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处理模式的时序关系,如图3-12所示。
芯片将I/O线置成高状态命令CLK1处理过程23n-1nI/O处理过程开始处理过程结束
图3-12 处理数据模式
3.2.3 IC卡接口电路
IC卡的接口电路是连接IC卡与读写设备的通路,由它实现对IC卡的供电,并满足带电插拔的要求。IC卡接口电路主要是IC卡槽和单片机相连的部分,具有报警功能,上电指示功能,非IC卡检测功能。
图3-13 IC卡接口电路
如图,LED灯是对是否有卡存在进行检测,灯亮时有卡插入,灯灭时无卡插入或拔卡。其中,电源信号传输线接在了单片上的PD4,时钟控制线5口则接在了PD7,I/O口接了一个上拉电阻,来提高电位。其中E2、E1是用来检测是否有卡插入的,当有卡插入时,E2和E1间就会导通,我将E5口接在了PA4上用来实现插拔卡中断申请。
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3.3 数据存储电路
由于IC卡上有许多用户信息,如用户号、电表号、电表剩余电量、累计用电量、电表状态等,在电表上电和掉电时需要对这些数据进行必要的保护,因此需要选择合适的E2PROM来存放CPU读取到的IC卡上的信息以及保护IC卡电表的工作状态参数。
本系统选用了目前流行的24系列中的AT24CO2,它具有体积小、功耗低、工作电压允许范围宽等特点;而且占用I/O口线少,容量扩展方便灵活,读写操作相对简单。芯片引脚封装见图3-14。
引脚功能如下: A0-A3:地址输入; WP:写保护; SCL:串行时钟输入; SDA:串行数据线;
VCC:工作电源,1.8V~5.5V.
3-14 AT24C02引脚图
AT24C02是通过I2C总线和单片机的I/O进行数据交换,使用两条总线:串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)实现和ATmega16之间的信息传送,实现数据的读/写操作。接口电路如图3-15所示:
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图 3-15 数据存储电路与单片机的接口电路
3.4 用电控制电路
用电控制电路电路主要由三极管和继电器组成,当CPU在判断用户电表中剩余电量达到某一标准(如额定赊欠电量或者零电量)或新购电量写入电表时,信号通过三极管放大,驱动继电器线圈,以达到自动断开和开通用户电源的目的,从而打到先购电再用电的目的。硬件电路见图 3-16。
图 3-16 三极管驱动继电器
3.5 报警电路设计
本课题中实现声音报警的接口电路比较简单,其发音元件采用蜂鸣器,蜂鸣器
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约需10mA的驱动电流,当单片机引脚PA5输出高电平1时,Q1导通使输出为低电平0,使压电蜂鸣器引线获得3V以上的直流电压,从而产生蜂鸣器音响。反之,PA5输出低电平时,Q1截止输出端变为高电平,蜂鸣器两引线间的直流电压将至接近于0,发音停止。当电表剩余电量打到一定标准时,启动蜂鸣器,以通知用户及时冲值。电路见如图3-17。
图3-17三极管驱动蜂鸣器
3.6显示电路设计
在单片机应用系统中,显示电路是系统与外界实现人机通话的桥梁和纽带,起着举足轻重的作用。显示采用四位LED七段数码显示器,四位整数,电路如图3-18所示。
图3-18 显示电路
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