统的智能化可以大大提高