基于IC卡电表的小区用电信息管理系统

基于IC卡电表的小区用电信息管理系统 基于IC卡电表的小区用电信息管理系统 基于IC卡电表B~IJI区用电信息管理系统 InformationManagementSystemBasedonICCard ElectricMeterinResidentialCommunity 张朗博柴群梅 (山西铝厂计控室,河津市043300) ZhangLangboChaiQunmei (MeasurementControlDepartmentofShanxiAluminiumPlant,Hejin043300) 【摘要l本文介绍了小区物业管理中采用的电量管理系统,主要从表计,Ic卡,刷卡电路,系统四 个方面给以阐述. 【关键词lIc卡电表Ic卡刷卡信息管理 Abstract:Thepowermanagementsystemusedinresidentialcommunitymanagementisintro ducedinthispaper Themetermeasuring,ICcard,cardmeasuringandsystemprocessaredescribedindetails. Keywords:ICCardElectricMeterICCardCardMeasuringInformationManagement 1用电信息管理系统的构成 不需要改造原有的供电系统和回路,只需把各 用户的电表更换为IC卡电表并且外移集中到楼道, 依靠一台微机和一台刷卡机以及一套管理软件就可 构成用电信息管理系统,如图l所示.其中IC卡作 为沟通电表和管理系统的中介. 圃圃…?圃 图1系统构成 2lc卡电表 IC卡电表需具有预收费,显示,加密,报警和 断电功能.为了降低成本,采用机械式IC卡电表.在 传统机械式转盘电表的表盘上贴一反光标志,标志 每转一圈,就将发光二极管的光线反射到光敏管上 一 次,产生一个电脉冲,经单稳态整形后送入CPU, 作为用电量的累加信号.计量单位累计满1度电时, 储存的电度数减l,当减至预警电路时,报警.如果 此时未及时购电,可以将卡插入电表使用备用的30 度电,这期间需购电并刷卡补充,否则备用电用完 后,将切断用户用电,不能再接通直到购电并刷卡. 电表原理框图如图2所示.其中CPU采用 AT89C205l,片外存储器用EEP—ROM型的 AT24C01,用于存放电表编号,密码,电表常数(转 /度),预警度数,可用电度数,转盘转数等运行参 数.MAX706防止预付费电表中程序的死机,提高 可靠性,避免不必要的损失和麻烦.P1.6接黄色报 警指示灯,该灯亮提醒用户买电.否则电用完后,系 统通过P1.7输出一个低电平,经非门后使三极管 9013的基极为高电平.此时三极管导通,集电极为 低电平,因此红色指示灯亮(也可换成蜂鸣器响)给 用户最后报警,并且通过JQX-15F-B切断电源,停 止供电. I里堡}==}一 匝—=:>89c205l 臣亟 厂—一 图2电表原理框图 3Ic卡 IC卡采用接触式具有加密功能的SLE4442芯 片,此卡为Siemens公司制造,与ATMEL公司的 AT88SC102相当.SLE4442的主存储器为256×8 位的EEPROM,其中从地址00H,1FH开始的32个 字节是保护区,具有带位保护功能,被保护的单元不 可擦除和改写.剩下的20H,FFH空间为应用区,归 用户使用.此外,SLE4442还有一个可编程安全码 (PSC)逻辑,且只有在比较PSC正确后才能进行写 /删除操作,若三次比较PSC不正确后,误码计数 器EC将置为0,卡将自行锁住后续的PSC比较及写 /删除操作.SLE4442具有内部自升压电路,使芯片 只要+5V电压支持,不需要外部提供进行EEPROM 单元擦除所需的较高电压.其EERPOM单元的擦除 次数在l0万次以上,数据保存年限可达100年. 此卡在电信号和传输采用ISO/IEC7816 — 3国际,复位应答信号采用ISO/IEC7816— 10国际标准. O1Z34b6701234 CLK RS3" I/O I/0 入购电量,置废卡等),统计和报表打印等.要实现 以上功能,需要数据库技术,VB++(或VC++) 平台和串行通讯技术支持. 567o1234567 {-—--?—-----?-一 S'llsIIs2Is3Is4Is5lA4IA6iAoIAtIA2lA3IA4lA5IA6IA7IDoIDIID2ID3ID4ID5lD6lD7 字节1—————}..———一宁2—————叫?———一字节3 命令 图3命令时序 此卡的优点是对它的操作仅需3根线分别为:时 钟信号CLK;复位信号RST和数据线I/O.将卡插 入刷卡机时,IC卡加电产生一段宽脉冲信号,脉冲 宽度符合ISO/IEC7816-3国际标准,命令时序如图 3所示. 4刷卡电路 刷卡电路是连接IC卡和应用系统间的桥梁,是 IC卡应用中必不可少的重要环节.刷卡电路框图如 图4所示.为了防止供电回路短路,需设计为不带电 插拨方式.手动插拨的IC卡插座依靠进卡检测开关 (接通或断开)的信号来判断是否有卡插入,识别程 序需加消颤处理. 图4刷卡电路 由于IC卡自身带有CPU,对卡的操作包括ATR 过程和COS命令的传递与应答过程,其通信协议按 ISO7816-3的标准,与计算机的异步通信格式基本 相同,接口电路提供给IC卡的是一个3.57MHz的 稳定时钟,通信接口参数设置为9600bps,1个起始 位,8个数据位,一个奇偶校验位,2个停止位.根 据经验,在构造复位应答程序时最好别采用简单的 超时接收和协议分析接收方式,因为无法准确地形 成有效的响应时间控制,过长的超时时间影响操作 系统性能.由于IC卡的复位响应字节流是连续的,即 使有中断在3.75MHz下也不会超过2ms,因此,可 以通过字节间的超时判断来形成是否应答结束的判 断. 5管理系统设计 IC卡电表信息管理系统是沟通IC卡,用户和管 理人员的媒介,需具有以下功能:建立用户档案(开 新卡),设置用户密码,用户用电管理(用电情况从 卡上回馈到系统,查询),售电收费管理(向卡上写 倥暑倥表葺准化与计?14 ——————__?? 读,ql/'Lj入/删除 数(数据处坪) 图5主程序流程图 掉电保护中断申请 现场数据栈 将RAM数据送24C01保存 嚣RST为岛 图6掉电保护子程序 6结束语 实现了 采用了IC卡电表及用电信息管理系统,用户自我服务,增加了节能意识;杜绝了拖欠电费现 象;用电,收费科学合理,减轻了劳动工作量.管理 系统可靠,运行正常. 参考文献 …1王爱英主编.智能卡技术全书.北京:清华 大学出版社.2000年 【2】刘景宁,赵开文,陈涛.IC卡技术在预收 费电度表系统中的应用.微型机与应用.1997(8):23 L_J