人工上門(mén)查燃?xì)獗淼墓ぷ髁看螅实?，惡意拖欠氣費(fèi)的用戶(hù)使燃?xì)夤緭p失很大。隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了IC卡預(yù)付費(fèi)型燃?xì)獗?。燃?xì)庥脩?hù)在燃?xì)夤鹃_(kāi)戶(hù)，購(gòu)買(mǎi)一定氣量后，即得到加密的IC卡。用戶(hù)用氣時(shí)將卡插入燃?xì)獗碇?，卡中氣量自?dòng)輸入燃?xì)獗聿⒃贗C卡中消除氣量，供氣閥門(mén)打開(kāi)。當(dāng)氣量不足5m3時(shí)，燃?xì)獗硖崾居脩?hù)購(gòu)氣；氣量用完時(shí)，燃?xì)獗碜詣?dòng)切斷供氣管路。

1 系統(tǒng)功能及硬件設(shè)計(jì)
　　系統(tǒng)以MSP430F413單片機(jī)為核心，它內(nèi)置LCD驅(qū)動(dòng)器。采用保密性好的SLE4442邏輯加密卡作為預(yù)付費(fèi)卡片，具有強(qiáng)大的電源管理系統(tǒng)，流量監(jiān)測(cè)精確，防磁、防破壞、數(shù)據(jù)加密防竊，可液晶顯示剩余氣量、購(gòu)氣量以及各種狀態(tài)標(biāo)志符。其基本功能包括：①開(kāi)機(jī)檢測(cè)功能。系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后能自動(dòng)檢測(cè)當(dāng)前狀態(tài)，決定是否開(kāi)閥。②停電關(guān)閥及數(shù)據(jù)保護(hù)功能。當(dāng)突然停電時(shí)，系統(tǒng)將重要數(shù)據(jù)保存并關(guān)閥，當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時(shí)能重新調(diào)入數(shù)據(jù)。③低電壓檢測(cè)功能。本系統(tǒng)采用電池供電，電壓檢測(cè)功能必不可少。當(dāng)電壓過(guò)低時(shí)，提示用戶(hù)更換電池，若用戶(hù)沒(méi)及時(shí)更換則系統(tǒng)可自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)。④強(qiáng)磁場(chǎng)檢測(cè)功能。當(dāng)外界強(qiáng)磁場(chǎng)干擾時(shí)，系統(tǒng)能識(shí)別并自動(dòng)關(guān)閥。⑤報(bào)警顯示功能。當(dāng)電壓低、泄漏、用氣量不足及發(fā)生其他故障時(shí)系統(tǒng)能聲音報(bào)警和屏幕顯示。⑥讀卡功能。⑦計(jì)量功能。準(zhǔn)確計(jì)量，并能對(duì)氣壓變化引起的計(jì)量誤差進(jìn)行修正。
1．1 單片機(jī)的選擇
　　由于主要設(shè)計(jì)低功耗的IC卡燃?xì)獗?，因此所選的單片機(jī)必須滿(mǎn)足低功耗要求，另外對(duì)單片機(jī)抗干擾性以及可靠性也有一定要求。我們選用美國(guó)一家儀器公司的MSP430系列超低功耗16位混合信號(hào)單片機(jī)。在超低功耗方面，其處理器功耗遠(yuǎn)低于同類(lèi)其他產(chǎn)品。
　　選用MSP430系列的。MSP430F413單片機(jī)，它集成96段LCD驅(qū)動(dòng)器直接驅(qū)動(dòng)液晶，串行在線編程，5種省電模式。處于LMP3低功耗模式下時(shí)電流為0．7μA，從低功耗模式下喚醒只要通過(guò)片內(nèi)的定時(shí)器中斷即可，或利用流量脈沖進(jìn)行外部喚醒，因此完全可以省去外部中斷喚醒電路。定時(shí)器確保程序穩(wěn)定，P₁和P₂口的所有8個(gè)位全部可以外中斷處理，中斷邊沿可選。MSP430F413片內(nèi)集成了8kb的閃存，既可當(dāng)程序存儲(chǔ)器，其剩余部分又可代替可擴(kuò)展內(nèi)存來(lái)保存重要數(shù)據(jù)，只要電壓保持在2．7V以上即可對(duì)其進(jìn)行寫(xiě)入和讀取操作。這樣大大節(jié)約了因外擴(kuò)可擴(kuò)展內(nèi)存而增加的功率消耗，也簡(jiǎn)化了硬件電路，降低了成本^[1、2]。
1．2 系統(tǒng)組成
　　控制器組成包括MSP430單片機(jī)、IC卡讀寫(xiě)電路、電源監(jiān)控電路、流量測(cè)量電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路、電磁閥控制電路、蜂鳴器及按鍵電路、泄漏檢測(cè)電路等?？刂破鹘M成見(jiàn)圖1。