基于MSP430單片機(jī)的新型智能IC卡天然氣表設(shè)計(jì)

從安全性和降低功耗方面進(jìn)行考慮，IC卡的電源和時(shí)鐘是受單片機(jī)控制的，在IC卡未插入卡座時(shí)，不給卡座供電，同時(shí)不輸出時(shí)鐘信號(hào)；在IC卡插入卡座后，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，并產(chǎn)生中斷喚醒CPU，CPU控制IC卡電路工作，在檢測到IC卡及認(rèn)證、校驗(yàn)密碼通過后將IC卡中的購買用氣量讀入，與當(dāng)前剩下的余量相加后存入單片機(jī)的FLASH存儲(chǔ)器中，并將累計(jì)用氣量、剩余氣量、報(bào)警氣量(噸位)、天然氣表當(dāng)前狀態(tài)等相關(guān)數(shù)據(jù)回寫到IC卡中，同時(shí)啟動(dòng)LCD顯示電路。
2．4 閥門控制
閥門控制是天然氣表控制系統(tǒng)中一個(gè)很敏感的部分，如果關(guān)啟閥門的可靠性差，將會(huì)給供水部門帶來很大的問題。本系統(tǒng)采用的是電動(dòng)球閥，工作電壓為3 V，工作時(shí)電流僅50 mA。利用直流電機(jī)經(jīng)減速后帶動(dòng)半球閥正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的方式來控制閥門的開啟和關(guān)閉。利用MSP430F4 13單片機(jī)的P2．2口和P2．3口來控制閥門的正反轉(zhuǎn)動(dòng)，通過內(nèi)部的兩個(gè)行程開關(guān)來檢測電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行信號(hào)反饋。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行到位時(shí)，程序檢測到信號(hào)并停止給電機(jī)供電，這樣即有效地解決閥門關(guān)閉不可靠問題，又把電機(jī)通電時(shí)間減到最小，從而做到降低功耗的目的。

3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)初始化子程序、數(shù)據(jù)采集子程序、用氣量處理子程序、閥門控制子程序、低壓處理子程序、安全處理子程序、IC卡處理子程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中斷子程序、LCD顯示子程序、報(bào)警子程序等。由于篇幅所限，圖7中僅給出了主程序流程圖。

為了進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗，系統(tǒng)功能子程序均采用中斷方式，每隔1 s數(shù)據(jù)采集子程序和用氣量處理子程序進(jìn)行實(shí)時(shí)用氣量采集并進(jìn)行相應(yīng)處理。

4 結(jié)語
本文提出的低功耗智能IC卡天然氣表系統(tǒng)采用MSP430單片機(jī)控制，通過靶式流量計(jì)測量流量，采樣信號(hào)為模擬信號(hào)，本系統(tǒng)具有始動(dòng)流量小、計(jì)量精度高、功耗低，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。MSP430超低功耗的特點(diǎn)使得一節(jié)2 AhAA電池供電可以正常工作5～10年。此外，本系統(tǒng)還充分考慮元器件的選擇與設(shè)計(jì)功能的性價(jià)比關(guān)系，可以應(yīng)用于實(shí)際。采用本文方法建立的低功耗智能天然氣表將是目前智能天然氣表大家族中新成員，將具有廣闊的應(yīng)用前景。