基于P89LPC922的Mifare卡预付费智能水表的设计与实现

　　目前，三表行业大多数采用传统的人工抄表管理模式，记录每月用量，“先使用，后交费”。这意味着管理部门需预付巨额的费用，已用水电费的按时收取受诸多因素的影响，给管理部门带来经济损失。而预付费智能IC卡水表系统正好解决了这一问题。通过预付费的方式，用水单位或个人须在指定购水点(或联网银行)购买一定水量的卡后，在水表内刷卡，将用水量读人水表后方能用水，否则将关阀断水。这种方案通过预付费卡内的金额控制用水量，买水才能用水，这样就解决了供水部门预先支付巨额水费的问题。本文中将提出一种基于P89LPC922的预付费智能水表的设计方法。

　　1 Philips P89LPC922简介

　　P89LPC922是一款单片封装的微控制器，适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。P89LPC922采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期，6倍于标准80C51器件。P89LPC922集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。8 kB Flash程序存储器，串行Flash编程可实现简单的在电路编程。空闲和两种不同的掉电节电模式并提供从掉电模式中唤醒功能，典型的掉电电流为1泌(比较器关闭时的完全掉电状态)[1]。

　　2系统硬件组成

　　系统设计突出低功耗的要求，在软硬件方面均做出了努力。基于P89LPC922的Mifare卡预付费智能水表充分利用了单片机低功耗和键盘中断的特点，采用双计数的测量方法，外部流量检测电路简单廉价，并且系统稳定性高。智能水表系统的硬件结构框图如图1所示。

　　2.1计量原理及电路

　　本方案通过把液体流动转换为旋转运动实现对流量的检测。采用附有金属膜的叶轮实现这种转换，管道中的液体推动叶轮的不断旋转，其转速直接决定于液体的流速。水表盘面有一个以0. 0lm³为最小刻度而不断旋转的指示指针，通过其中安放的磁钢对惰性磁敏元件钢簧管的吸合把机械转动信号被转化为电信号送至微控制器的双计数键盘输人口，通过计量算法实现流体流量和方向的计算。

　　2. 2阀门控制及按健电路

　　本文所选的LG9110是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件，将分立电路集成在单片IC之中，使外围器件成本降低，整机可靠性提高。该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输人(即图2中的Jl和J2 )，具有良好的抗干扰性;两个输出端能直接驱动电机的正反向运动(即图2中的F+和F一)，它具有较大的电流驱动能力，每通道能通过750 mA一800 mA的持续电流，峰值电流能力可达1.5 A ~2.0 A;同时它具有较低的输出饱和压降与静态电流;内里的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流，使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。L9110被广泛应用于玩具汽车电机驱动、自动阀门电机驱动、电磁门锁驱动等电路上。