智能IC卡燃气控制器设计
摘 要
和温度，压力一样，流量也是生产过程的重要变量。也是判断生产状况和衡量生产设备运行效率的重要参数之一。从本质意义上讲，生产过程就是物质和能量流动的过程，因此，没有流量的检测就无法进行生产。尤其是过程工艺中，流量的检测是不可缺少的。
本文设计的是基于单片机的智能IC卡燃气流量的控制器，可用在一些小规模的生产环节中。通过对流量的检测和控制达到生产所需要的要求。IC卡作为参数介质，可将生产过程的技术指标记录在内，在整个调节的过程中，无需认为的按键调节。本文所设计的控制器可将流量控制在设定的范围内，并且在这个范围内实时调节并显示。若流量超过这个设定值的范围，系统会自动报警。
基于MCS-51单片机的智能IC卡燃气控制器的电控系统设计，论述了智能IC卡燃气控制器的控制方式，电控系统的硬件电路构成，数字PID控制算法，软件设计及应用情况。同时这种智能IC卡燃气流量控制器也必将呈现出十分广阔的应用前景，也必然是今后的发展方向。为适应国家用燃气制度的改革，研究和利用现代化智能技术对燃气实行自动监控，减轻供燃气部门因“先供燃气后收费”造成的资金压力，减少每月抄表、收费带来的麻烦和因收费问题带来的纠纷，用现代化科学技术手段改变燃气供燃气管理体制的落后现状，势在必行。燃气管理方式的改革是用燃气制度改革的必然要求IC卡燃气表系统的出现，从根本上解决了这个问题，不但实现了用燃气收费的电子化。
关键词： 智能IC卡 流量控制 单片机
Design of intelligent IC card gas meter
Abstract
It is also a important parameter to measure the production status and the efficiency of the production equipment .From essentially significance the production process is the flowage process of the substance and the energy . Especially in the process craft the detecting of the flowage is indispensability .
This design in an intelligent IC card gas flowage controller, and it may be used in some small scale production teach . This system can achieve the production requirement by measuring and control the flowage. The IC card can record the technique guide line . There is not need a people to set the button in the whole adjusting process . This controller can keep the flowage in the fixed range and display the invariableness flowage is beyond the limit of the range the system will give a warning.
According to the single an intelligence of machine IC card in MCS-51 spirit controller electricity controls the system designs, discussing the control method of the intelligence IC card spirit controller, the electricity controls the hardware electric circuit of the system constitutes, arithmetic figure PID control calculate way, software design and apply the circumstance.This kind of intelligence IC card current of air measures at the same time the controller also will present the very vast and applied foreground necessarily, the development direction that also is from now on by all means.For adapting to the nation uses the institutional reformation in the spirit , research with make use of the modern intelligence technique to practice to the spirit the auto supervise and control, power at necessarily line.The windpipe of manages the reformation of the way to reform with the spirit system inevitable to request the IC card spirit form system emergence, resolving this problem by the root, realizesing not only to charge with the spirit of electronical.
Keywords: IC card flowage-controlling signal-chip
目录
摘要 ……………………………………………………………… 1
Abstract ……………………………………………………………… 2
第一章 绪论 ……………………………………………………………… 1
1.1 引言 ……………………………………………………………… 1
1.2 智能IC卡燃气控制器存在的技术问题 …………………………… 1
1.3 本文的主要内容及方案论证 ………………………………………… 2
1.3.1 主要内容 …………………………………………………………… 2
1.3.2 方案论证 …………………………………………………………… 2
第二章 智能IC卡燃气控制器的硬件设计 ……………………………… 4
2.1 智能IC卡燃气控制器系统的整体介绍 ……………………………… 4
2.1.1 系统总体的控制过程 ……………………………………………… 4
2.1.2 系统局部的控制过程 ……………………………………………… 5
2.2 智能IC卡燃气控制器系统的硬件组成 …………………………… 5
2.2.1 89C51单片机管脚特性及其相应参数 …………………………… 5
2.2.2 传感器的功能及其技术参数 ……………………………………… 6
2.2.3 （RCV420）变换器功能 …………………………………………… 7
2.2.4 ADC0809芯片引脚功能及其与MCS-51的接口方式 …………… 11
2.2.5 DAC0832芯片引脚功能及其与MCS-51的接口方式 …………… 15
2.2.6 LED显示部分 ……………………………………………………………… 19
2.2.7 89C51最小应用系统设计 ………………………………………………… 22
2.2.8 报警装置设置……………………………………………………………… 23
第三章 智能IC卡燃气控制器的控制算法……………………………………… 25
3.1 引言 ……………………………………………………………… 25
3.2 PID控制算法的应用及其控制器的设计 …………………………………… 25
3.3 标准数字PID控制算法 …………………………………………………… 27
3.4 增量型PID算法的优点 …………………………………………………… 28
3.5 PID算法的改进 ………………………………………………………… 28
3.6 数字控制器的直接设计步骤………………………………………………… 29
3.7 本章小节 ……………………………………………………………… 30
第四章 智能IC卡燃气控制器的软件设计……………………………………… 31
4.1 芯片间的通讯方式…………………………………………………………… 31
4.2 控制系统软件设计…………………………………………………………… 31
4.2.1 主程序 ……………………………………………………………… 31
4.2.2 子程序 ……………………………………………………………… 32
致谢 ……………………………………………………………… 35
参考文献 ……………………………………………………………… 36
附录A 程序清单 ……………………………………………………………… 37
B 系统硬件图 …………………………………………………………… 42
第一章 绪论
引言
本设计燃气表是在规定的情况下利用人工智能技术对燃气表实行自动监视，减轻供燃气部门压力并大大地提高了工作效率，改变先用燃气后收费的不合理问题实现了使用智能IC卡燃气收费的电子化。另一方面使供燃气部门能预先收取部分费用，有利于公司事业的发展。本设计介绍该燃气表控制器的核心技术——基于MCS-51单片机的智能IC卡燃气控制器的电控系统设计，论述了智能IC卡燃气控制器的控制方式，电控系统的硬件电路构成，数字PID控制算法，软件设计及应用情况。同时这种智能IC卡燃气流量控制器也必将呈现出十分广阔的应用前景，也必然是今后的发展方向。
长期以来，燃气用户的用燃气量管理依靠人工抄表，然后由收费员到各家收费或各用户去银行(或其他指定地点)缴费。这种传统收取燃气费的做法需要的工作人员多，费时、费力，效率低，常常出现用户欠缴、迟缴或漏缴燃气费等问题。为适应国家用燃气制度的改革，研究和利用现代化智能技术对燃气实行自动监控，减轻供燃气部门因“先供燃气后收费”造成的资金压力，减少每月抄表、收费带来的麻烦和因收费问题带来的纠纷，用现代化科学技术手段改变燃气供燃气管理体制的落后现状，势在必行。燃气管理方式的改革是用燃气制度改革的必然要求IC卡燃气表系统的出现，从根本上解决了这个问题，不但实现了用燃气收费的电子化，而且，还改变了先用燃气后收费的不合理状况，使得供燃气部门能预先收取部分费用，有利于公司事业的发展。IC卡燃气表具有成本低、可靠性高、使用寿命长及安全性好等优点，可提高居民用燃气收费的管理燃气平，确保供燃气部门能及时收取燃气费。因此，IC卡燃气表成为相关科研单位关注的重点，具有很好的经济效益与社会效益。采用IC卡智能燃气表后，可以改变燃气收费及管理的现状，达到下列管理目标：
