I_2C总线在非接触式IC卡水表中的应用研究

   2023-10-05 互联网1940
核心提示:0 前言 非接触IC卡水表的结构(见图1)为非接触IC卡水表总体结构,它可分为两部分:①脉冲式水表基表;②由单片机组成的控制部

    0 前言  

    非接触IC卡水表的结构(见图1)为非接触IC卡水表总体结构,它可分为两部分:①脉冲式水表基表;②由单片机组成的控制部分,用于供水管线中用水量的管理。非接触IC卡水表的单片机控制部分采用3.6V里电池供电,直接与脉冲式水表连接,可通过非接触IC卡对脉冲式水表进行充值,开阀,关阀等参数设置,实现数据的无线通讯

    1 系统主要功能

    供电方式:采用两节3.6V里电池。

    供电电流:低功耗状态为20uA,工作状态为12。5mA非接触IC卡采用非接触式逻辑加密卡片S50

    卡片设置:采用一表一卡,功能卡通用。

    卡片功能:A充值功能(充值范围:0-9999立方米)。B参数设置(1、通信地址,2、卡号,3、剩余水量,4、总用水量,5、剩余水量报警,6、立方米/脉冲)。C开关阀控制(1、开阀,2、关阀)

    显示功能:A、开关阀显示(汉字显示:开阀,关阀)。B、剩余水量显示(数字显示:0-999999.99立方米)。C、总用水量显示(数字显示:-99999999立方米)。D、参数设置显示(符号提示:显示+参数显示)。E、报警显示(数字显示+闪烁)。

    2 I2C总线的工作原理

    串行数据线(SDA)与串行时钟线(SCL)构成了I2C总线。I2C总线上可以接若干个单片微机和外围器件,每一个器件可由一个唯一的地址而确定。I2C总线上不论任何器件都能作为发送器或接收器工作。发送或接收取决于器件功能或软件设置。I2C总线上主器件是在时钟线上产生时钟脉冲,在数据线上产生寻址信号、开始条件、停止条件,建立数据传输的器件,任何被寻址选中的器件都被看成从器件。

    在I2C总线的工作过程中,数据线上的信息通常是成组的双向传送。通信开始时,若总线空闲,主器件产生通信的开始条件(在SCL高电平时,SDA产生负跳变)。通信结束,主器件产生一个通信结束条件(在SCL高电平时,产生正跳变),停止工作并释放总线。起/停条件总是由主机产生,一旦开始,总线被认为是忙态。停止后,总线又处于闲态。通信中,CPU只对相关的特殊功能寄存器进行操作,数据的移位、发送或接收以及总线的忙/闲状态检测都由I2C接口硬件完成。

    3 I2C总线的硬件实现

    非接触IC卡水表的硬件结构见图1,非接触IC卡水表的MCU使用PHILIPS公司51系列中的

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    P89LPC931型,通过PHILIPS公司MFRC552芯片对非接触IC卡进行读写,通过PHILIPS公司的液晶驱动芯片8576D进行显示和简易键盘,用户可以查看到水表的数据及参数并设定,并通过脉冲式水表进行流量统计,通过电机阀对管道进行开阀,关阀控制。

    各程序流程图分别见图2、图3。

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    参考文献

    [1]李维,郭强。液晶显示应用技术。北京:电子工业出版社,2001。
    [2]李华。MCS-51系列单片机应用接口技术。北京:北京航空航天大学出版社,1993。
    [3]王幸之,王雷,翟成。单片机应用系统抗干扰技术。北京:北京航空航天大学出社,2000。


 
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