基于MSP430单片机的智能IC卡水表控制器
1．2 E2PROM电路的设计
采用CAT24WC02芯片，它为2 Kb串行E2PROM，与400kHz I2C总线兼容，1．8～6．0 V工作电压范围，低功耗CMOS技术，具有写保护功能，当WP为高电平时进入写保护状态。页写缓冲器、自定时擦写周期为1 000 000编程／擦除周期，可保存数据100年。8脚DIPSOIC或TSSOP封装，温度范围分为商业级、工业级和汽车级。本系统利用存储芯片对水表中的数据进行存储。E2PROM中存储的数据掉电之后不丢失，这样就避免了由于掉电导致的数据丢失，可靠性较高。
1．3 电源检测电路设计
电源检测电路主要是用来检测低压，当电源电压过低的时候，通过低压检测电路检测到，进行相应的操作，避免出现不必要的错误。具体工作原理如图3所示，当PWR_CHECK_EN为高电平时，此电路工作，此时，Q9导通，Q8的基极为低电平，VBAT端一直为高电平，Q8导通，WR_ CHECK脚的电压为R17和R20分压得到。之后，PWR_CHECK端的电压作为MSP430内部ADC的输入端，和1．5 V的电源相比较得到比较结果，确定是否为低压。电容的作用是防止电压突变引起的AD采样错误。PWR_CHECK_EN端口设置主要是为了低功耗设计，低压检测需要一定的时间间隔，当不需要检测的时候此端口置高，以节省功耗。
1．4 脉冲检测电路的设计
MSP430F149单片机最多可以提供1路数字I／O接口，即P1～P7。MSP430单片机的I／O端口有8个管脚。每个I／O管脚都可以独立地设置为输入或者输出方向，并且每个I／O接线都可以被独立地读取或者写入。所有接口的寄存器都可以被独立地置位或者清零。MSP430系列单片机具有丰富的I／O口资源和中断资源，其中P1，P2端口是有中断能力的。本设计中可以利用P1，P2端口的中断能力来实现对脉冲的计量。利用中断来完成计量有利于节省单片机资源。
脉冲检测电路如图4所示。利用4个呈环形均匀分布的干簧管进行脉冲计数，当有磁铁靠近干簧管时，簧片吸合。此时只要将干簧管的一端接地，一端接入单片机的I／O口，将单片机的I／O口设置为中断允许，随着叶轮的转动，基表中的磁铁也跟着转动，转过一圈之后，四个干簧管分别吸合，I／O口通过中断来完成4个计数，这样即可完成脉冲的计数。
2 软件设计
软件主要涉及系统时钟配置、IC卡与单片机通信、低压检测程序、E2PROM相关程序、报警程序、阀门控制程序、液晶显示程序等，这里主要介绍脉冲检测和通信模块的程序设计。
2．1 脉冲检测程序
脉冲检测部分是水表的重要组成部分，主要用作流量的计量，水表的整个换算体系都是以此为基础的，流量汁量是衡量水表性能的重要标志。脉冲检测的原理是：当有磁铁靠近干簧管的时候，干簧管的簧片吸合。根据当四个干簧管分别吸合一次，即表示水流过一圈(在本程序中设定当流过五圈表示1 m3水量)，由此可以得到用水量。此时将累计用水量加1，并存入到E2PROM中。具体流程图如图5所示。
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