智能IC卡燃气表控制装置

摘   要

随着金卡工程的推广，IC卡作为其中的主要代表，得到了迅速发展。IC卡应用于城市管道燃气中，主要目的是实现燃气的预付费业务。IC卡燃气表的使用，改变了旧的抄表和收费的管理方式，实现了预付费计算机管理，用户的自我管理和燃气表自动计量收费。这既是IC卡技术实际应用的进一步探索，也是燃气收费管理方式的改革。

本文对智能IC卡燃气表控制装置的组成、功能及技术要求进行了理论上的分析和技术上的应用研究，设计依据低成本，高可靠性的原则完成了以下工作：

（1） 用功耗低、价格便宜的PIC系列单片机作为控制装置的核心，控制装置的硬件电路实现了脉冲采集、数据存储、电机阀驱动控制、IC卡读写、电源检测以及声音报警和LCD液晶显示等功能。

（2） 模糊控制原理解决了电机阀的控制问题，软件设计中均采用模块化设计结构，完成了燃气表的记费功能以及故障的查询和处理。

本装置同样适用于各类水表、电表等其它流量计量装置中，如在此基础上做进一步的改进，将更具有经济性和实用性。

 

关键词   PIC单片机；燃气表；IC卡；电机阀；模糊控制

目   录

第一章  绪论 1

1.1  课题背景 1

1.2  课题目的和意义 1

1.2.1  燃气表的管理和收费方式 2

1.2.2  国内外采用的管理和收费方式 2

1.3  本文的主要工作和研究内容 3

第二章  系统总体设计 4

2．1  硬件总体框图 4

2.2  各模块部件的主要功能及技术要求 4

2.2.1  燃气表 4

2.2.2  电机阀 5

2.2.3  显示器 6

2.2.4  信号检测 6

2.2.5  用户IC卡 6

2.2.6  数据存储 6

2.2.7  电池舱 6

2.3  装置的功能 6

2.3.1  燃气表预付费及用气量控制功能 6

2.3.2  提示及防止窃气功能 7

2.3.3  数据保持与恢复功能 7

2.3.4  气量累计功能 7

2.3.5  电源电压检测功能 7

2.3.6  低电压和低功耗 7

第三章  IC卡的芯片技术 8

3.1  芯片的引脚配置 8

3.2  芯片特点 8

3.3  芯片逻辑图 9

3.4  SLE4442工作原理 9

第四章  电机阀的模糊控制系统 16

4．1  电机阀模糊控制系统的组成 16

4.1.1  被控对象 16

4.1.2  执行结构 17

4.1.3  控制器 17

4.1.4  输入/输出(I/O)接口 17

4.1.5  测量装置 17

4.2  电机阀模糊控制器 17

4.2.1  电机阀模糊控制器的组成 18

4.2.2  电机阀模糊控制器的设计 18

4.3  电机阀模糊控制系统的特点 20

第五章 装置的硬件电路及其实现 21

5.1  单片机的选取 21

5.2  电机阀驱动电路 23

5.3  存储器接口电路 23

5.4  IC卡读写电路 26

5.5  液晶显示及声音报警电路 29

5.6  传感器信号检测电路 30

5.6.1  传感器 30

5.6.2  流量信号检侧 31

5.7  电源检测电路 32

第六章 软件设计 33

6.1  装置的初始化及主程序 33

6.2  IC卡检测 34

6.3  电源电压检测 35

6.4  燃气表的脉冲检侧 35

6.5  中断服务子程序 36

第七章  总  结 37

参 考 文 献 38

附录A  IC卡燃气表模糊控制系统硬件原理图 40

附录B  程序清单 41

致   谢 54