智能IC卡水表控制器的设计与应用

引言

由于水资源的日益珍贵，社会越来越提倡节约用水。采用现在高科技术进行用水管理，已成为一种发展方向，并且已在很多城市得到应用，取得很好的效果。

智能IC卡水表及收费系统，是采用世界上最先进的科技技术，进行用水计量、控制和收费的系统。它实现先付费后使用的结算管理模式，彻底改变了传统抄表付费的用水方式，该表特别适合新建城市以及旧城改造。采用智能IC卡水表进行收费管理，可以彻底解决过去用水收费难的问题，省去了管理部门上门抄表、收费等烦杂工作;可以方便用户用水，买多少水用多少水，多买多用，不用管理部门进门抄表，免受打扰，满足人们安宁家居的要求。

1 智能IC卡水表及售水管理系统的组成

智能IC卡水表是一种新型的计量表，智能IC卡水表是以带有发信装置的冷水水表为计量基表，以IC卡为媒体，加装电子控制器和电控阀所组成的一种具有预付费功能的水量计量仪器。

IC卡水表售水管理系统是要用户先到用水管理单位购水，才能用水的系统。IC卡水表及售水管理系统是由IC卡水表、IC卡、读写器、售水微机、售水管理系统组成，如图1所示。

图1 智能IC卡水表及售水管理系统的组成

IC卡水表是整个系统的核心部件，也是系统中使用数量最多的部件。它安装在用户的用水管路中，主要起用水计量、显示和控制的作用。IC卡，主要功能是记录用户从银行或用水管理单位购买的水量信息，传给IC卡水表。读写器主要是完成IC卡的读写操作及与计算机的通信功能。售水管理软件是记录用户购水信息，完成计算机与读写器的通信等功能的软件。

2 IC卡水表的组成及控制器的工作原理

IC卡水表一般由计量基表、控制器和电控阀三大部分组成，如图2所示。

图2 IC卡水表的组成

基表主要完成流量计量及数据转换，将计量数据实时传递给控制器。控制器主要由电控板、传感器、显示器及电池等组成，传感器将水表的流量变换成电脉冲信号，送到控制部分的微处理器完成水的计量，微处理器将数据进行简单处理;遇到设定的状况，如剩余水量不足、有强磁或外力攻击等，控制器将向电控阀发出指令，强迫关阀停水;显示器显示用户用水信息及操作提示等。电控阀门由微型电机和阀门组成，完成关断和开通水路的功能。

IC卡水表选用旋翼式水表作为基表，在它的水表计数器齿轮上装有磁钢。传感器由固定的干簧管和装在水表计数轮上的永久磁钢构成，磁钢安装在X0.01立方米位的齿轮轴上，于是每流过0.1立方米水，干簧管接触一次，所以该水表的最低显示位为0.1立方米。为了计量准确采了用双簧管检测水量。显示器为液晶显示，它显示的内容有剩余水量、电池欠压、购水提示、错误操作提示等。

3 IC卡水表控制器的设计

3.1 IC卡水表控制器的硬件设计

图3 是基于飞利浦单片机的IC卡水表的硬件电路图。

图3 IC卡水表控制器的硬件电路图