1 引  言　　

       隨著世界計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,，全球的信息時(shí)代已來(lái)臨,，各國(guó)都在高科技領(lǐng)域制訂適合自己的發(fā)展道路，我國(guó)政府正在致力于國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化的建設(shè),，以“金卡工程”為代表的信息化應(yīng)用工程使我們加速向全球經(jīng)濟(jì)一體化邁進(jìn),。作為金卡工程的代表，IC技術(shù)無(wú)疑是當(dāng)今世界最優(yōu)秀應(yīng)用技術(shù),。它從早期的投幣式,，過(guò)渡到磁卡式，直到現(xiàn)在的IC卡式,。IC卡即智能卡,，又稱集成電路卡，它將一個(gè)集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中,，封裝成卡的形式,，其外形與覆蓋磁條的磁卡相似，開(kāi)發(fā)IC卡技術(shù)的主要目的是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)金支付和存兌的電子化,、減少現(xiàn)金的流通量,、實(shí)現(xiàn)電子商務(wù),、實(shí)現(xiàn)公用事業(yè)預(yù)付費(fèi)等?！　?br />
       IC卡燃?xì)獗?/a>是近十幾年發(fā)展起來(lái)的新型燃?xì)獗?，一般由?jì)量傳感器電路、微功耗單片機(jī),、微功耗閥門(mén),、電壓測(cè)試電路、防竊氣電路,、流量監(jiān)測(cè)等部分組成,。與傳統(tǒng)的皮膜式燃?xì)獗硐啾龋邆淞司_記數(shù)功能,、功能卡傳

輸媒介功能,、閥門(mén)自動(dòng)處理功能、非法操作處理功能,、欠壓處理功能,、掉電處理功能、數(shù)據(jù)下載功能,、數(shù)據(jù)顯示與聲音提示功能等。經(jīng)過(guò)廣大IC卡生產(chǎn)廠家多年的技術(shù)改進(jìn)和革新,，IC卡技術(shù)日益成熟,，應(yīng)用也越來(lái)越普及。IC卡燃?xì)獗砘窘鉀Q了氣費(fèi)收費(fèi)難的問(wèn)題,，同時(shí),，隨著時(shí)代的進(jìn)步、居民民主意識(shí)的增強(qiáng),、生活水平的提高,，也要求改變過(guò)去落后的上門(mén)抄表收費(fèi)問(wèn)題，IC卡技術(shù)的推廣應(yīng)用,，從根本上解決了上述問(wèn)題,，兼顧了企業(yè)和用戶的利益。對(duì)燃?xì)馄髽I(yè)來(lái)說(shuō)：一是解決了入戶抄表難的問(wèn)題,；二是解決了催費(fèi)收費(fèi)難的問(wèn)題,；三是解決了企業(yè)和用戶的糾紛問(wèn)題。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)：一是消除了抄表人員的打擾和時(shí)間預(yù)約問(wèn)題,；二是用氣自由,；三是消除了地方性收費(fèi)方式的約束限制。既方便了用戶,，也減輕了企業(yè)負(fù)擔(dān)和諸多難題,，簡(jiǎn)化了操作程序，促進(jìn)了社會(huì)發(fā)展，提高了人民群眾的生活質(zhì)量,，降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本,，IC卡燃?xì)獗硎墙窈蟮陌l(fā)展方向。 

       2  IC卡燃?xì)獗淼幕窘Y(jié)構(gòu)

                                                                    
       系統(tǒng)組成框圖　
　
       智能IC卡燃?xì)獗淼慕M成框圖如圖2所示,，由電源電路,、IC卡讀寫(xiě)部分、單片機(jī)控制部分,、閥門(mén)控制及顯示部分,、電池電壓和位置檢測(cè)電路等組成。

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                                                圖2  IC卡燃?xì)獗斫M成框圖
       3.1  IC卡讀寫(xiě)部分　　

       當(dāng)用戶將含有購(gòu)氣量（以加密數(shù)值形式表示）的IC卡插入表內(nèi)時(shí),，控制閥在電控系統(tǒng)控制下開(kāi)通氣路,。用戶每用一個(gè)計(jì)量單位，計(jì)量電路便發(fā)出一組等周期計(jì)量脈沖序列,，該脈沖序列如經(jīng)電控系統(tǒng)判定為有效,，即可以已購(gòu)氣量中減去一個(gè)計(jì)量單位，并通過(guò)液晶模塊顯示表內(nèi)剩余氣量,。當(dāng)剩余氣量為零時(shí),，控制閥自動(dòng)關(guān)閉，氣路即被切斷,，此時(shí)用戶須重新持卡購(gòu)氣,。在正常情況下控制閥處于接通態(tài)，只有當(dāng)特殊事件發(fā)生時(shí)控制閥才從接通態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉態(tài),。從IC卡讀回來(lái)的信息,，隨之存入EEPROM存儲(chǔ)器中，EEPROM存儲(chǔ)器I2C采用24C01芯片,，該芯片可以在無(wú)電源狀態(tài)下長(zhǎng)期可靠存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)重要數(shù)據(jù),，工作壽命可達(dá)106次。當(dāng)用戶卡插入系統(tǒng)時(shí),，卡內(nèi)密碼,、卡號(hào)、購(gòu)氣量及用戶用氣記錄等關(guān)鍵數(shù)據(jù)將以密文形式存儲(chǔ)在24C01芯片中,。

       3.2 電池電壓檢測(cè),、電池盒位置檢測(cè)部分　　

       當(dāng)電池盒中的供電電池的電壓小于正常工作電壓時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示用戶要更換電池了,，并且通過(guò)顯示電路和報(bào)警電路告之用戶,；為有效保護(hù)系統(tǒng)電源，本電路可對(duì)電池盒位置進(jìn)行高靈敏檢測(cè),。當(dāng)電池盒被拉開(kāi)時(shí),，保護(hù)電路輸出低電平,，單片機(jī)監(jiān)測(cè)該信號(hào)后，即控制閥門(mén)使其關(guān)斷,。直到電池安裝好并將電池盒推入表內(nèi)正常位置時(shí),，單片機(jī)才會(huì)再次控制閥門(mén)

使重新開(kāi)閥供氣。

       3.3 液晶顯示及聲光報(bào)警電路　　

       液晶顯示電路可顯示欠壓,、購(gòu)氣,、關(guān)閥、卡誤和氣量五種信息狀態(tài)及其任意組合,。報(bào)警電路采用LED和蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警,，由單片機(jī)控制發(fā)出聲光報(bào)警。

       4  芯片特性　　

       SPMC65P2404A是凌陽(yáng)公司(Sunplus)推出的8位工業(yè)控制單片機(jī),，最高工作頻率為8MHz,，工作電壓2.5V~5V，有192字節(jié)的RAM和4K字節(jié)的OTP ROM,，有23個(gè)可編程IO口,，內(nèi)置上/下拉電阻，8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器（100KHz）,，SPMC65P2404其他特性包括：　　

       ◆凌陽(yáng)科技8位單片機(jī)　　　　☉182條指令　　　　☉11種尋址模式　　　　☉支持位操作（Set,Clear,Inverse,Test）　　

       ◆2個(gè)8位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)　　　　☉普通的定時(shí)/計(jì)數(shù)器　　　　☉具有8位捕獲功能　　　　☉具有8位比較功能　　

       ◆2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)　　　　☉普通的定時(shí)/計(jì)數(shù)器　　　　☉具有8或16位捕獲功能　　　　☉具有16位比較功能　　　　☉12位PWM輸出　　

       ◆中斷方式　　　　☉支持IRQ和NMI中斷　　　　☉4種外部中斷　　　　☉11種內(nèi)部中斷　　

       ◆5種復(fù)位功能：上電復(fù)位,、低電壓復(fù)位、看門(mén)狗復(fù)位,、外部復(fù)位及錯(cuò)誤地址復(fù)位　　

       ◆支持3種時(shí)鐘電路：晶體振蕩器,、RC振蕩、外部時(shí)鐘信號(hào) 　　

       ◆2種低功耗模式：Halt模式和Stop模式  　　

       ◆低電壓監(jiān)測(cè)(LVD)功能 　　

       ◆一個(gè)蜂鳴器驅(qū)動(dòng)輸出口　　

       ◆具有SPI總線　　利用這些資源就能夠?qū)崿F(xiàn)智能IC卡燃?xì)獗淼墓δ堋?br />
       5  軟件部分　　

       軟件設(shè)計(jì)緊密結(jié)合智能IC卡燃?xì)獗淼目刂颇Ｊ?，充分體現(xiàn)了對(duì)IC卡信息讀寫(xiě)、卡類型判斷,、計(jì)量信號(hào)判斷與數(shù)據(jù)處理,、電壓監(jiān)測(cè)與電源保護(hù)等功能，并在IC與信號(hào)安全性,、軟件運(yùn)行可靠性及抗干擾等方面進(jìn)行了精心設(shè)計(jì),。系統(tǒng)主程序框圖如圖4所示,。

                                                       系統(tǒng)主程序框圖

       6 結(jié)  語(yǔ)　　

       隨著科技的不斷發(fā)展,，智能IC卡燃?xì)獗聿捎肐C卡實(shí)現(xiàn)預(yù)收費(fèi),能夠確保“先付費(fèi)后用氣”的消費(fèi)方式,該產(chǎn)品從機(jī)電一體化的優(yōu)化設(shè)計(jì)思路出發(fā),構(gòu)思獨(dú)特,、控制可靠,、檢測(cè)信號(hào)分辨高,、計(jì)量精確,、安裝方便,、操作簡(jiǎn)單,，這種智能IC卡燃?xì)獗淼氖袌?chǎng)前景將十分

優(yōu)越,。


參考文獻(xiàn)：　　
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［3］王愛(ài)英.智能卡技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,1996