1 작동 방식 < P > 1.1 비접촉 IC 카드의 작동 방식 < P > 비접촉 IC 카드 시스템은 판독기와 비접촉 IC 카드로 구성됩니다. 응용 시스템은 판독기를 통해 카드를 조작합니다. 카드 리더기는 무선 주파수 신호를 통해 카드와 밀접하게 통신하고 카드에 칩을 공급합니다. 비접촉 IC 카드는 리더의 명령에 응답하고 처리 결과를 보고합니다. 비접촉 IC 카드는 IC 칩을 연결하는 코일을 통해 특정 교류 자기장에서 결합되어 고압 에너지를 얻은 다음 정류를 통해 DC 전류를 얻어 작동 전압과 전류를 얻습니다. 비접촉 IC 카드 리더는 송신 코일을 통해 교류 자기장을 발사하여 IC 카드에 에너지를 공급하고, 자기장이 끊어지고, 연속 코드를 통해 데이터를 쓰고, 코일을 통해 IC 카드에서 나오는 자기장을 감지하여 IC 카드에서 보낸 데이터를 읽습니다. IC 카드는 교류 자기장을 통해 에너지를 얻고, 자기장의 부러짐을 검사하고, 읽기/쓰기 헤드로 쓴 데이터를 계속 얻으며, 설정된 패턴에 따라 인코딩, 변조하여 읽기/쓰기 머리카락에 데이터를 낸다. < P > 이 시스템은 상하이 화홍 집적 회로 회사에서 개발한 SHC171 RF 읽기 및 쓰기 모듈을 사용합니다. 주로 무선주파수와 SHC151 대규모 집적 회로로 구성되어 있으며, * * * PCB 보드에 함께 설치되며, 마스크도 함께 설치되므로 리더와 IC 카드 간의 다양한 상호 작용 기능 (변조/복조, 암호화/복호화, 인증, 읽기/쓰기, 더하기/빼기 등) 을 수행할 수 있습니다. 기본 구조는 그림 1 과 같습니다. 무접촉 IC 카드와 리더의 통신 내용에는 응답 재설정, 충돌 방지, 카드 선택, 상호 인증, 블록 조작 및 중지가 포함됩니다. < P > 1.2 사전 요금 측정기의 작동 방식 < P > 사전 요금 미터는 전자식 및 전기식 두 가지로 나눌 수 있는데, 차이점은 전기 변환 요소가 다르다는 것입니다. 전자는 전압, 전류를 A/D 로 변환한 다음 샘플 값을 곱하고 누적하여 사용자가 소비하는 전기도를 얻습니다. 후자는 원감응 측정기의 코어를 빌려서 광전 센서를 통해 턴테이블 회전 수를 읽어서 사용자가 소비하는 전기도를 얻는다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 비용을 절감하기 위해 전기식 전기 계량기를 선택하다. < P > 이 시스템은 AT89C52 를 호스트로 사용하여 원래 일반 단상 계량기에 적외선 송신 수신관 한 쌍을 설치하고 턴테이블 회전 수를 계산하며 호스트가 사용자 전력 사용량을 기록, 누적, 표시 및 제어합니다. 무접촉 IC 카드와 함께 전력 관리 부서에서 사용자로의 통화 변환 및 전기 수량 전송을 완료합니다. < P > 이 시스템은 다음과 같이 작동합니다.
1 사용자가 IC 카드를 전원 부서에 가지고 전기를 구매할 때, 전원 공급 부서는 사용자의 IC 카드를 PC 에 연결된 리더에 배치하고, 카드 쓰기 프로그램이 IC 카드에 사용자 지불 수와 일치하는 전기 도수를 기록합니다.
2 사용자가 IC 카드를 집으로 가져가서 카드를 집 사전요금계의 독자를 스쳐 지나가는데, 카드 중 전기도는 호스트에 의해 읽혀지고, 사전요금계에 원래 남아 있던 전기도에 더해진다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 컴퓨터명언) 기내에 백업 배터리를 채택했기 때문에, 정전이 되어 데이터가 손실되는 것을 두려워하지 않는다.
3 미터 다이얼이 회전하면 적외선 발사 수신관에서 다이얼 수를 전기 펄스로 바꿔 단일 디스크로 보냅니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 다이얼의 회전 수를 기록하며, 회전 수가 미터 상수와 같을 때 단일 칩 마이크로 컴퓨터 제어를 통해 메모리의 나머지 전기 도수에서 1 도를 뺍니다.
4 단일 칩 컴퓨터는 언제든지 메모리에 남아 있는 전력도가 15 도 미만인지 여부를 모니터링합니다. 그렇다면, 전력 소모량이 소진될 것을 예고하는 발광 다이오드 표시기를 켜서, 사용자에게 카드를 소지하여 전력 부서에 가서 전기를 재구매하라고 지시한다.
5 단일 칩 마이크로 컴퓨터가 사용자 전기 계량기의 잔류 전기가 완전히 소진된 것을 발견하면 제어 릴레이는 사용자 전원 공급 장치를 차단합니다.
6 전기 카드는 표 1 카드에 따라 구성되며 메모리에는 해당 카드 번호와 사용자 번호, IC 카드의 전송 키가 있습니다. 사용자가 IC 카드를 전력 공급 부서의 리더 위에 올려놓을 때 PC 는 사용자가 구매한 전기 도수를 기록하면서 카드 번호, 날짜 및 해당 액수를 기록하고 데이터베이스에 기록하여 전력 공급 부서에서 언제든지 PC 에서 사용자 구매 현황을 조회할 수 있도록 합니다. 전력 관리 부서의 관리 현대화를 실현하다. (윌리엄 셰익스피어, 전력 관리, 전력 관리, 전력 관리, 전력 관리, 전력 관리, 전력 관리, 전력 관리, 전력 관리, 전력 관리)
7 시스템은 VB 의 통신 컨트롤을 사용하여 RS232 를 통해 단일 컨트롤러와 통신합니다. 마이크로컴퓨터는 미리 약속한 문자를 통해 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 제어할 수 있습니다. 예를 들어 동네 관리 센터는 RS232 직렬 통신 포트를 통해 정기적으로 사용자 계량기의 사용 전력과 남은 전기도를 읽고 데이터베이스로 만들어 보관합니다. 전력 공급 부서는 인터넷을 통해 동네에서 수집한 데이터를 액세스하고 관리할 수 있어 전력 관리 부서의 네트워크 관리 수단을 실현할 수 있습니다.
8 이 장치는 2 차 계기에 속하며 정확도는 주로 1 차 계기에 따라 달라집니다. 다이얼이 정상적으로 돌아가는 한, 2 차 계기는 오차를 도입하지 않는다. 그림 2 와 같이
2 하드웨어 회로 < P > 비접촉 IC 카드 사전 충전 미터의 하드웨어 회로 구조 다이어그램입니다. 그림에서 마스터 유닛은 AT89C52 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 사용하며, 그 안에는 8K 바이트의 빠른 쓰기 메모리 (플래시) 가 들어 있습니까? 외부 프로그램 메모리 (EPROM) 가 필요하지 않습니다. 외부 회로는 주로 4 자리 LED 디스플레이 회로, 전기 계량기 디스크 감지 회로, 전원을 제어하는 릴레이 회로, 벨소리 제어 회로, RS232 직렬 통신 회로, 워치독 리셋 회로, 전원 제어 회로 및 비접촉 IC 카드를 제어하는 SHC171 읽기 및 쓰기 모듈로 구성됩니다.
SHC171 RF 모듈은 SHC151 전용 회로 및 RF 회로 등으로 구성된 IC 카드 리더의 핵심 단위로, 무접촉 IC 카드 SHC111 에 대한 모든 액세스를 다룹니다. IC 카드 읽기 및 쓰기 모듈과 디스플레이 회로와 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 인터페이스가 그림 3 에 나와 있습니다. 이 그림은 4 비트 * * * 양극의 동적 디지털 디스플레이 튜브로, 디스플레이 문자는 단일 칩 P 포트에서 잠금 메모리 74LS374 잠금으로 전송된 다음 디스플레이 드라이버 칩 ULN23 구동 디지털 튜브 디스플레이, P1. ~ P1.3 을 통해 각 비트의 동적 디스플레이를 제어합니다. 표시 회로는 사용 가능한 전기도를 표시하는 데 사용됩니다. 카드 읽기에 오류가 발생하면 오류 메시지가 표시됩니다. 전기부서가 예금할 때 전기카드에 예금된 전기도를 표시합니다. < P > 전기 계량기 턴테이블 판독값 헤드 (적외선 송신 수신관) 에 의해 생성된 펄스 신호는 단일 칩 P1.4 포트로 비문 출력을 통해 단일 칩 마이크로 컴퓨터로 실시간으로 P1.4 포트를 모니터링합니다.
RS232 직렬 통신 회로는 MAX232 칩을 사용하여 단일 칩 마이크로 컴퓨터와 마이크로 컴퓨터 간의 데이터 교환을 가능하게 합니다. 마이크로컴퓨터는 주로 VB 의 통신 컨트롤을 사용하여 RS232 를 통해 마이크로 컨트롤러와 통신하고 미리 약속한 문자를 통해 마이크로 컨트롤러를 제어한다. < P > 충돌 내 전력도가 다 떨어지면 단일 칩 P1．5 포트를 저평으로 설정하고 릴레이 제어 회로는 사용자 전원을 차단합니다.
워치 독 회로는 4538 단일 안정 회로로 구성됩니다. 처음 전기를 켤 때, CLR 끝은 저평이고, 출력 Q 는 저평이며, 따라서 시스템이 재설정된다. 정상적으로 작동할 때, 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 각 마스터 프로그램이 순환할 때마다 저수준 펄스를 발생시켜 단안정을 트리거합니다. 프로그램이 방해를 받아 날면 단단안정은 트리거 펄스를 얻지 못해 리셋됩니다. 이때 출력측 Q = 은 시스템 리셋 < P > 벨 제어 회로를 부저, 트라이오드 2 개, 저항으로 구성합니다. 단일 칩 P1．7 측에서 고평이 나올 때 부저 경보기를 트리거합니다. 정전이 되어도 시스템이 제대로 작동할 수 있도록 두 세트의 전원 공급 장치가 시스템에 전원을 공급합니다. 하나는 22V／5Hz 의 시전기를 변압, 정류, 조절기를 통해 5V 직류를 얻고, 다른 하나는 12V/4A 의 충전식 배터리를 초퍼, 압력 강하, 조절기로 5V 직류를 받습니다. 일반적으로 시전기로 전원을 공급하고 충전식 배터리를 충전한다. 시전 정전 시 배터리로 전원을 공급하는 12V/4A 충전식 배터리로 시스템이 24h 이상 계속 작동할 수 있습니다.
3 소프트웨어 설계 < P > 이 무접촉 IC 카드 사전 유료 계량기 프로그램은 클라이언트 계량기 청구 절차와 전력 부서 예금 및 관리 절차로 구성된 모듈식 설계를 채택하고 있습니다. 각 프로그램 부분은 단일 칩 시스템 프로그램과 VB 사용자 인터페이스 프로그램 두 부분으로 구성됩니다. 단일 칩 프로그램과 VB 프로그램 간에 VB 의 통신 컨트롤인 MSComm 은 RS232 를 통해 통신하며, 통신 프로토콜은 ASCII 코드 기반 쿼리 명령을 사용하고 송수신 문자를 중단합니다. 마이크로컴퓨터는 미리 약속한 문자를 통해 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 제어하고, 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 마이크로 컴퓨터에서 보낸 다른 문자를 판단함으로써 서로 다른 단일 칩 서브 루틴을 실행합니다. 3.1 클라이언트 미터 청구 절차 < P > 3.1.1 단일 칩 시스템 프로그램의 주요 기능
(1) 효과적인 무접촉 IC 카드 기능을 읽습니다. 카드에 충돌 방지, 암호 인증, 카드 번호 인증 등을 수행하고 카드에 저장된 데이터를 읽은 다음 카드를 으로 지우고 카드를 중지합니다.
(2) 계량기의 사전 충전 기능을 완료합니다. IC 카드에서 읽은 전기 도수를 단일 칩 메모리에 남아 있는 전기 도수에 더하여 메모리에 다시 저장합니다.
(3) 디스플레이 기능. 시스템은 주기적으로 스캔하여 기계 내에 남아 있는 전기도를 동적으로 표시합니다. 또한 IC 카드를 읽고 쓰는 동안 오류가 발생하면 오류 메시지가 표시됩니다.
(4) 직렬 통신 인터럽트 기능. 마이크로컴퓨터가 마이크로머신에 수집 명령을 내리면, 마이크로칩은 직렬 통신 인터럽트 서비스 서브루틴을 실행하고, 사용자 번호 인증을 받은 후, 마이크로컴퓨터에 사용자의 전력 사용량과 남은 전기 도수를 반송한 다음, 반환을 중단한다.
(5) 전기 계산 기능. 시스템은 전기 계량기 턴테이블 판독 헤드 (적외선 송신 수신관) 에서 나오는 펄스 신호를 실시간으로 모니터링합니다. 펄스 신호가 고평에서 저평으로 바뀌면 카운터 COUNT 에 1 을 더합니다. COUNT 값이 전기 계량기 상수 (회전/도) 와 같으면 남은 전기 도수가 1 씩 줄어들고 전기 사용량에 1 을 더하고 COUNT 는 이 됩니다.
(6) 경보 전원 끄기 기능. 충돌 내 남은 전력도가 15 도 미만일 때, 전력 소모량이 소진될 것을 예고하는 발광 다이오드 표시기를 켜서, 사용자에게 카드를 소지하여 전력 부서에 가서 전기를 재구매하라고 지시했다. 사용자 전기 계량기의 잔류 전기가 완전히 소진되면 제어 릴레이는 사용자 전원을 차단합니다. 사용자는 다시 전기도를 예치해야 계속 전기를 공급할 수 있다. < P > 단일 칩 시스템 프로그램은 그림 4a, B, C, D 에 표시된 메인 모니터, IC 카드 처리 하위 프로그램, 전기 카운트 하위 프로그램, 직렬 인터럽트 서비스 하위 프로그램 등으로 구성됩니다.
3.1.2 VB 사용자 인터페이스 프로그램의 주요 기능
(1) 표시. 입력한 사용자 번호에 따라 해당 사용자 정보를 표시합니다.
(2) 수집. 사용자 번호는 통신 컨트롤을 통해 단일 디스크로 전송되며, 단일 칩 사용자 번호가 인증된 후 해당 사용자의 전력 사용량과 남은 전기 도수를 반환합니다.
(3) 쓰기. 수집한 데이터와 사용자 번호 및 날짜를 함께 데이터베이스에 기록하여 쿼리할 수 있습니다.
(4) 보기. 해당 월의 각 사용자의 전력 사용량 및 남은 전기 도수를 확인하십시오. 모든 전기 사용량을 확인하다. < P > 3.2 전원 공급부 예금 및 관리 프로그램 < P > 3.2.1 단일 칩 시스템 프로그램의 주요 기능
(1) 시스템 초기화 설정 레지스터 주소 설정, 소스 포털 중단, IC 카드 인증 암호 로드, 직렬 포트, 타이머 , 타이머 1 의 작동 모드 설정 등
(2) 마이크로컴퓨터에서 보낸 제어 문자를 수신합니다. 직렬 인터럽트 서비스 하위 프로그램 (예: 제어 문자 R) 을 실행하면 IC 카드에 대한 카드 문의, 충돌 방지, 카드 선택, 인증 등의 작업이 수행되고 마이크로컴퓨터 카드 번호로 반환됩니다. 제어 문자가 W 인 경우 사용자가 구입한 전기 도수를 IC 카드에 쓰고 기록된 전기 도수를 읽은 다음 카드를 중지합니다.
(3) 디스플레이 기능. IC 카드에 저장된 전기 도수를 표시하고 IC 카드 작업 중 오류가 발생하면 사용자에게 오류 메시지를 표시합니다. < P > 프로그램은 그림 5a, B 에 나와 있는 기본 모니터 및 직렬 인터럽트 서비스 하위 프로그램 등으로 구성됩니다.
3.2.2 VB 사용자 인터페이스 프로그램의 주요 기능
(1)IC 카드 예금 기능. 사용자가 카드를 소지하여 전력 공급 부서에 예금하고, 직원들은 카드를 독자에 올려놓고,' 카드 읽기' 버튼을 누르면 마이크로컴퓨터가 문자' R' 을 마이크로칩에 보내고, 마이크로칩은 해당 인터럽트 처리를 수행한 후 카드 번호를 반환합니다. 반환된 카드 번호에 따라 해당 사용자 정보가 표시되고, 확인이 정확한 후 사용자가 납부한 금액을 입력하면 자동으로 전기 도수로 변환됩니다. "예금" 버튼을 눌러 전기 도수를 IC 카드에 예금하고, 동시에 예금에 관한 정보를 데이터베이스에 기록하여 조회할 수 있도록 합니다.
(2) 조회 기능. 사용자 정보, IC 카드 정보 및 사용자의 전기 사용량을 조회하면 입력한 사용자 번호 또는 전기 카드 번호를 기준으로 선택적으로 조회할 수 있습니다.
(3) 유지 관리 기능. 데이터베이스 유지 관리에는 새 레코드 추가, 필요 없는 레코드 삭제, 기존 레코드 업데이트 등이 포함됩니다. 이 시스템에서 사용하는 데이터베이스는 MSAccess 에 의해 구축되며 VB 의 데이터 개체 컨트롤을 통해 사용자 인터페이스와 연결되어 데이터에 대한 모든 작업이 연관된 데이터베이스를 실시간으로 업데이트합니다. < P > 이 문서에서는 비접촉 IC 카드 기술과 컴퓨터 기술을 결합하여 다기능 전력 측정 청구 장치를 개발했습니다. 이 시스템은 전기요금의 전자화를 실현하고, 먼저 전기를 사용한 후 유료의 불합리한 상황을 변화시켜 전기량, 유료의 과학화 관리를 촉진시켰다. 이 장치는 구식 기계시계의 기능과 구조를 이용하여 개조 비용을 낮춰 보급에 적합하다.