人工上門查燃?xì)獗淼墓ぷ髁看螅实?，惡意拖欠氣費(fèi)的用戶使燃?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)獗怼Ｈ細(xì)庥脩粼谌細(xì)夤鹃_戶，購買一定氣量后，即得到加密的IC卡。用戶用氣時將卡插入燃?xì)獗碇校ㄖ袣饬孔詣虞斎肴細(xì)獗聿⒃贗C卡中消除氣量，供氣閥門打開。當(dāng)氣量不足5m3時，燃?xì)獗硖崾居脩糍彋?；氣量用完時，燃?xì)獗碜詣忧袛喙夤苈贰?br>
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、購氣量以及各種狀態(tài)標(biāo)志符。其基本功能包括：①開機(jī)檢測功能。系統(tǒng)開機(jī)后能自動檢測當(dāng)前狀態(tài)，決定是否開閥。②停電關(guān)閥及數(shù)據(jù)保護(hù)功能。當(dāng)突然停電時，系統(tǒng)將重要數(shù)據(jù)保存并關(guān)閥，當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時能重新調(diào)入數(shù)據(jù)。③低電壓檢測功能。本系統(tǒng)采用電池供電，電壓檢測功能必不可少。當(dāng)電壓過低時，提示用戶更換電池，若用戶沒及時更換則系統(tǒng)可自動關(guān)閉閥門。④強(qiáng)磁場檢測功能。當(dāng)外界強(qiáng)磁場干擾時，系統(tǒng)能識別并自動關(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)必須滿足低功耗要求，另外對單片機(jī)抗干擾性以及可靠性也有一定要求。我們選用美國一家儀器公司的MSP430系列超低功耗16位混合信號單片機(jī)。在超低功耗方面，其處理器功耗遠(yuǎn)低于同類其他產(chǎn)品。
　　選用MSP430系列的。MSP430F413單片機(jī)，它集成96段LCD驅(qū)動器直接驅(qū)動液晶，串行在線編程，5種省電模式。處于LMP3低功耗模式下時電流為0．7μA，從低功耗模式下喚醒只要通過片內(nèi)的定時器中斷即可，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。定時器確保程序穩(wěn)定，P₁和P₂口的所有8個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)程序存儲器，其剩余部分又可代替可擴(kuò)展內(nèi)存來保存重要數(shù)據(jù)，只要電壓保持在2．7V以上即可對其進(jìn)行寫入和讀取操作。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卡讀寫電路、電源監(jiān)控電路、流量測量電路、顯示驅(qū)動電路、電磁閥控制電路、蜂鳴器及按鍵電路、泄漏檢測電路等?？刂破鹘M成見圖1。