摘要：為適應校園智能化管理發展趨勢，文中介紹了一種基于非接觸式IC卡的智能水控器設計方案。該設計通過對STC11F16XE單片機、MF RC500讀卡芯片、雙干簧管傳感器、L9110電機驅動芯片等器件的綜合運用，可以實現刷卡流水，并能按流量實時扣費功能，從而有效提高學生節水意識。文中重點闡述了該智能水控器的硬件電路設計和軟件思路。實驗結果表明，該設計方案可行，系統運行穩定，可以滿足計量準確要求。
關鍵詞：非接觸式IC卡；智能水控器；STC單片機；MF RC500

0 引言
隨著社會經濟的發展，國民經濟依賴水資源的程度越來越高，而水資源緊缺卻日益嚴重。在校園內，當代學生又大多數缺乏獨立生活的能力，對能源的節約意識不夠強，常會出現公共用水浪費現象。因此如何既能保障學生的正常用水，同時又避免不必要的浪費，已經成為學校后勤管理服務所關注的焦點。本文研究的基于非接觸式IC卡智能水控器既可以有效提高學生的節水意識，同時又能適應目前校園智能化管理的發展趨勢。

1 智能水控器原理
非接觸式IC卡智能水控器以射頻識別技術為核心，這里非接觸式IC卡采用的是PHILIPS公司的Mifare 1卡。系統工作時，其智能水控器的內部專用讀卡芯片相連的天線線圈會不斷向外發射一組13．56MHz固定頻率的電磁波，當Mifare 1卡靠近時，卡內的LC串聯諧振電路產生共振，從而使電容充電而產生電荷。當電容充電達到2V時，該電容就作為電源為卡上的其他電路提供工作電壓，這樣就可將卡內數據發射出去或接收水控器的數據并保存。
智能水控器應用于已采用校園一卡通系統的學校，安裝在有水龍頭流水的場所。當用戶將卡放置到水控器卡感應區，讀卡芯片就會獲取卡上的信息，并將相關數據發送回單片機，由單片機控制數碼管顯示用戶余額，再對余額進行判斷看是否大于單位扣費金額，若余額足夠則控制電磁閥打開，出水，流量傳感器將流經的水轉換成電脈沖信號輸入單片機，之后單片機通過預設費率將用水量轉換成金額并進行扣費，數碼管動態實時顯示用戶當前金額。當卡拿走后，單片機自動關閉電磁閥，停止供水，水控器隨即進入待機狀態，僅顯示當前時間和水溫。卡消費信息可通過上位機軟件發送指令來查詢。

2 智能水控器硬件設計
根據功能設計要求，智能水控器硬件電路主要包括主控模塊、射頻模塊、電磁閥控制模塊、流量計量模塊、顯示模塊等。智能水控器硬件結構框圖如圖1所示。