低功耗高性能IC卡水表的研制

    1水表的硬件设计

    水表由处理器、IC卡接口 .LCD.存储器、电阀控制、用水脉冲测量、电源监控、报警及后备电源构成，其硬件系统框图如图1所示。

   1.1处理器

    水表的处理器采用的是日丁49R50A单片机，首先从硬件的需求出发，HT49R50A单片机共有8个I/O、两个外部中断、4个输入口，恰好可以满足硬件要求。而水表采用这种型写单片扫L的更主要原因还在于它的低功耗，在芯片处于体眠状态并关闭LC D时，功耗只有2}A，同时芯片的工作电压变化范囚是3.0V~5.5V，这点特别适用于电池系统，而且该单片机内部自带LC D马区动可以直接驱动液晶显示。

    1.2用水脉冲测量电路

    整个水表还是采用传统的机械水表为表体，将一个小磁体装在转盘上，当用户用水时，机械转盘随水流转动，当磁体接近装在表壳内的干簧管时，吸合干簧管，给出电平信写，该信写再经过三极管放人引到处理器的中断II，触发外部中断，处理器内部计数单元加一，在计数达一定量值后，将存储器中的水量减一，当磁体远离干簧管后，干簧管触点分离，为下一次触发脉冲做准备。因此可以根据精度要求安放小磁体的位置，木系统的精度是0.1即每累积十个脉冲，存储器的值减一。

    1.3电阀控制电路

    水表采用的是电动球阀，它除了有正负电源乙外还给出阀的开到位和关到位信写，它对工作电压要求小局，即使在3V电压下也能正常工作，而且工作时电流仅50mA可以直接驱动，处理器通过一个输出口来控制阀的动作，同时将开到位和关到位信写引到处理器的输入口，并根据这两个信写来判断阀的开关状态。

    1.4其他外囚电路

    水表采用串行EEPROM来存储剩余水量及表的一些内部信息，如表写、密码数据等，将EEPROM的信写端直接引入处理器，主芯片按I²C总线的方式读写存储器;LCD采用定制的液晶模块，直接由处理器驱动，可以显示“购水”、“错误”、“换电池”等字样;报警采用无源蜂鸣器，当需要报警时，由处理器产生一定频率的脉冲使蜂鸣器鸣叫。

    2水表的软件设计

    水表的控制软件流程框图如图2所示。

    整个软件主要实现了以下几个功能，在脉冲计数的时候，系统每累积到10个脉冲将存储器中的值减一，在EEPROM的数值低于设定值时系统报警，并提示“购水”，低于1方时，暂时关闭水阀，低于0方时，永久关闭水阀;插卡时系统能正确识别卡的类型，完成相应操作;掉电或防磁给出信写后系统能正常关阀。

    3水表的低功耗设计