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基于单片机的智能水表的设计 基于单片机的智能水表的设计

格式:word 上传:2022-06-25 17:08:37

《基于单片机的智能水表的设计》修改意见稿

1、“.....卡水表的防水防油污及防潮的处理措施。防止水气攻击只要采用合理的密封技术,般都能满足要求。而防止油烟污染,只要在卡卡座上做些技术处理比如加防尘罩等就可以解决。然而对接触式卡水表,八个触点是暴露在外的,这是没法密封的,这样的问题就需要用软硬件结合的方法来解决。硬件上改变上拉电阻软件上采用巡检的方法,这样即能让卡座在潮温的环境下工作,同时又不增加功耗,只要合理安排巡检的时间就可以了。第章结论基于单片机的卡智能水表控制系统,使用逻辑加密卡,实现了用水收费的电子化。本设计采用单片机控制,全自动运行,成本较低,使用方便,运行可靠,管理简单,保护功能齐全。整个系统结构紧凑所用芯片少控制精度高。在卡接口电路片外数据存储器接口电路显示电路上都采用了串行方式,从而减小了单片机口线的使用,也使使用口线小的单片机成为可能,节约了成本开支,并减小了版的大小电源电路采用节干电池,外加超级电容作为备用电源,经济实惠而且性能稳定,使用年限长......”

2、“.....在低功耗的设计方面,大部分芯片均采用了微功耗芯片采用低功耗电磁阀,而且阀门的开关控制由单片机输出电脉冲实现,只需瞬时供电,减少耗电量选用了工作时无须使用外加电源系列韦根传感器,大大降低了使用功耗,等等。在安全性的设计方面,使用了逻辑加密卡,必须核对用户信息和密码正确才能读取有效数据单片机控制的口和继电器控制端口之间用光电耦合器进行了隔离,这样,由于继电器通断所造成的电火花和电弧就不会影响到单片机系统了应用超级电容作为备用电源,有效地防止系统掉电时用户进行偷盗水的操作,等等。当然本系统也存在些缺点。例如,在显示方面,没有采用液晶显示,所以该系统不能显示阀门状态电池状态等图形文字信息,不过采用显示成本较低,适合大众要求在控制方面,没有实现阶梯水价功能,对用户的用水收费只能按照个统的标准收取在安全性方面,未能编制出对卡信息进行加密与解密的应用程序。总的来说,上述设计能够较好的完成设计任务......”

3、“.....但是由于个人能力有限,设计中难免存在定的缺陷,还请各位专家批评指正。随着水资源的日益紧张,卡智能水表因其特有的优点如先先收费后供水解决人工抄表的麻烦等,必将成为水表中的主流,有着很大的市场前景。参考文献戴佳,戴卫恒单片机语言应用程序设计实例精讲电子工业出版社王卓人,邓晋钧卡的技术与应用电子工业出版社周航慈单片机应用程序设计技术北京航大出版社杨振野卡技术及其应用科学出版社赵文博单片机语言程序设计电子工来出版社徐玮,沈建良单片机快速入门北京航空航天大学出版社李朝青单片机原理及接口技术北京航大出版社上海杰捷智能卡制作中心卡技术网开发板精品网单片机王爱英智能卡技术北京清华大学出版徐德华,程受浩,刘华多用途射频卡应用系统的设计探测与控制学报,王璐,秦汝祥,贾群基于技术的门禁监控系统,微机发展沈宇超,沈树群,樊荣等射频识别系统中通信协议的模块化设计通信学报谢辞在本次毕业设计过程中,得到了刘安才老师的大力帮助和悉心指导,才此次设计顺利完成,在这里便是衷心感谢......”

4、“.....蜂鸣器发响个不停时钟程序时钟芯片初始化判断时钟芯片是否关闭写入允许以下写入初始化时间日期星期时间禁止写入定义的时间类型结构体时钟芯片的寄存器位置,存放时间实时时钟写入字节内部函数数据存入累加器,等候发送先发低位时钟信号为高电平时钟信号为低电平数据右移位实时时钟读取字节内部函数相当于汇编中的先读低位时钟信号为高电平时钟信号为低电平将读取数据返回卡读写程序如下数据缓冲区存放密码密码区三个字节数和密码缓冲区存放计数值存放密码区第字节区存放密码区第二字节区存放密码区第三字节区初始化卡进模式关闭中断,密码校验读保护区数据更新密码区更新主存储区单元为特性概述提供以下标准功能字节闪速存储器,字节内部,个口线,两个位定时计数器,个向量两级中断结构,个全双工串行通信口,内置个精密比较器,片内振荡器及时钟电路。同时,可降至的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止的工作,但允许......”

5、“.....串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下个硬件复位。方框图如下引脚功能说明电源电压地口口是组位漏极开路型双向口,也即地址数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动个逻辑门电路,对端口写可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址低位和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在编程时,口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。口是个带内部上拉电阻的位双向口,的输出缓冲级可驱动吸收或输出电流个逻辑门电路。对端口写,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,个引脚被外部信号拉低时会输出个电流。编程和程序校验期间,接收低位地址。口是个带有内部上拉电阻的位双向口,的输出缓冲级可驱动吸收或输出电流个逻辑门电路。对端口写,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时......”

6、“.....个引脚被外部信号拉低时会输出个电流。在访问外部程序存储器或位地址的外部数据存储器例如执行指令时,口送出高位地址数据。在访问位地址的外部数据存储器如执行指令时,口线上的内容也即特殊功能寄存器区中寄存器的内容,在整个访问期间不改变。编程或校验时,亦接收高位地址和其它控制信号口口是组带有内部上拉电阻的位双向口。口输出缓冲级可驱动吸收或输出电流个逻辑门电路。对口写入时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时,被外部拉低的口将用上拉电阻输出电流。口除了作为般的口线外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示口还接收些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。复位输入。当振荡器工作时,引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。当访问外部程序存储器或数据存储器时,地址锁存允许输出脉冲用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器,仍以时钟振荡频率的输出固定的正脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是每当访问外部数据存储器时将跳过个脉冲......”

7、“.....该引脚还用于输入编程脉冲。如有必要,可通过对特殊功能寄存器区中的单元的位置位,可禁止操作。该位置位后,只有条和指令才会被激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置无效。程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号,当由外部程序存储器取指令或数据时,每个机器周期两次有效,即输出两个脉冲。在此期间,当访问外部数据存储器,这两次有效的信号出现。外部访问允许。欲使仅访问外部程序存储器地址为,端必须保持低电平接地。需注意的是如果加密位被编程,复位时内部会锁存端状态。如端为高电平接端,则执行内部程序存储器中的指令。存储器编程时,该引脚加上的编程允许电源,当然这必须是该器件是使用编程电压。振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。振荡器反相放大器的输出端。时钟振荡器中有个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器,引脚和分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器起构成自激振荡器,振荡电路参见图......”

8、“.....对外接电容虽然没有十分严格的要求,但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低振荡器工作的稳定性起振的难易程序及温度稳定性,如果使用石英晶体,我们推荐电容使用,而如使用陶瓷谐振器建议选择。用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路如下图所示。这种情况下,外部时钟脉冲接到端,即内部时钟发生器的输入端,则悬空。石英晶体时陶瓷滤波器内部振荡电路如下外部时钟驱动电路由于外部时钟信号是通过个分频触发器后作为内部时钟信号的,所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求,但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。空闲节电模式有两种可用软件编程的省电模式,它们是空闲模式和掉电工作模式。这两种方式是控制专用寄存器即电源控制寄存器中的和位来实现的。是掉电模式,当时,激活掉电工作模式,单片机进入掉电工作状态。是空闲等待方式,当,激活空闲工作模式,单片机进入睡眠状态。如需同时进入两种工作模式,即和同时为,则先激活掉电模式......”

9、“.....保持睡眠状态而所有片内的外设仍保持激活状态,这种方式由软件产生。此时,片内和所有特殊功能寄存器的内容保持不变。空闲模式可由任何允许的中断请求或硬件复位终止。终止空闲工作模式的方法有两种,其是任何条被允许中断的事件被激活,被硬件清除,即刻终止空闲工作模式。程序会首先响应中断,进入中断服务程序,执行完中断服务程序并紧随中断返回指令后,下条要执行的指令就是使单片机进入空闲模式那条指令后面的条指令。其二是通过硬件复位也可将空闲工作模式终止。需要注意的是,当由硬件复位来终止空闲工作模式时,通常是从激活空闲模式那条指令的下条指令开始继续执行程序的,要完成内部复位操作,硬件复位脉冲要保持两个机器周期个时钟周期有效,在这种情况下,内部禁止访问片内,而允许访问其它端口。为了避免可能对端口产生意外写入,激活空闲模式的那条指令后条指令不应是条对端口或外部存储器的写入指令。掉电模式在掉电模式下,振荡器停止工作,进入掉电模式的指令是最后条被执行的指令......”

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