开水房流量控制器的设计与实现

摘要

水是人类赖以生存和发展的重要资源之一，是不可缺少、不可代替的特殊资源。没有水就没有生命，就没有文明的进步、经济的发展和社会的稳定。世界上的水资源是有限的，经济和社会的发展必须与水的供应相适应，不能无限制地采水用水，不能超越水资源的承载能力。当今世界，随着人口的不断增长和经济的不断发展，淡水资源的需求量不断增加；同时，由于不合理的利用，本来短缺的淡水资源日益紧张。

射频非接触式智能卡在金融，经济等社会领域中起着重要的作用，在国家大力提倡节约型社会的背景下，节水控制器开发的需求应运而生。

本课题采用单片机控制，设计出能按照时间计费、智能卡显示余额、自动报警的节水控制系统，其意义在于采用公平合理的收费方式，实时显示用户的账户余额以提醒用户的用水量，起到大大增强人们的节水意识，特别对公共场所水资源浪费问题是一个很好的解决方案，从而提高节水力度，以适应我们社会发展的需要，做到水用于所需处，杜绝浪费。

关键词：单片机，非接触式技术，节水

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 引言 1

1.1 背景 1

1.2 研究内容 1

第2章 国内外研究成果及发展状况 3

2.1 国外研究成果及发展状况 3

2.1.1 国外在智能卡方面的研究 3

2.1.2 国外的节水措施 4

2.2 国内研究成果及发展状况 4

2.2.1 国内在智能卡方面的应用研究 4

2.2.2 国内节水措施 5

第3章 系统总体设计及主要芯片介绍 6

3.1 系统总体设计 6

3.2 主要芯片介绍 6

3.3 S50非接触式IC卡简介 7

3.3.1 工作原理 7

3.3.2 存储结构 8

3.3.3 M1射频卡与读写器的通讯 8

第4章 硬件系统设计 11

4.1 S50硬件系统结构 11

4.2 以单片机核心的控制系统 11

4.3 射频接口模块 12

4.3.1 MFRC500接口 12

4.3.2 天线电路 13

4.4 数码显示电路 16

4.5 数据存储电路 16

4.6 蜂鸣器报警电路 17

4.7 电源电路 17

4.8 水控接口电路 18

第5章 软件系统设计 20

5.1 系统的初始化 20

5.1.1 系统的硬件检测 20

5.1.2 系统的启动配置 20

5.2 消费处理 20

5.3 卡通讯模块 22

5.3.1 RC500的PCD指令集以及PICC指令集 22

5.3.2 PCD指令的程序实现 22

5.4 建立与射频卡的通信连接 24

5.4.1 Answer to Request请求应答 24

5.4.2 AntiCoLLision模块防止(卡片)重叠功能 25

5.4.3 Select AppI ication模块主要用于卡片的选 26

5.4.4 Authent ication三重认证 26

5.5 数码显示 27

5.6 电磁阀驱动 28

5.6.1 电磁阀开关定义 28

5.6.2 阀门控制 29

第6章   毕业设计总结 30

致   谢 31

参考文献 32

附录1 总电路原理图 33

附录2 源代码 34