智能IC卡水表模块

(户用仪表)

 

    该系统以TI MSP430F413单片机为核心，其特点在于工作电压1.8V-3.6V，它内置LCD驱动器24×4段，可以缩小体积、降低成本，在休眠模式下典型电流仅为0.7μA；采用内部Flash用于保存用水数据、剩余水量和水表状态信息；IC卡部分采用sle4442逻辑加密卡（当插卡到位时，唤醒单片机进入工作状态）；电源监控采用理光R3111E（可根据设定的门限电压来选择相应的型号）；水表阀门采用2.5V-6V直流电机，当人为破坏水表或所购买水量低于设定值时，水表报警并及时关掉阀门，同时将数据保存在内部Flash中。

系统结构图

　 水表特征
　(1)3.3V锂电池供电。
　(2)干簧管取流水脉冲（脉冲数N1），改用T1电感取数
　(3)直流电机控制水龙头阀门的开和关。
　(4)通过射频卡向自来水管理部门传递用水情况和购买自来水。
　(5)射频卡的ID号是唯一的（即一表一卡）。
　(6)水表的静态电流小于等于3uA。
　(7)电池使用寿命大于5年。
　(8)用水信息可长久和断电保存。
　(9)有异常情况时，峰鸣器会报警提示。
　(10)有液晶显示水表的各种状态。
　(11)水表的开启和故障后恢复要经自来水管理部门的授权和严格认证。
　(12)水表生产厂家在水表出厂前可对水表进行生产测试，然后用恢复卡将数据还原为　初始值。

　水表功能
　（1）为了确保自来水管理部门有效的管理每户人家的水表，在安装上水表前,只有自来水管理部门插入两张认证卡( 即管理员卡和业务员卡，这两张卡可以被不同人持有)后水表才开始进入工作状态，但此时龙头还是关闭的。
　（2）用户持用户卡到自来水管理部门购买一定量的水（将数量写入射频卡内），然后将卡插入自家的水表，这时水龙头的电机阀打开，水表进入计量用水和处理异常情况的状态。
　（3）每用0.1吨水，水表自动从总量中减掉0.1吨。当还剩3吨水时，蜂鸣器会报警, 以提醒用户应 该购水了；类似，当还剩2吨和1吨时，也报警以提醒用户；当剩水量小　于1吨时，每用0.1吨水 ,都会报警，以督促用户赶快去购水。当水量为零吨时，水龙　头会关2/3；当水量为负一吨时，水龙头将全关。此时，只有当用户重新买水插卡后，　水龙头才打开。再重复以上动作。
　（3）每用0.001吨水，水表自动从总量中减掉0.001吨。当还剩N2吨水时，水龙头会关闭，用户按一下按键，阀门打开，可继续使用N3（N3 可设负值）吨，警告用户快去购　水。当N3 吨用完时, 阀门关闭。此时，只有当用户重新买水插卡后，水龙头才打开。　再重复以上动作。
　（4）每月掉1吨水，水表会将“总用水量”、剩余水量”等有用信息保存在FLASH区域中，以便掉电和异常情况时能保存和恢复有用的信息。
　（5）每用N4 吨水，趣直流电机会关开一次，以确保电机和水阀不会生锈。
　（6）为确保水表正常工作，水表上装有防拆和防磁装置。一旦有人为地破坏事故 (如私自将水表拆开）发生，水表会立即记下事故情况，同时关闭水龙头。此时要想重新　用水，必须自来水管理部门用专门的IC卡才能将水龙头打开。这样管理部门就能知到　发生了什么事故。可作相应处理。
　（7）另外，此表还配备有电压检测装置，当电压降至一定值N5 后，水表会将有用信息保存, 同时关闭水龙头。关阀提醒：按键或插卡，开阀N6 小时后关阀，显示水厂维　修电话号码，更按电池，水表会自动恢复有用的数据，重新工作。
　（引用：当电池电压低于3V时，关阀提醒；按键或插卡，开阀8小时后关阀，更换电池
　（8）以上所叙的各种情况，都可通过LCD以相应图标显示出来，以便用户和管理部门查寻, 水表面板上只设置一个查看按键，重新工作。(注释：N代表不同情况下的特定　值)

　卡的分类
　从安全上考虑，水表卡分为移交卡、 恢复卡、 管理卡、业务员卡和用户卡。 移交卡和恢复卡为水表厂使用；管理卡和业务员卡为自来水管理部门使用；用户卡为用户使用。