人工上門查燃氣表的工作量大，效率低，惡意拖欠氣費的用戶使燃氣公司損失很大。隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了IC卡預付費型燃氣表。燃氣用戶在燃氣公司開戶，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氣表中，卡中氣量自動輸入燃氣表并在IC卡中消除氣量，供氣閥門打開。當氣量不足5m3時，燃氣表提示用戶購氣；氣量用完時，燃氣表自動切斷供氣管路。

1 系統(tǒng)功能及硬件設計
　　系統(tǒng)以MSP430F413單片機為核心，它內(nèi)置LCD驅(qū)動器。采用保密性好的SLE4442邏輯加密卡作為預付費卡片，具有強大的電源管理系統(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)標志符。其基本功能包括：①開機檢測功能。系統(tǒng)開機后能自動檢測當前狀態(tài)，決定是否開閥。②停電關閥及數(shù)據(jù)保護功能。當突然停電時，系統(tǒng)將重要數(shù)據(jù)保存并關閥，當系統(tǒng)復位時能重新調(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)可自動關閉閥門。④強磁場檢測功能。當外界強磁場干擾時，系統(tǒng)能識別并自動關閥。⑤報警顯示功能。當電壓低、泄漏、用氣量不足及發(fā)生其他故障時系統(tǒng)能聲音報警和屏幕顯示。⑥讀卡功能。⑦計量功能。準確計量，并能對氣壓變化引起的計量誤差進行修正。
1．1 單片機的選擇
　　由于主要設計低功耗的IC卡燃氣表，因此所選的單片機必須滿足低功耗要求，另外對單片機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。在超低功耗方面，其處理器功耗遠低于同類其他產(chǎn)品。
　　選用MSP430系列的。MSP430F413單片機，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，既可當程序存儲器，其剩余部分又可代替可擴展內(nèi)存來保存重要數(shù)據(jù)，只要電壓保持在2．7V以上即可對其進行寫入和讀取操作。這樣大大節(jié)約了因外擴可擴展內(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、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。控制器組成見圖1。