论文IC卡节水控制器.doc

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1、IC卡淋浴节水控制器IC卡淋浴节水控制器产生的背景:人类赖以生存的坏境和资源早已成为一个沉重的话题，环境的破坏和资源的浪费每时每刻都在持续，已经对人类的可持续性发展形成明显的制约，因此在全球范围提岀坏境保护和资源节约的战略势在必行。屮国木身屈于水资源匮乏的地区，节约水资源就更加重要。在口常人们生活屮，水资源的使用是不可缺少的一项，如：洗浴、洗衣、吃饭、饮水等。人们对于水资源的节约意识到现在依然是非常淡泊（或没有可行的解决方案），浪费依然是一个严重的社会问题。水资源的节约已成为了国家水资源管理的一项重大行政举措，将节约的观念深深地映到每个的思想里，

2、养成节约用水从我作起和水资源节约是全人类的责任等观念，让每个人在习惯上形成人人节约、时时节约、处处节约的用水观念。二：IC卡淋浴节水控制器概述：非接触式IC卡节水控制器（简称水控器或水控机），就是采用非接触式IC卡读写器控制出水，对用水实行无人收费管理。它是一种集计量功能及控制功能为一体的装置，是一种利用现代微电了技术、现代传感技术、非接触式IC卡技术对用水量进行计量并能进行用水数据传递及结算交易的新型装置。有水龙头流水的场所都可以利用控制器达到节水的目的。如：浴室、集体和个人公寓、开水房等场所。该装置采用国内最常见的Philips公司生产的Mi

3、farelS50非接触式IC卡作为通讯卡，具有体积小、携带方便、防水防潮、坚固耐磨等优点，并且能方便的配合何饭机、门禁系统、考勤系统等一起使用，构成校园一卡通、企业一卡通系统。从产品的实际出发，在设计时考虑到环境的不同，设计了不同的型号，按照网络结构分类：有联网型、脱机型，按照计量方法分类：按时间计费、按流量计费。三：IC卡淋浴节水控制器系统产品展示:邊水口韧区.四：基于非接触式IC卡的节水控制器总体方案及硬件设计1)总体方案组成：由下图的系统框图可以看岀，水控器主要以AT89C51主控MCU(MicroControlUnit）为核心，辅以射频接

4、口模块、流量计量模块、水控接口模块、开关电源电路、数码显示电路、数据存储电路、蜂鸣器报警电路等组成。图1非接触式IC卡节水控制器系统框图操作原理：只要在读卡器读卡范伟I内有1C卡，贝I」通过单片机控制射频接口电路对1C卡进行操作，判断IC卡的类型（用户卡或管理员卡），根据卡内的信息内容进行相应的处理，并根据需求通过水控接口电路来控制电磁阀的状态（开或关），系统运作过程中的有关信息通过数码显示电路显示出来或将冇关数据记录到数据存储器屮。另外水表在用水的过程中通过流量传感器发出脉冲信号，单片机接收脉冲信号进行运算和处理然后对IC卡进行相M的扣款处理并

5、通过数码显示电路显示有关信息,并在用水的过程屮进行实时监控，若IC卡的余额过低则通过蜂鸣器发声报警。水控器的各部分协调运作从而可以实现川水的a动化管理o2）水控器硬件设计IC卡节水控制器硬件功能介绍:节水控制器由机房或变电处的变压器（220V变为12V）统一供电，每台变压器可以为20到40台节水控制器供电（根据变压器的功率不同带动的节水控制器数星也不同），距离要求在500米以内。节水控制机和节水阀是有流24V的安全电压，没有高压和交流电压，保证使用者的安全。电磁阀采用低功耗线圈，保证以较低电流工作。防水措施节水控制器外壳使用防水材料设计，数据线的

6、出入口使用防水接头，在底盖和上盖Z间使用石棉先压在结合处的槽内。主板和芯片用防水蜡敷设，布线要求和装修同步进行，将线路走在墙内最好，起到安全的作用，如果无法改造墙体，可以利用管道布线。阀门选择电磁阀：主要用于公寓浴室或者公共浴室等的地，价格低廉，开关速度快，容易被破坏。电动阀：用于开水房、电茶炉、浴室等环境，价格较贵，但使用寿命长，不容易被破话；注意：电磁阀应用场所：80度以下的温水或凉水。电动阀的应用场所：80度一-100度的开水。1>MCU模块水控器的核心MCU模块选用内置功能强大，且具有高性价比的AT89C51单片机，它是一个低电压、高性能

7、CMOS8位单片机,片内含4kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器（RAM）,采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术，兼容标准MCS-51指令系统。另外MCU的外接电路，如：数据存储器采用AT24C01A作为非易失的数据存储（用于存储设置参数和消费数据，如水价、累计消费等）。数码显示电路可采用74HC164驱动数码显示。为了降低装置的功耗和发热，采用了开关电源作为供电电源，可选用L4962E/A的降压型PWM控制开关稳压集成电路，它具有输出电压可调过流保护、过热保护和软启动功能。报警电路将蜂

8、鸣器与MCU基木I/O口相连主要实现余额不足报警等功能。水控接口电路利用AT89C51单片机的基木T/0口输出控制信号，经放大后用以控制