本发明专利技术公开了属于智能仪表技术领域的一种NFC射频CPU卡智能燃气表。它由主控板和NFC射频模块组成，第一单片机分别与液晶显示驱动电路，外部数据存储电路，实时时钟电路，流量脉冲采集及磁保护接口电路，掉电复位保护电路，阀门驱动接口电路，按键显示及刷卡控制逻辑电路，NFC射频模块通讯接口电路，MCU编程接口电路和电源管理模块相连，电源管理模块与供电电源相连，第二单片机分别与NFC无线发射接收电路，电源，主控板数据通讯接口电路相连。本发明专利技术的NFC射频CPU卡智能燃气表节约电量，抵抗高电压能力强，安全系数高，电路电压稳定，读取充值数值和修改数值方便，可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能仪表
，具体涉及一种NFC射频CPU卡智能燃气表。
技术介绍
1C卡技术应用始于上世纪90年代初期，经历了存储卡、逻辑加密卡、CPU卡、射频逻辑加密卡和射频CPU卡五代发展，射频CPU卡是在前四代基础上最新推出的高技术含量1C卡产品，它是一种将射频识别技术和CPU卡技术结合起来非接触式智能1C卡，实现了无源和免接触数据通讯，在卡片靠近燃气表或读写器表面时，即可完成对卡片数据的读写操作。射频1C卡经过近多年的发展，各种类型的射频1C卡已广泛应用于城市公交、市政管理、数字社区、路桥收费和公共事业收费等众多领域，作为代表1C卡最新发展技术的射频CPU卡，目前主要应用于公安部新一代居民身份证的换发、城市一卡通和银行系统传统磁条卡的更新。射频CPU卡作为信息传递介质，安全、可靠、防攻击、防尘防水，可以有效解决早期接触式1C卡燃气表出现的各种问题。最新研发的NFC射频CPU卡燃气表产品，采用符合中国人民银行颁布实施PB0C2.0标准(电子钱包)和建设部1C卡应用规范的非接触CPU卡，具有最闻级别的安全等级。随着现代化的发展,燃气表的使用越来越广泛,然而,燃气表的充值的安全性能低，燃气表的显示屏长期处于显示状态，耗电量较高，不满足现代人追求绿色环保的理念，燃气表附近线路复杂，经常会处于静电高压状态中，目前的燃气表对静电高压的抵抗能力差，安全系数低。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的缺陷，提出一种NFC射频CPU卡智能燃气表。一种NFC射频CPU卡智能燃气表，由主控板和NFC射频模块组成； 所述主控板结构如下:第一单片机分别与液晶显示驱动电路，外部数据存储电路，实时时钟电路，流量脉冲采集及磁保护接口电路，掉电复位保护电路，阀门驱动接口电路，按键显示及刷卡控制逻辑电路，NFC射频模块通讯接口电路，MCU编程接口电路和电源管理模块相连，电源管理模块与供电电源相连； 所述外部数据存储电路用于控制系统关键数据的永久存储； 所述实时时钟电路用于为历史用气数据、气价调整、强检报废周期及阶梯气价提供时钟依据； 所述按键显示及刷卡控制逻辑电路用于控制按键显示时间和触发NFC射频模块启动工作； 所述NFC射频模块通讯接口电路通过接插件或线缆与NFC射频模块实现通讯； 所述NFC射频模块结构如下:第二单片机分别与NFC无线发射接收电路，电源，主控板数据通讯接口电路相连；NFC无线发射接收电路与PCB板载微带天线相连；NFC无线发射接收电路分别与电源和主控板数据通讯接口电路相连； 所述主控板数据通讯接口电路用于实现第一单片机和第二单片机间的数据交互； 所述NFC无线发射接收电路用于实现与第二单片机非接触数据交互。所述流量脉冲采集及磁保护接口电路选用常开型舌簧管双脉冲流量信号采样，磁保护和无脉冲保护。所述第一单片机为MSP430F系列单片机；所述第二单片机为MSP430G系列单片机。所述电源管理模块包括掉电检测电路，低电检测电路，稳压电路和高压保护电路；掉电检测电路，低电检测电路，稳压电路分别与第一单片机相连，高压保护电路接地。所述高压保护电路采用瞬态抑制二极管5KP系列和过流保护器BK系列。本专利技术的有益效果:本专利技术的NFC射频CPU卡智能燃气表在非使用状态条件下关屏，使用时自动开屏，节约电量，抵抗高电压能力强，安全系数高，电路电压稳定，读取充值数值和修改数值方便，可靠。【附图说明】图1为主控板结构示意图。图2为NFC射频模块结构示意图。图3为本专利技术NFC射频CPU卡智能燃气表工作流程图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例1对本专利技术做进一步说明。实施例1 一种NFC射频CPU卡智能燃气表，由主控板和NFC射频模块组成； 如图1所示，所述主控板结构如下:第一单片机分别与液晶显示驱动电路，外部数据存储电路，实时时钟电路，流量脉冲采集及磁保护接口电路，掉电复位保护电路，阀门驱动接口电路，按键显示及刷卡控制逻辑电路，NFC射频模块通讯接口电路，MCU编程接口电路和电源管理模块相连，电源管理模块与供电电源相连； 所述电源管理模块包括掉电检测电路，低电检测电路，稳压电路和高压保护电路；掉电检测电路，低电检测电路，稳压电路分别与第一单片机相连，高压保护电路接地。所述第一单片机选用MSP430F系列单片机，具有超低电压和超低功耗，适合应用于采用电池供电的长时间工作环境，采用16位精简指令系统，具有灵活的电源管理系统，多时钟模式和串行板载编程，集成有16位寄存器和常数发生器，代码效率极高，内置数字控制振荡器DC0，唤醒转换时间3~6 设计有16位定时器，比较器，段码IXD驱动器和通用I/O引脚。所述供电电源选用使用成本低廉且易购买的ΑΑ型通用干电池供电，设计使用寿命大于1年，工作电压为DC6V (DC1.5V χ 4)。所述外部数据存储电路(EEPR0M)用于控制系统关键数据的永久存储，采用CAT24WC系列，I2C通讯方式，数据保存周期大于100年，大于10万次的有效擦写，该电路工作电源由单片机口线控制，平时处于非加电状态，以防止数据非正常改写和节省系统功耗。为便于产品维护，采用DIP8可插拔封装，方便系统数据转移。所述稳压电路(LD0)采用精工S-812C系列CMOS电压稳压器，为控制电路提供DC3V和DC3.3V电源，S-812C系列LDO稳压器具有高耐压、超低功耗、低压差及较大输出电流等特点，适合要求低耗能产品使用。所述低电压检测电路采用精工S-808系列高精度电压检测器，具有低功耗(luA)，高精度(5%)和低成本等特点，该电路提供DC3.6V和DC4.5V两挡电池低电检测，确保控制电路稳定的电源工作环境。当电池电量不足时，向第一单片机发出电池低电压信号，第一单片机在接收到有效信号后，保存数据到EEPR0M，关闭阀门，发出报警显示指令。所述掉电检测电路完成掉电信号的检测，单片机在接收到有效信号后，保存数据至IJEEPR0M，同时关闭阀门，发出报警显示指令。需要重点考虑解决电池掉电抖动有可能造成的系统紊乱和乱数问题。所述高电压保护电路(ESD)采用瞬态抑制二极管5KP系列和过流保护器BK系列，防止静电等高电压对控制系统的冲击。所述MCU编程接口电路:该电路无需外加电压，对单片机FLASH程序区可进行重复烧写，便于设计阶段产品调试和批量生产后的程序更新。所述NFC射频模块通讯接口电路可通过接插件或线缆与射频模块实现握手通讯，接口定义6线制，包括DC3V和地线、4根SPI串口通讯总线。实现射频模块MCU和主控电路板MCU间的数据交互，完成对射频CPU卡和NFC设备的读取和返写。所述液晶显示及驱动电路(LCD):液晶显示采用段码式单色显示屏,用于显示最大99999.99数字信息(如:剩余量，累计量、单价值和设置参数等)以及固定字符字段(如:“剩余” “累计” “低电” “欠量” “错卡” “关阀” “保护” “元”等)，驱动电路采用单片机内置IXD驱动，通过配置I/O提供IXD显示专用口线。所述实时时钟电路(RTC)选用SD2403AP实时时钟芯片，并配备专用锂亚电池ER14250H,理论设计寿命达到15年以上，能够满足燃气表10年使用寿命要求，该实时时钟主要为历史用气数据、气价本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种NFC射频CPU卡智能燃气表，其特征在于，由主控板和NFC射频模块组成；所述主控板结构如下：第一单片机分别与液晶显示驱动电路，外部数据存储电路，实时时钟电路，流量脉冲采集及磁保护接口电路，掉电复位保护电路，阀门驱动接口电路，按键显示及刷卡控制逻辑电路，NFC射频模块通讯接口电路，MCU编程接口电路和电源管理模块相连，电源管理模块与供电电源相连；所述外部数据存储电路用于控制系统关键数据的永久存储；所述实时时钟电路用于为历史用气数据、气价调整、强检报废周期及阶梯气价提供时钟依据；所述按键显示及刷卡控制逻辑电路用于控制按键显示时间和触发NFC射频模块启动工作；所述NFC射频模块通讯接口电路通过接插件或线缆与NFC射频模块实现通讯；所述NFC射频模块结构如下：第二单片机分别与NFC无线发射接收电路，电源，主控板数据通讯接口电路相连；NFC无线发射接收电路与PCB板载微带天线相连；NFC无线发射接收电路分别与电源和主控板数据通讯接口电路相连；所述主控板数据通讯接口电路用于实现第一单片机和第二单片机间的数据交互；所述NFC无线发射接收电路用于实现与第二单片机非接触数据交互。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈渝，
申请(专利权)人：西安莱德燃气仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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