发布时间 : 星期一 文章毕业论文基于单片机的IC卡智能水表设计更新完毕开始阅读
并可通过串口送至表外的数据终端，大大地提高了该水表的智能化的功能。本水表采用电池供电。 IC卡座
液晶显示电路
通信插座
记忆单元电路
通信接口电路 IC卡读写电路 AT89C51 脉冲提取电路 来自水量 传感器 去脉冲 电磁阀
电磁阀控制电路 安全保护电路 图2.1 硬件总体框图
2.2 AT89C51单片机简介 2.2.1 89C51单片机的基本组成
在一小块芯片上，集成了一个微型计算机的各个组成部分，即89C51单片机芯片内包括：
（1）一个8位的微处理器（CPU）。
（2）片内256字节数据存储器RAM/SFR，用以存放可以读/写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。
（3）片内4KB程序存储器Flash ROM，用以存放程序、一些原始数据和表格。
（4）4个8位并行I/O端口P0-P3,每个端口既可以用作输入，也可以用作输出。
（5）两个16位的定时器/计数器，每个定时器/计数器都可以设置成计数方式。 （6）具有5个中断源、两个中断优先级的中断控制系统。
（7）一个全双工UART的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与PC机之间的串行通信。
（8）片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接。 （9）具有节电工作方式，即休闲方式和掉电方式。 以上各个部分通过片内八位数据总线相连接。
2.2.2 89C51单片机引脚及其功能
如图2.2所示为单片机AT89C51的引脚图。
图2.2 单片机AT89C51的引脚图
（1）XTAL1（19脚）：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 （2）XTAL2（18脚）：振荡器反相放大器的输出端。
（3）RST（9脚）：复位输入，当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
（4）P0口（39～32脚）：P0口是一个漏极开路的8位准双向I/O端口。作为漏极开路的输出端口，每位能驱动8个LS型TTL负载。当P0口作为输入口使用时，应先向口锁存器写入全1，此时P0口的全部引脚浮空，可作为高阻抗输入。
（5）P3口（10～17脚）：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O多功能口。P3口输出缓冲器可驱动4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口，此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。当CPU不对P3口进行SFR寻址访问时，即用作第二功能输出/输入线时，由内部硬件使锁存器Q置1。
整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处低电平10ms来完成。在芯片擦除操作中，代码陈列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89C51设有稳态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。
表2.1 P3口与第二功能表
端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第二功能 RXD（串行输入口） TXD (串行输出口) INT0（外中断0） INT1（外中断1） T0（定时器/计数器0） T1（定时器/计数器1） WR（外部数据存储器写选通） RD（外部数据存储器读选通）
第3章 系统各模块硬件电路设计
3.1 IC卡读写电路 3.1.1 Mifare 1射频IC卡
Mifare 1射频IC卡的核心是Philips公司制造的Mifare 1 IC S50系列微晶片，其内部包括1KB高速EEPROM、数字控制模块和一个高效率射频天线模块。卡片本身不带电池供电，工作时将卡片放在读写器的有效工作区域，卡片读写器的天线发送无线电载波信号耦合到卡片上的天线提供电源能量，其电压可达2V以上，足以满足卡片上的IC电路供电需要。在信道保证和数据完整性方面，Mifare 1标准还提供了信道检测、存储数据冗余校验、三次传递认证以及防冲突机制等功能，保证了数据交换过程的安全。Mifare 1射频IC卡的主要性能指标如下。 （1）1KB的EEPROM，分为16个扇区，每个扇区分为4块，每块16B，以块为存取单位。
（2）每个扇区有独立的一组（2个）密码及存取权限设置。 （3）每张卡有唯一的32位序列号。 （4）具有防冲突机制、支持多卡操作。
（5）无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通信逻辑电路。 （6）数据可保存10年，可反复写10万次。 （7）工作频率为13.56MHZ。 （8）106kbps 的快速数据传输速率。
（9）读写距离最大可达10cm（取决于天线设计）。 （10）工作温度范围：-20-- +50。C。
Mifare 1射频卡包含了两个部分：RF射频接口电路和数字电路部分。 （1）RF射频接口电路