基于MSP430单片机的智能IC卡水表控制器

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1、万方数据2012年6月1日第35卷第ll期现代电子技术ModernElectmnicsTechniqueJun．2012V01．35No．11基于MSP430单片机的智能IC卡水表控制器陈义平(黑龙江科技学院电气与信息工程学院。黑龙江哈尔滨150027)摘要：介绍了一种以MsP430单片机为控制核心的Ic卡水表控制器的设计方章。将微控制嚣和4442卡技术、rc总线技术，流量计量技术及低压检剐技术等相结合，实现了水表管理的高效率和智能化。详细介绍了该控制嚣的基本结构及各模块的软硬件设计原理。样机试验表明该

2、智能水表控制器具有功能完善、计量准确厦通信可靠等特点。关键词：Ic卡水表；4442卡f12C总线；MsP430中图分类号：TN710—34文献标识码：A文章编号：l004—373X(2012)11—0123一03Inte¨igentICcardwatermetercontrO¨erbasedonMSP430F149CHENYi—ping(CollegeofEl硼ri髓IandIllformatlonE“ginee血喀，Heilor晒ia“gInsmu忙。fSci咖ceand1、chnology·Harb

3、in150027，ChiⅡa)Abs”act：AdesignschemeofjntelligentlCcardwatermetercontrolIerwhichtakesMSP430asthecontrolcorei5intro—duced．Thehigh—efficiencyandintelligentizationofwatermetermanagementwhichcombinesmicrocontroIIerwiththetechno_109iesof4442card，12Cbus，flowme

4、teringandlowvoltagedetectionwererealized．Thebasicstructureofthecontrollerandthedesignprincipleofmodulesoftwareandhardwarcareintroducedjndetail．Theprototypeexpe“mentshowthattheintelIi。gentwatermetercontrollerhastheadvantagesofperfectfunction，accuratemeter

5、ingandreliablecommunication．Keywords：ICcardwatermeter；4442card；12Cbus；MSP430O引言随着IC卡应用的普及，利用IC卡实现“预付费方式”的水费管理成为可能。目前的电子水表按照抄表的方式主要可以分为网络式和分立式。由于在某些场合需要对旧的水表系统改造，如果采用网络式抄表方式需要进行抄表线路的铺设，这给施工带来很大的问题。而分立式的IC卡水表收费系统则无需考虑这一问题，这为管理部门和用户提供了极大的便利¨]。l硬件电路设计本控制器以MS

6、P430单片机为控制核心。MSP430系列单片机是美国T1公司从1996年开始推向市场的一种16位RIsC架构、超低功耗的混合信号处理器。电源采用1．8～3．6V低电压、RAM数据保持方式下耗电仅o．1肛A，活动模式下耗电250pA／MlPS，10口漏电流仅为50nA(一般单片机为1～10“A)。非常适合水、燃气、热、电表等电池供电设备的设计[2。3]。单片机系统图如图l所示。系统整体电路方案如图2所示。1。1lC卡接口部分电路设计利用德国西门子sLE4442卡与单片机进行通信，来收稿日期：2012-0

7、2—10完成对水表的控制、用户充值和查看水量等功能。IC卡接口电路便是IC卡与单片机连接的枢纽。本设计可兼容4442卡和T5557卡两种卡片。电路预留了单片机与IC卡的接口。可根据设计需要灵活选择卡片种类。SLE4442卡遵循12C协议，读写时序与12C相类似。一般说来，IC卡只要直接和单片机相连即可以应用，但是为了使没计更加稳定，在IC卡与单片机之间增加一些电阻以达到保护的目的。另外10口和卡到位检测需要上拉电阻，以保证其可以正常操作。在水表的标准中要求水表要有防静电的功能，所以在IC卡座的设计上，加

8、上TVs管保证在遭受静电后，此Ic卡座仍能正常工作¨J。1．2E2PROM电路的设计采用CAT24wC02芯片，它为2Kb串行E2PR()M，与400kHz12C总线兼容，1-8～6．OV工作电压范围，低功耗CM0s技术，具有写保护功能，当wP为高电平时进人写保护状态。页写缓冲器、自定时擦写周期为1oooooo编程／擦除周期，可保存数据100年。8脚DIPS()1C或TSS()P封装，温度范围分为商业级、工业级和汽车级。本系统利用存储芯片对